DE264593C

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Publication number: DE264593C
Application number: DENDAT264593D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 264593 -' KLASSE 63 h. GRUPPE

WALTHER SCHMIED in ARBON, Schweiz.

Gefederte Vorderradgabel für Fahrräder. Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. Oktober 1911 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung ^;fh der Schweiz vom 31. Oktober 1910 anerkannt.

die Priorität

Die Erfindung betrifft eine gefederte Vordergabel für Fahrräder, welche sich von bis dahin bekanntgewordenen Konstruktionen, die den gleichen Zweck verfolgen, hauptsächlich darin unterscheidet, daß die Schwingungen des Vorderrades in kleinstem Maßstabe auf die möglichst lange Feder des Stoßdämpfers übertragen werden. Dies wird erreicht durch Einschaltung einer passenden Hebelüber-Setzung zwischen Vorderrad und Pufferfeder, welche Übersetzung dadurch zustande kommt, daß das Vorderrad an einem langen von der Radgabel gebildeten Hebelarme eines ungleicharmigen Hebels schwingt, während dessen kürzerer Arm oder Arme auf die Feder des Stoßdämpfers wirken.

Der Vorteil dieser Hebelübersetzung besteht nun darin, daß die Feder wesentlich verkürzt wird, ohne unelastischer zu werden, indem, wenn es sich z.B. um eine Schraubenfeder handelt, die Anzahl der Drahtwindungen proportional sein muß der Länge, um welche die Feder zusammengedrückt (oder auseinandergezogen) wird. Da nun durch die Hebelüber-Setzung die Länge, um welche die Feder zusammengedrückt wird, sich entsprechend verringert, verkleinert sich auch die notwendige Windungszahl oder Länge der Feder.

Allerdings bringt die Hebelübersetzung es anderseits mit sich, daß die Belastung der Feder dem Übersetzungsverhältnis entsprechend, sich vergrößert, so daß die Feder stärker gemacht werden muß, beispielsweise, indem man für die Schraubenfeder stärkeren Draht verwendet. Nun wächst jedoch diese Drahtstärke nur mit der dritten Wurzel der Federbelastung und da die Elastizität der Feder anderseits der Drahtstärke umgekehrt proportional ist, so ersieht man, daß dieser Verlust an Elastizität nur sehr langsam zunimmt. .. . ■

Er wird ausgeglichen . durch eine etwas größere Anzahl von Windungen, die der Feder aus diesem Grunde gegeben werden muß; die Feder bleibt aber immer noch sehr viel kürzer als eine solche, welche direkt, ohne Zwischenschaltung einer Hebelübersetzung, belastet würde. Der so gewonnene Längsraum kann benutzt werden, um der Feder weitere Windungen anzuschließen, also sie zu verlängern, so ■ daß ihre Elastizität sehr groß und die Abfederung sehr weich wird.

Die Hebelübersetzung, d. h. der möglichst kurze Weg, um welchen die Feder zusammengedrückt wird, bringt jedoch noch einen anderen Vorteil mit sich. Die Schwingungsdauer einer Feder ist proportional der Quadratwurzel der Schwingungsamplitude der Feder, also der Länge, um welche die Feder durch eine bestimmte Last zusammengedrückt wird. Damit nun die Feder die rasch aufeinanderfolgenden Stöße des Rades usw. gut aufnehmen kann, soll sie möglichst rasch schwingen, also möglichst wenig zusammen-

gedrückt werden. Dies erreicht man durch Einschalten der Hebelübersetzung, wie oben beschrieben. Die Hebelübersetzung gestattet demnach die Anwendung rasch schwingender, sehr elastischer Federn, wodurch die Güte der ganzen Abfederung sehr gefördert wird. Dies kommt um so mehr in Betracht, als an Fahrzeugen der Platz für die Federn meist sehr beschränkt ist, so daß lange Federn, wie sie die

ίο direkte, gebräuchliche Aufhängung ohne Verwendung einer Hebelübersetzung notwendig macht, wenn die Abfederung genügend weich sein soll, nicht Platz finden. Auch schwingen solche lange Federn erfahrungsgemäß zu langsam.

Die Hebelübersetzung ist also in ihrer beschriebenen Anwendung von großem Vorteil, indem sie nicht Platz findende, lange Federn vermeiden läßt, die Abfederung aber dennoch elastisch und gleichzeitig rasch schwingend gestaltet.

Gegenüber bekannten Vorderradabfederungen, welche ebenfalls mit Übersetzung arbeiten, kennzeichnet sich die vorliegende dadurch, daß die Übersetzung beliebig groß, die Abfederung also sehr weich gemacht werden kann, unter der Bedingung voller Ausnützung des für die Pufferfeder zur Verfügung stehenden Längenraumes, indem die Weichheit der Abfederung natürlich auch von der Länge der Pufferfeder, also nicht nur von der Übersetzung abhängt.

Vorliegende Erfindung betrifft demnach eine gefederte Vordergabel für Fahrräder, deren zwei Schenkel um eine zur Achse des Steuerrohres senkrechte Achse schwingbar sind. Diese Schenkel besitzen einen oder zwei Arme, deren Enden mit einer Stange verbunden sind, die in eine zylindrische Büchse dringt und darin gleitbar angeordnet ist. Diese Büchse ist an einem Ende auf einem an dem Steuerrohr angebrachten Bande angelenkt und enthält wenigstens eine Feder, welche zusammen mit der Büchse und der Stange einen Stoßdämpfer bildet, welcher die der Vordergabel erteilten Stöße auffängt. Diese Vorrichtung besitzt überdies, zum Unterschiede von ähnlichen Vorrichtungen, die nur drei Drehpunkte besitzen, vier solcher Drehpunkte, nämlich:

i. am unteren Ende der Schenkel, welche das Rad tragen; 2. am oberen Ende dieser Schenkel ; 3. am freien Ende des Armes dieser Schenkel und 4. am Aufhängepunkt der den eigentlichen Stoßdämpfer bildenden Büchse.

Der Arm bzw. die Arme der Schenkel der Gabel bilden mit denselben einen spitzen Winkel, der derart beschaffen ist, daß das Ende des Armes bzw. der Arme mit dem Stücke, welches denselben bzw. dieselben mit der in der Büchse angeordneten Stange verbindet, sich außerhalb einer Ebene befindet, welche durch die Achse des von der Gabel getragenen Rades und die Schwingungsachse der Schenkel geht. Der von dem Arme bzw. den Armen und den Schenkeln gebildete Winkel kann bis 90 ° betragen. .

Auf der Zeichnung sind drei Ausführungen der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. ι ist ein seitlicher Aufriß des ersten Ausführungsbeispiels; '-''

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Schnittlinie A-B und

Fig. 3 ein solcher nach C-D der Fig. 1;

Fig. 4 ist ein Querschnitt eines Teiles des zweiten Ausführungsbeispiels;

Fig. 5 stellt im Grundriß einzelne Teile des dritten Ausführungsbeispiels dar.

In dem in den Fig. ι bis 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiele bezeichnet α das Steuerrohr, welches die Gabel trägt und in dessen unterem Ende der Zapfen α¹ (Fig. 2) angebracht ist, dessen geometrische Achse senkrecht zur geometrischen Achse des Rohres α gerichtete ist. Der Zapfen a¹ weist an seinen beiden Enden einen vierkantigen Teil α² auf, auf welchen die Schenkel b der Gabel angebracht sind, die eine entsprechende viereckige Öffnung besitzen. Diese Schenkel sind mittels Schraubenmuttern a^s festgehalten, welche auf den Enden des Zapfens a¹ aufgeschraubt sind. Jeder Schenkel b besitzt ,einen Arm b¹, auf dessen freiem Ende das eine Ende eines Schenkels c¹ eines Kopfstückes c drehbar angebracht ist. Auf diesem Kopfstück ist ein Rohr d angebracht und mittels eines Stiftes festgehalten. In dem Rohr d ist das untere Ende der Stange e, welche in die zylindrische Büchse / eindringt, eingeschraubt. Die Arme b¹ bilden mit den Schenkeln b einen Winkel, der derart beschaffen ist, daß die Gelenkachse der Schenkel c¹ mit den Armen b¹ sich außerhalb einer Ebene befinden, welche durch die Schwingungsachse der Schenkel b und durch die Achse des von diesen Schenkeln getragenen Rades geht. Die Büchse / besteht aus einem rohrförmigen Teile, der an einem Ende mit einem auf dem Rohr d gleitbaren Ring f¹ und am anderen Ende mit einem Deckel /² versehen ist, in welchem ein Raum f³ vorgesehen ist, in dem ein Kopf e¹ der Stange e gleiten kann. Der Deckel f² ist mit Ohren /⁴ versehen, welche eine Achse g tragen, vermittels welcher die Büchse an einer Zwinge h schwingbar angebracht ist. Diese Zwinge h wird auf dem Steuerrohr oder dem Lenkstangenstützrohr des Fahrradrahmens befestigt. In der Büchse f sind oben und unten Scheiben i angeordnet, durch welche die Stange e hindurchgeht und welche zylindrische Ränder besitzen, die auf der Innenfläche des den mittleren Teil der Büchse bildenden Rohres gleiten können.

In der in Fig. 3 veranschaulichten Ruhelage der Vorrichtung werden durch die Wirkung der Feder k diese Scheiben einerseits gegen einen Rand des Ringes f¹ und anderseits gegen eine Tragfläche des Deckels f^z gedrückt. Die Enden der Arme b¹ sind mit den unteren Enden der Schenkel b vermittels Stangen Z verbunden, welche dem durch die Schenkel b und die Arme &¹ gebildeten Teile der Vorrichtung Festigkeit verleihen.

Wenn die Gabel von ihrer in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung aus einen heftigen Stoß, z. B. in Uhrzeigerrichtung erhält, so schiebt das Rohr d die untere Scheibe i in der Büchse f aufwärts und drückt die Feder k zusammen, welche den Stoß dämpft. Erhält die Gabel einen Stoß im entgegengesetzten Sinne, so drückt der Kopf e¹ der Stange e die' obere Scheibe i in das Rohr / und drückt ebenfalls die Feder k zusammen, welche den Stoß auffängt. Die vollständig in der Büchse f eingeschlossene Feder ist vor Staub und Feuchtigkeit wirksam geschützt.

Anstatt mit den Enden der Schenkel b verbunden zu sein, können die Stangen / weggelassen, oder, z. B. wie in Fig. 1 strichpunktiert angegeben ist, mit auf den Schenkeln b angebrachten Bändern verbunden sein.

Anstatt auf vierkantigen Teilen des Zapfens α¹ angeordnet zu sein, könnten die Schenkel b z. B. auf konischen Teilen dieses Zapfens angebracht sein, welche mit Keilen versehen würden, um den Zapfen am Drehen zu (verhindern.

Die in Fig. 4 veranschaulichte Ausführungsform des Stoßdämpfers besitzt anstatt nur eine Feder zwei Federn m und n, welche in entgegengesetztem Sinne auf einen Kopf e² einer Stange e wirken.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt nur einen einzigen Arm b¹, der mit den Schenkeln b der Gabel ein einziges Stück bildet. Die Schenkel sind auf einem Zapfen a³ angebracht, der in einem Lager α² dreht, welches am unteren Ende des Steuerrohres angeordnet ist.

Claims

Patent-Anspruch:

Federnde vor- und zurückschwingende Vorderradgabel für Fahrräder, dadurch gekennzeichnet, daß die Radgabel an ihrem oberen Ende mit einem oder mehreren kurzen Armen versehen ist, die mit ihren schwingenden Enden die Schwingungen der Radgabel unter möglichster, dem Hebelübersetzungsverhältniß entsprechender Verminderung ihrer Amplitude, auf einen schwingenden Stoßdämpfer übertragen, wodurch eine weiche und zugleich rasch schwingende Abfederung erhalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.