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Die Erfindung betrifft eine Fahrradgabel,
die insbesondere für
Sportfahrräder
geeignet ist.
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Fahrradgabeln weisen zwei Gabelrohre
auf, die an ihrem freien Ende zur Aufnahme der Vorderradnabe ausgebildet
sind und an dem gegenüberliegenden
Ende über
eine Gabelbrücke
miteinander verbunden sind. Die Gabelbrücke ist sodann mit einem Gabelschaft
verbunden. Der Gabelschaft wird in ein Lenkkopfrohr eines Fahrradrahmens
eingeführt und
dient gleichzeitig zur Aufnahme der Lenkerstange. Insbesondere bei
großen
mechanischen Belastungen, die vor allem bei Sportfahrrädern auftreten, stellt
der Übergang
zwischen der Gabelbrücke
und dem Gabelschaft eine Schwachstelle dar. Dies liegt hauptsächlich in
der Durchmesser- bzw. Breitenverringerung begründet, so dass auf die Gabelrohre
wirkende Kräfte
zwar gut auf die Gabelbrücke,
jedoch von der Gabelbrücke
nur schlecht auf das einen erheblich geringeren Durchmesser von üblicherweise 28,6
mm aufweisende Gabelrohr übertragen
werden können.
Im Übergangsbereich
zwischen Gabelbrücke
und Gabelschaft entsteht daher eine erhebliche Kerbwirkung, die
bei hohen Belastungen zu Brüchen oder
Beschädigungen
in diesem Bereich führen kann.
Diese Kerbwirkung wird noch dadurch verstärkt, dass die Oberseite der
Gabelbrücke
eben sein muss, um eine Auflage für das untere Lenkkopflager zu
bilden. Die Oberseite der Gabelbrücke ist daher häufig bearbeitet.
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Das Herstellen von Fahrradgabeln
in Leichtbauweise, insbesondere aus durch Karbonfasern verstärkten Kunststoffen,
ist auf Grund dieser auftretenden Kräfte nur möglich, wenn die Gabelbrücke und
zumindest der untere Teil des Gabelschaftes aus Stahl oder dgl.
hergestellt wird, um die entsprechenden Kräfte aufnehmen bzw. übertragen
zu können. Der
untere Teil des Gabelschaftes nimmt den Gabelkonus auf. Hierzu muss
eine ebene Auflagefläche vorgesehen
sein, damit das Lager nicht verkantet. Aus Kunststoff, beispielsweise
aus Karbonfasern, hergestellte Gabelrohre haben den Nachteil, dass
sie aus Stabilitätsgründen i.A.
mit einer Gabelbrücke
aus Stahl verbunden werden müssen.
Dies ist äußerst aufwendig.
Ferner ist die erzielbare Gewichteinsparung nur äußerst gering, da die Gabelbrücken und Gabelschäfte aus
Stahl bestehen.
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Vollständig aus Kunststoff, insbesondere Karbonfasern,
hergestellte Gabeln haben den Nachteil, dass im Bereich der Gabelbrücke, insbesondere im
Bereich des Unterteils des Gabelschafts, in dem der Gabelkonus aufgenommen
wird, insbesondere zur Herstellung einer ebenen Auflagefläche eine Kerbwirkung
entsteht. Dies ist besonders bei dem Einsatz von Karbonfasern nachteilig,
da diese durch die Bearbeitung getrennt oder geknickt werden können. Hierdurch
ist die Stabilität
einer derartigen Fahrradgabel erheblich verringert und damit die
Sicherheit verschlechtert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Fahrradgabel zu schaffen, die insbesondere für Sporträder geeignet ist, wobei eine
Gewichtersparnis erzielt werden soll.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Anspruchs 1.
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Die erfindungsgemäße Fahrradgabel ist einstückig aus
Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff, hergestellt.
Die Gabelrohre, die Gabelbrücke
und der Gabelschaft sind somit einstückig. Um die im Übergangsbereich
zwischen Gabelbrücke und
Gabelschaft auftretenden Kräfte übertragen
zu können
und die Gefahr von Beschädigungen
in diesem Bereich zu verringern, weist die erfindungsgemäße Fahrradgabel
zwischen Gabelbrücke
und Gabelschaft einen sanften Übergang
auf. Der Übergang ist
somit erfindungsgemäß fließend und
weist keine Kerben oder dgl. auf, die ein Beschädigen der Fahrradgabel in diesem
Bereich begünstigen
würden.
Auf Grund des Vorsehens eines sanften oder fließenden Übergangs zwischen Gabelbrücke und
Gabelschaft ist es möglich,
eine Fahrradgabel einstückig
aus Kunststoff herzustellen. Hierdurch ist eine erhebliche Gewichtsersparnis
realisierbar.
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Die erfindungsgemäße Fahrradgabel weist insbesondere
den Vorteil auf, dass auf Grund des erfindungsgemäßen Übergangs
keine Kerbwirkung auftritt. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Fahrradgabel
erheblich stabiler als bekannte Fahrradgabeln. Insbesondere ist
hierdurch die Sicherheit erhöht.
Bei beispielsweise Karbonfasern oder anderen Fasern aufweisenden
Kunststoffen ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Fahrradgabel
ferner sichergestellt, dass keine Fasern geknickt oder getrennt
werden. Hierdurch ist eine hohe Stabilität und Sicherheit gewährleistet.
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Vorzugsweise ist der Übergang
zwischen Gabelbrücke
und Gabelschaft bogenförmig,
wobei der Krümmungsradius
vorzugsweise mindestens 5 mm, besonders bevorzugt mindestens 10
mm und insbesondere mindestens 15 mm beträgt.
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Um die erfindungsgemäße Fahrradgabel
in herkömmliche
Lenkkopfrohre von Fahrradrahmen einführen zu können, weist der Gabelschaft
einen Außendurchmesser
von vorzugsweise ca. 28,6 mm auf. Um die Übertragung der Kräfte im Übergangsbereich
weiter zu verbessern, ist der Gabelschaft in diesem Bereich vorzugsweise
kegelstumpfförmig
verbreitert bzw. aufgeweitet. Es ist möglich, insbesondere durch das
Vorsehen von modernen hochstabilen Lenkkopflagern, deren Außenabmessungen
gering sind, eine Kegelstumpfbreite von mehr als 30 mm, vorzugsweise
mehr als 32 mm unmittelbar oberhalb der Gabelbrücke zu realisieren.
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Die erfindungsgemäße Fahrradgabel ist vorzugsweise
aus einem durch Fasermaterial verstärkten Kunststoff hergestellt.
Als Fasermaterial werden vorzugsweise Karbonfasern eingesetzt. Die
Fasern verlaufen vorzugsweise in Längsrichtung der Fahrradgabel,
d.h. von den Gabelrohren durch die Gabelbrücke in den Gabelschaft, wobei
sämtliche
Fasern vorzugsweise unidirektional verlaufen.
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Ferner ist es möglich, insbesondere in besonders
beanspruchten Bereichen auch Gelege vorzusehen. Bei derartigen Gelegen
sind die Fasern nicht unidirektional, sondern vorzugsweise in einem Winkel
von 45° zueinander
ausgerichtet. Dies hat den Vorteil, dass Kräfte aus unterschiedlichen Richtungen
aufgenommen bzw. übertragen
werden können.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Fahrradgabel ist im Übergangsbereich eine
Auflagehülse
vorgesehen. Die Auflagehülse kann über den
Gabelschaft gesteckt werden und weist vorzugsweise eine vom Gabelschaft
weg weisende, ebene Fläche
auf. Auf diese ebene Fläche kann
sodann das untere Lenkkopflager aufgelegt werden. Das Vorsehen der
Auflagehülse
hat hierbei den Vorteil, dass eine große ebene Auflagefläche für das Lenkkopflager
realisiert ist, ohne die Gabel im Bereich der Gabelbrücke bearbeiten
zu müssen. Dies
hat den Vorteil, dass auch beim Einsatz von Lenkkopflagern, die
eine große
Auflagefläche
benötigen,
die Gabel im Übergangsbereich
nicht durch Bearbeitungen und hierdurch hervorgerufene Kerbwirkungen
geschwächt
wird. Vorzugsweise weist die Auflagehülse mindestens eine in Richtung
der Gabelbrücke
weisenden Ansatz, der insbesondere ringförmig ist, auf. Die Hülse liegt
somit nur entlang des Ansatzes auf der Gabelbrücke auf. Die Auflagefläche ist somit
sehr schmal. Hierdurch ist eine minimale Kerbwirkung in diesem Bereich
realisiert.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist eine Zwischenhülse
vorgesehen, die ein Lager, insbesondere das untere Lenkkopflager, trägt. Hierbei
ist das Lager von der Zwischenhülse gehalten
und liegt an einer Lagerfläche
der Gabelbrücke
an. Durch das Vorsehen der Zwischenhülse, die in das Lenkkopflagerrohr
beispielsweise einsteckbar ist, ist es möglich, spezielle Lager, insbesondere
Lager mit kleinen Außenabmessungen,
vorzusehen. Für
derartige Lager ist es nicht erforderlich, an der Gabelbrücke große ebene
Flächen
vorzusehen. Vielmehr sind bereits sehr geringe Auflageflächen ausreichend.
Die durch die Bearbeitung der Gabelbrücke hervorgerufene Schwächung des Übergangsbereichs
ist somit äußerst gering
oder nicht vorhanden. Hierbei ist die Lagerfläche an der Gabelbrücke vorzugsweise
eben.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand
bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine
schematische, teilweise geschnittene Vorderansicht eines Teils einer
ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fahrradgabel und
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2 eine
schematische, teilweise geschnittene Vorderansicht eines Teils einer
zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fahrradgabel.
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Eine Fahrradgabel (1) weist zwei Gabelrohre 10 auf,
die über
eine Gabelbrücke 12 miteinander
verbunden sind. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrradgabel aus Kunststoff
sind die Gabelrohre 10 zusammen mit der Gabelbrücke 12 einstückig ausgebildet
und einstückig
mit einem Gabelschaft 14 verbunden. Der Gabelschaft 14 wird
bei montierter Fahrradgabel in das Lenkkopfrohr eingeführt, wobei
das obere Ende des Gabelschaftes zur Aufnahme des Lenkerrohrs dient.
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Die erfindungsgemäß einstückige Fahrradgabel weist in 1 schematisch als Linien
dargestellte Karbonfasern 16, 18 auf. Die Karbonfasern 16 verlaufen
jeweils von einem Gabelrohr 10 durch die Gabelbrücke 12 in
den Gabelschaft 14. Diese Fasern verlaufen unidirektional.
Die Fasern 18 verlaufen in den Gabelrohren 10 ebenfalls
parallel zu den Fasern 16. Um die Steifigkeit der Fahrradgabel
zu erhöhen, verlaufen
die Karbonfasern 18 erfindungsgemäß von einem Gabelrohr 10 durch
die Gabelbrücke 12 in
das andere Gabelrohr 10. Die Karbonfasern 18 verlaufen somit
bogenförmig.
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Um in einem Übergangsbereich 20 zwischen der
Gabelbrücke 12 und
dem Gabelschaft 10 die auftretenden erheblichen Belastungen
aufnehmen zu können
und eine Kerbwirkung durch Bearbeitung in diesem Bereich zu vermeiden,
ist der Übergangsbereich 20 als
sanfter Übergang
ausgebildet. Hierbei sind Kerben und dgl., die ein Schwächen der
Fahrradgabel in diesem Bereich bewirken würden, vermieden. Insbesondere
ist der Übergangsbereich 20 bogenförmig ausgebildet.
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Zur Aufnahme eines unteren Lenkkopflagers ist
eine im wesentlichen im Übergangsbereich 20 angeordnete
Aufnahmehülse 22 vorgesehen.
Die Aufnahmehülse 22 ist
rotationssymmetrisch und weist eine von der Gabelbrücke 12 weg
weisende ebene Fläche 24 auf,
auf die das untere Lenkkopflager gelegt werden kann. Ggf. kann die
Fläche 24 Ansätze oder
dgl. aufweisen, um die Lage des Lenkkopflagers zu definieren. Ferner
weist die rotationssymmetrische Auflagehülse 24 einen in Richtung
der Gabelbrücke 12 weisenden
Ansatz 26 auf. Der Ansatz 26 ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel
ringförmig und
liegt auf einer Oberseite 28 der Gabelbrücke 12 auf.
Es ist ebenso möglich,
die Aufnahmehülse 22 teilweise über die
Gabelbrücke 12 zu
stecken. Besonders vorteilhaft ist das Vorsehen der erfindungsgemäßen Aunahmehülse 22 insofern,
dass bei identischen Gabeln unterschiedliche Aufnahmehülsen 22 aufgesteckt
werden können,
die sodann individuell an entsprechende Lenkkopflager und/ oder
Lenkkopfrohre des Fahrradrahmens angepasst sein können.
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Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform
(2) sind identische
oder ähnliche
Bestandteile mit den selben Bezugszeichen bezeichnet.
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Der wesentliche Unterschied der in 2 dargestellten Gabel besteht
darin, dass in dem Übergangsbereich 20 zwischen
Gabelbrücke 12 und
Gabelschaft 14 der Gabelschaft 14 kegelstumpfförmig ausgebildet
ist, so dass der Gabelschaft 14 im Übergangsbereich 20 verbreitert
ist. Durch die Verbreiterung im Übergangsbereich 20 können die
insbesondere bei Sportfahrradgabeln auftretenden erheblichen Kräfte von
den Gabelrohren 10 besser auf den Gabelschaft 14 bzw.
die Lenkkopflager übertragen werden.
Eine derartige Verbreiterung kann je nach Ausgestaltung des Lenkkopfrohres
sowie der Hülse 22 auch
bei dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
vorgesehen sein.
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Durch Verwenden eines speziellen,
im Querschnitt kleinen Lenkkopflagers 30 ist es möglich, dies unmittelbar
auf der Lagerfläche 28 der
Gabelbrücke 12 vorzusehen.
Die Hülse 22 (1) entfällt hierbei. Stattdessen kann
eine Zwischenhülse 32 vorgesehen
sein, die das Lager 30 trägt und in ein Lenkkopfrohr 34 eingesteckt,
insbesondere eingepresst ist.
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Die Fasern 16, 18 (1) verlaufen in der in 2 dargestellten Gabel entsprechend,
wobei die Biegung der Fasern 16 auf. Grund des verbreiterten Gabelschafts 14 im Übergangsbereich 20 geringer sein
kann.