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Vorderradfederung für Motorräder
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorderradfederung für Motorräder
u. dgl., bestehend aus einer Teleskopgabel, welche als Federbein ausgebildet ist
und mindestens ein Federelement sowie eine Dämpfeinrichtung für die vom Rad eingeleiteten
Schwingungen aufweist.
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Derartige Teleskopgabeln besitzen zwar eine sichere Radführung und
weisen einen großen Federweg auf, jedoch ist ihr Nachteil darin zu sehen, daß sie
nur solche Stoßkräfte mit genügendem Wirkungsgrad aufnehmen, die genau in der Achsrichtung
der Teleskopfederbeine auftreten. Bei unterschiedlicher Stoßrichtung ergibt sich
somit eine stark schwankende Systemreibung, die zu Biege- und Verdrehungs-Verformungen
der Standrohre führt.
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Ebenso ist eine als Schwinge ausgebildete Vorderradfederung für Motorräder
bekannt. Nachteilig bei jeder dieser bekannten Schwingenkonstruktion ist, daß der
Federweg relativ klein ist. Ferner bietet die Schwinge die Möglichkeit, durch die
optimale Auslegung der Schwingenlänge und des Anstellwinkels die Gewichtsverlagerung
beim Bremsen für die Lage der Maschine ganz oder weitgehend auszuschalten. Somit
kann durch geschickte Bemessung und Anordnung der Gelenke das Bremsmoment so abgestützt
werden, daß kein oder zumindest kein nennenswertes Tauchen des Steuerkopfes beim
Bremsen vorhanden ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorderradfederung
für Motorräder zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Konstruktionen vermeidet
und einen möglichst großen Federweg des Vorderrades zuläßt, wobei zumindest die
Federwege mit kleiner Amplitude mit geringer Eigenreibung abgefangen werden und
kleine ungefederte Massen besitzen und die Vorderrad federung gleichzeitig
so
robust ausgeführt ist, daß sie auch bei Gel.inde- und Motocross-Einsatz sich bestens
eignet.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an jedem unteren
Gabelholm der Teleskopgabel eine Schwinge angeordnet ist und diese Schwingen mit
dem Vorderrad verbunden sind. Die Kombination von Schwinge und Teleskopgabel gibt
eine Vorderradfederung für Motorräder, die einen großen Federweg zuläßt, wobei die
Vorteile der Schwinge, nämlich geringe Eigenreibung und geringe ungefederte Massen,
für kleine Federwege ausgenützt werden können, während die'größeren Bodenwellen
von der Teleskopgabel aufgenommen werden.
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Wie ein weiteres Merkmal der Erfindung zeigt, weist die Teleskopgabel
eine pneumatische Feder auf, die durch eine in jedem Gabelholm angeordnete Gasfeder
gebildet wird, und diese Gasfedern über einen Kanal miteinander verbunden sind.
Vorteilhaft sind diese Gaspolster im Standrohr der Teleskopgabel angeordnet, ebenso
das zur Dämpfung erforderliche hydraulische Medium. Dadurch verringert sich in vorteilhafter
Weise die ungefederte Masse für diese Vorderradfederung auch beim Ansprechen der
Teleskopgabel. Die Federeigenschaften für jeden Gabelholm sind die gleichen, denn
die beiden Gasfedern sind über einen Kanal miteinander verbunden, so daß in jeder
Gasfeder der gleiche Druck herrscht.
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Eine besonders gute Auslegung der Vorderradfederung für den Gelände-
und Motocross-Sport wird entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch
erhalten, daß die Kombination aus Teleskopgabel und Schwinge derart bemessen ist,
daß etwa ein Drittel des Federweges von der Schwinge und der Rest von der Teleskopgabel
aufgenommen wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung und
den Zeichnungen hervor. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Gabelholm
mit Schwinge; Fig. 2 die Vorderradfederung in der Seitenansicht und Fig. 3 die Vorderradrederung
von vorne.
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Der in Fig. 1 gezeigte Gabelholm besteht aus dem Standrohr 1, auf
dem das Gleitrohr 2 gleitet. Dieses Gleitrohr 2 ist an seinem unteren Ende fest
mit der Kolbenstange 3 verbunden und besitzt außerdem die Lasche 4, welche den Drehpunkt
5 der Schwinge 6 bildet.
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Zwischen der Lasche 4 und der Schwinge 6 sind federnde Elemente angeordnet,
die sich einerseits auf der Lasche 4 und andererseits an der Schwinge 6 abstützen.
An ihrem dem Drehpunkt 5 entgegengesetzten Ende weist die Schwinge 6 die Aufnahme
7 für die Vorderradachse auf. Diese Aufnahme kann - wie an sich üblich - auch gabelförmig
ausgebildet sein. Das Standrohr 1 ist als Zylinder ausgebildet und besitzt-eine
Flüssigkeitsfüllung, welche vom Kolben 8 in die Arbeitsräume 9 und 10 getrennt wird.
Diese Arbeitsräume 9 und 10 stehen über die im Kolben 8 befindlichen Dämpfeinrichtungen
- Kolbenbohrungen und Ventilblättchen - miteinander in Verbindung. Die Kolbenstange
3 ist mittels der im Standrohr 1 befestigten Kolbenstangenführung 18 geführt und
durch eine entsprechende Dichtung nach außen abgedichtet. Im oberen Bereich des
Standrohres 1 befindet sich eine unter Druck stehende Gasfüllung, die die Gasfeder
11 bildet und zum Arbeitsraum 9 hin durch den Trennkolben 12 abgeschlossen ist.
Dieser Trennkolben 12 ist axial beweglich im Standrohr 1 geführt. Das auf dem Standrohr
1 axial bewegliche Gleitrohr 2 übernimmt zusätzliche Führungseigenschaften zwischen
den zueinander beweglichen Teilen, so daß eine große Steifigkeit zwischen Kolbenstange
3 und Gleitrohr 2 einerseits und dem Standrohr 1 andererseits besteht, wodurch äußerst
geringe Biege- und Verdrehverformungen auftreten. Um eventuell auftretenden Schmutz
und Feuchtigkeit im Innern des Gleitrohres 2 abzuführen, ist die-Bohrung 13 vorgesehen.
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Die Vorderradfederung ist so ausgelegt, daß zuerst die Schwinge 6
für kleine Federwege anspricht. Dabei ist die Länge der Schwinge 6 und die auf die
Schwinge wirkende Feder so bemessen, daß ca. ein Drittel des Gesamtfederweges von
der Schwinge 6 aufgenommen wird und erst dann die Teleskopgabel anspricht. Beim
Einfedern der Teleskopgabel fährt die Kolbenstange 3 in den Arbeitsraum 10 ein und
gleichzeitig gleitet der mit der Kolbenstange 3 verbundene Kolben 8 nach oben und
verdrängt aus dem Arbeitsraum 9 Flüssigkeit in den Arbeitsraum 10, wobei die Bewegung
durch die im Kolben 8 angeordnete Dämpfeinrichtung - Kolbenbohrungen und Ventilfederblättchen
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gedämpft wird. Das dabei in den Arbeitsraum 10 einfahrende Kolbenstangenvolumen
wird von der Gasfeder 11 aufgenommen, d. h., das Gasfedervolumen wird um den Betrag
des eingefahrenen Kolbenstangenvolumens verkleinert, wodurch eine erhöhte Ausschubkraft
der Gasfeder auf die Kolbenstange 3 wirksam wird.
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In der schematischen Darstellung der Vorderradfederung entspr.
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Fig. 2 ist der Einbau im Motorrad gezeigt, wobei der Fahrzeugrahmen
14 den Steuerkopf bildet. Das Standrohr 1 ist in der oberen Gabelbrücke 15 und der
unteren Gabelbrücke 16 befestigt.
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In Fig. 3 ist außerdem der Kanal 17 gezeigt, welcher die oberen Räume
der Standrohre 1 miteinander verbindet und dadurch einen Druckausgleich zwischen
den beiden dort angeordneten Gas federn herstellt.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in den Figuren dargestellte
Ausführungsform, denn es ist ohne weiteres möglich, bei der Kombination von Teleskoprohr
und Schwinge diese Schwinge als gezogene Schwinge auszubilden. Desweiteren kann
der Teleskopgabelholm auch so ausgebildet sein, daß das Gleitrohr im Innern des
Standrohres 1 gleitet und an seinem oberen Ende mit einem kolbenartigen Bauteil
verschlossen ist, wobei der Innenraum des Gleitrohres einen flüssigkeitsgefüllteii
Arbeitsraum bildet.