DE1083682B

DE1083682B - Spring device for wheel suspension, in particular suspension fork for single-track vehicles

Info

Publication number: DE1083682B
Application number: DEV6663A
Authority: DE
Inventors: Clemens A Voigt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-12-22
Filing date: 1953-12-22
Publication date: 1960-06-15

Description

Federeinrichtung zur Radabfederung, insbesondere Federgabel für Einspurfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Federeinrichtung zur Radabfederung, insbesondere eine Federgabel für Einspurfahrzeuge.Spring device for wheel suspension, in particular suspension fork for single-track vehicles The invention relates to a spring device for wheel suspension, in particular one Suspension fork for single-track vehicles.

Es ist bekannt, die Räder eines Fahrzeuges, z. B. das Vorderrad eines Motorrades, durch eine Teleskopgabel oder durch eine Gabel nach Art einer Parallelogrammführung federnd mit dem Rahmen zu verbinden. Es ist weiterhin bekannt, das Rad in einem S chwingarm federnd aufzuhängen, und es ist schließlich auch bekannt, die Gabel selbst elastisch auszubilden, indem man sie beispielsweise als Ganzes als eine Blattfeder herstellt.It is known that the wheels of a vehicle, e.g. B. the front wheel of a Motorcycle, by a telescopic fork or by a fork in the manner of a parallelogram guide to connect resiliently to the frame. It is also known to be the wheel in one Swingarm to hang up spring, and it is also known, after all, the fork train themselves to be elastic, for example by using them as a whole as a leaf spring manufactures.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese bekannten Anordnungen mit schwerwiegenden Nachteilen behaftet sind. Wird das Rad in einem Schwingarm geführt, dann bekommt es dadurch zwangläufig einen festliegenden Drehpunkt und kann infolgedessen nur solche Kräfte abfedern, deren Richtung nicht durch besagten Drehpunkt hindurch verläuft. Außerdem hat diese Federung eine bestimmte Eigenfrequenz. Da jedoch im Betrieb Schwingungen verschiedenster Frequenzen auftreten, können diese Schwingungen von derartigen Federeinrichtungen nicht mit gleicher Wirksamkeit abgefedert werden. Erfolgt die Abfederung des Rades durch eine Teleskopgabel oder nach Art einer Parallelogrammführung, so ist diese überhaupt nur gegenüber Kräften aus einer bestimmten Richtung voll wirksam. Erfolgen Beanspruchungen aus anderen Richtungen, so werden diese überhaupt nicht oder nur zu einer- geringen Komponente von der Gabel verarbeitet. Wenn nun die Gabel selbst aus einer Blattfeder besteht, dann-bildet diese hinsichtlich ihrer Wirkungsweise ebenfalls einen Schwingarm, der -im wesentlichen um die Einspannstelle drehbar ist. Die besonderen Nachteile -einer solchen Anordnung sind bereits weiter vorn ausführlich erläutert. Allen diesen Federungen ist gemeinsam, daß das Rad nur in einer Linie federnd nachgeben kann.However, it has been shown that these known arrangements with serious Disadvantages are afflicted. If the wheel is guided in a swing arm, then it gets It thereby inevitably has a fixed fulcrum and as a result can only cushion those forces whose direction does not pass through said pivot point. In addition, this suspension has a certain natural frequency. However, there are vibrations during operation different frequencies occur, these vibrations from such spring devices not be cushioned with the same effectiveness. The suspension of the wheel takes place by a telescopic fork or in the manner of a parallelogram guide, this is the case at all only fully effective against forces from a certain direction. Take place Stresses from other directions are either not at all or only at all processed into a small component of the fork. If now the fork itself consists of a leaf spring, then-forms this in terms of its mode of action also a swing arm, which is essentially rotatable about the clamping point. The particular disadvantages of such an arrangement are already detailed above explained. What all these suspensions have in common is that the wheel is only in one line can give way resiliently.

Auch wurde schon eine Schwingenfederung für Räder mit zwei translatorischen Freiheitsgraden vorgeschlagen, bei der aber die Schwinge an der Radgabel mittels einer Metallhülsenfeder in waagerechter und mittels Teleskopfedern in Aufwärtsrichtung gelagert ist und wobei die Gabel selbst keinen Federungsanteil übernimmt.A swing arm suspension for bicycles with two translational ones has also been developed Proposed degrees of freedom, but in which the rocker on the wheel fork means a metal sleeve spring in the horizontal direction and by means of telescopic springs in the upward direction is stored and the fork itself does not take on any suspension.

Der Erfindung, die hier einsetzt, liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Federeinrichtung zur Radabfederung zu schaffen, bei der das Rad zwei translatorische Freiheitsgrade hat.The invention, which begins here, is now based on the object to create a spring device for wheel suspension, in which the wheel has two translational Has degrees of freedom.

Die Erfindung besteht darin, daß der Radträger bzw. die Gabel in der Nähe der Radachse nach vorn oder nach hinten stark gekrümmt ist, so daß die Schenkel der Krümmung mindestens annähernd senkrecht aufeinander stehen, und daß beide elastisch ausgebildet sind. Hierdurch wird erreicht, daß das Rad im Betrieb zumindest in zwei Freiheitsgraden aufgehängt ist und dadurch in seiner Radebene nach allen Richtungen hin federnd ausweichen kann. Eine Federeinrichtung nach der Erfindung kann also Stöße aus den verschiedensten Richtungen mit gleicher Wirksamkeit verarbeiten. Da sie weiterhin auch keinen konstruktiv festgelegten Drehpunkt hat, liegt keine bestimmte Eigenfrequenz vor, so daß Schwingungen aller im Betrieb auftretenden Frequenzen mit gleicher Wirksamkeit abgefedert werden können. Dabei muß man noch berücksichtigen, daß alle diese Vorteile bei einer gleichzeitig konstruktiv und fertigungstechnisch verblüffend einfachen Anordnung erreicht werden.The invention consists in that the wheel carrier or the fork in the Near the wheel axle is strongly curved forwards or backwards, so that the legs the curvature are at least approximately perpendicular to each other, and that both are elastic are trained. This ensures that the wheel in operation at least in two Degrees of freedom is suspended and thereby in its wheel plane in all directions can dodge resiliently. A spring device according to the invention can therefore Process impacts from different directions with the same effectiveness. There it still has no structurally defined pivot point, there is no specific one Natural frequency before, so that vibrations of all frequencies occurring during operation can be cushioned with the same effectiveness. One must also take into account that all these advantages at the same time structurally and technically amazingly simple arrangement can be achieved.

Die Erfindung ist in den Ausführungsbeispielen mit den für sie wesentlichen Teilen dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäß ausgebildete Gabel in Seitenansicht, Fig.2 eine Gabel nach Fig. 1, die aus elastischem Material besteht, Fig.3 und 4 Gabelausbildungen mit einer Blattfeder, Fig. 5 und 6 Gabelausbildungen unter Verwendung von Gummi-Metall-Bauteilen.The invention is in the embodiments with the essential for them Parts shown, namely Fig. 1 shows schematically one designed according to the invention Fork in side view, Fig.2 a fork according to Fig. 1, which is made of elastic material consists, Fig. 3 and 4 fork configurations with a leaf spring, Fig. 5 and 6 fork configurations using rubber-metal components.

Nach Fig. 1 und 2 ist das Rad 1 mit Hilfe seiner N abe 2 in dem Auge 3 der Enden der Gabel 4 gelagert. Die Gabel 4 besitzt in dem der Radnabe benachbarten Teil s eine starke Krümmung. Im Bereich dieser Krümmung besteht die Gabel 4 selbst aus elastischem Material. Es wird auf diese Weise erreicht, daß das Rad 1 in Richtung der Pfeile 6, d. h. also allseitig in seiner Radebene federt. Die Gabel 4 kann mit einem Einsatzstück 7 aus besonders elastischem Metall oder einem elastischen Kunststoff versehen sein, das mittels der Muffen 8 in die. Gabel 4 eingesetzt ist. Als elastische Mittel für die Abfederung können solche mit einer Eigendämpfung, wie beispielsweise Gummi, Verwendung finden, oder es ist auch möglich, elastische Mittel ohne Eigendämpfung zu verwenden bzw. diese mit solchen mit Eigendämpfung zu kombinieren. In vielen Fällen wird es zweckmäßig sein, die aus elastischem Material bestehende Gabel 4 gegen seitliches Ausknicken zu führen. Es wird damit sichergestellt, daß das Rad 1 ohne. seitliche Abweichung ausfedert.According to FIGS. 1 and 2, the wheel 1 is in the eye by means of its hub 2 3 of the ends of the fork 4 supported. The fork 4 has in the one adjacent to the wheel hub Part sa strong curvature. The fork 4 itself exists in the area of this curvature made of elastic material. It is achieved in this way that the wheel 1 in direction of arrows 6, d. H. so springs on all sides in its wheel plane. The fork 4 can with an insert 7 made of particularly elastic metal or an elastic plastic be provided, which by means of the sleeves 8 in the. Fork 4 is inserted. as elastic means for cushioning can be those with self-damping, such as for example rubber, find use, or it is also possible to use elastic means to use without self-damping or to combine this with those with self-damping. In many cases it will be useful to use the elastic material Guide fork 4 against buckling to the side. This ensures that the wheel 1 without. lateral deviation rebounded.

Nach Fig. 3 und 4 kann man im Bereich der Krümmung der Gabel 4 eine Blattfeder 9 einsetzen. Diese ist mit ihrem einen Ende in eine Muffe 10 der Gabel 4 eingeschoben und trägt an ihrem anderen Ende mittels des Auges 11 die Radnabe. Die Blattfeder 9 kann derart ausgeführt sein, daß zwischen den Federblättern 12 die Gummizwischenlagen 13 angeordnet und gegebenenfalls festhaftend mit jenen verbunden sind.According to Fig. 3 and 4 you can in the curvature of the fork 4 a Insert leaf spring 9. One end of this is in a sleeve 10 of the fork 4 and carries the wheel hub at its other end by means of the eye 11. The leaf spring 9 can be designed in such a way that between the spring leaves 12 the rubber intermediate layers 13 are arranged and, if necessary, firmly bonded to them are.

Nach Fig.5 und 6 sind in die Gabel 4 Gummi-ATetall-Elemente eingeschaltet, die im vorliegenden Fall auf Zug und/oder Druck bzw. Schub beansprucht werden. In Fig. 5 weist die Gabel 4 an ihrem unteren Ende einen etwa halbkreisförmig gekrümmten Lagerteil 15 auf. An diesem ist, unter Zwischenschaltung eines Gummiblockes 16, eine entsprechend gekrümmte Lagerwanne 17 befestigt, die an ihrem Ende das Auge 18 aufnimmt. Nach Fig. 6 befindet sich die etwa kreisförmig gekrümmte Lagerwanne 19 an der Gabel 4. Der entsprechend gekrümmte Lagerteil 20 ist durch den Gummiblock 21 mit der Gabel verbunden. Die Verbindung der Gummiblöcke 16 bzw. 21 mit den Metallteilen kann in den vorstehend geschilderten Fällen durch einen Kleb- oder Haftvorgang in Verbindung mit geeigneten Mitteln für eine Seitenführung, z. B. seitliche Abkröpfungen der Teile 15 und 17, erfolgen.According to Fig. 5 and 6 4 rubber-ATetall elements are switched into the fork, which in the present case are subjected to tension and / or pressure or thrust. In 5, the fork 4 has an approximately semicircular curved one at its lower end Bearing part 15 on. This is, with the interposition of a rubber block 16, a correspondingly curved bearing tray 17 is attached, which at its end the eye 18 picks up. According to FIG. 6, there is the approximately circularly curved bearing trough 19 on the fork 4. The correspondingly curved bearing part 20 is through the rubber block 21 connected to the fork. The connection of the rubber blocks 16 and 21 with the metal parts can in the cases described above by an adhesive or bonding process in Connection with suitable means for a side guide, e.g. B. lateral bends of parts 15 and 17 take place.

Nach der weiteren Erfindung kann eine der vorstehend beschriebenen Federeinrichtungen auch mit einer Federung kombiniert werden, bei der die Gabel als Ganzes unter der Einwirkung von Fahrbahnstößen lotrecht nach oben ausweicht. In gleicher Weise ist die Kombination einer erfindungsgemäßen Federeinrichtung mit einer Federung möglich, bei der die Gabel unter der Einwirkung von Fahrbahnstößen schräg nach oben und hinten ausweicht.According to the further invention, one of the above-described Spring devices can also be combined with a suspension in which the fork as a whole, under the action of road bumps, dodges vertically upwards. In the same way is the combination of a spring device according to the invention with a suspension possible in which the fork under the action of road bumps dodges diagonally upwards and backwards.

Claims

PATENT CLAIM: 1. Spring device for wheel suspension, in particular Suspension fork for single-track vehicles, which is designed to be resilient in two directions, characterized in that the wheel carrier or the fork in the vicinity of the wheel axle is strongly curved forwards or backwards, so that the legs of the curvature are at least approximately perpendicular to each other, and that both are elastic are.

2. Spring device according to claim 1, characterized in that the fork in the area of the curvature of the legs, if necessary, as inserts (7) formed elastic material.

3. spring device according to claim 2, characterized in that the fork (4) consists of a leaf spring in the region of its curvature consists.

4. Spring device according to claim 3, characterized by the use a leaf spring (9) with intermediate layers (13) made of rubber, which may be firmly adhered are connected to the spring leaves (12).

5. Spring device according to claim 1 or 2, characterized in that switched on rubber springs in the area of the curvature of the fork are designed as rubber-metal components (16; 21).

6. Spring device according to claim 5, characterized in that the metal parts of the rubber-metal components are designed as curved bearing trays (17 and 19), one of which with the fork and the other is connected to the wheel axle.

7. Spring device after a of the preceding claims, characterized by their combination with a suspension, in which the fork as a whole moves perpendicularly under the action of road bumps dodges at the top. B. spring device according to one of the preceding claims, characterized due to their combination with a suspension in which the fork as a whole is under the Impact of road bumps at an angle upwards and backwards. Into consideration Drawn publications: German Patent Nos. 336 181, 840 362, 825 660; Swiss Patent No. 162 881; French patents No. 643 591, 465,431, 958,788; U.S. Patent No. 2,596,411.