DE3106130C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorderradgabel eines Motor­ rades mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentan­ spruch 1.

Eine solche Vorderradgabel ist aus der DE-OS 25 33 173 bekannt.

Bei der bekannten Vorderradgabel schließt die Betätigungs­ einrichtung beim Bremsvorgang des Motorrades die Ventil­ einrichtung, so daß die Stoßdämpferwirkung aufgehoben ist und die Vorderradgabel keine unerwünschte Nickbewe­ gung mehr ausführen kann. Um während des Bremsvorganges einen Aufwärtsstoß auf die Radachse aufgrund unebener Fahrbahn gleichwohl dämpfen zu können, wirkt bei der be­ kannten Vorderradgabel der entstehende Druckanstieg in der Ringkammer auf das Ventil und verschiebt dieses in Offenstellung. Die Betätigungseinrichtung für das Ventil arbeitet in Abhängigkeit von der Bremseinrichtung. Eine, der Bremskraft proportionale Reaktionskraft verstellt das Ventil. Der Druckanstieg in der Ringkammer bei einem Aufwärtsstoß muß nun so groß sein, daß die von der Brems­ einrichtung abgeleitete Kraft, mit der das Ventil gegen den Ventilsitz gedrückt wird, überwunden wird. Das Öffnen der Ventileinrichtung während des Bremsvorganges bei gleichzeitigem Aufwärtsstoß ist abhängig von der Größe des Aufwärtsstoßes und von der Bremskraft. Die erstere Abhängigkeit ist nicht problematisch. Die Abhängigkeit von der Bremskraft ist dagegen unangenehm, weil bei stär­ kerem Bremsen auch die Reaktionskräfte stärker werden und ohne weiteres Werte erreichen, die vom Druckanstieg in der Ringkammer nicht mehr überwunden werden können. Die Folge ist, daß die Ventileinrichtung auch bei starken Stößen nicht mehr geöffnet wird. Umgekehrt sind die auf die Ventileinrichtung wirkenden Reaktionskräfte bei schwa­ chem Bremsen gering, so daß schon kleinere Stöße zu einem Öffnen der Ventileinrichtung führen können, mit dem uner­ wünschten Effekt, daß die Vorderradgabel abtaucht.

In der DE-OS 25 33 173 sind diese Wirkungen zwar erkannt, jedoch sind die angegebenen Mittel zur Überwindung dieser nachteiligen Effekte ungeeignet. Der Vorschlag, die Hebelarme so zu wählen, daß ein Gleichgewicht zwischen den zueinander proportionalen Kräften herbeigeführt wird, läßt außer Betracht, daß die eine Kraft von der Bremskraft und die andere vom Aufwärts­ stoß abhängig ist und eine Proportionalität zwischen die­ sen Kräften gerade nicht besteht. Auch der Hinweis, daß man die nach oben gerichtete Kraft auf den Ventilschaft beim Abbremsen des Vorderrades durch die Hebelanordnung auf die Kräfte abstimmen müsse, die bestrebt sind, das Ventil in Offenstellung zu halten, ist wenig brauchbar, da die Stoßkräfte von den Bremskräften völlig unabhängig sind, eine Abstimmung somit nicht leicht möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorderradgabel der ein­ gangs genannten Art so zu gestalten, daß der Einfluß der durch die Bremseinrichtung auf das Ventil ausgeübten Kraft auf die Öffnung der Ventileinrichtung bei Fahrbahnstößen gering ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorderradgabel mit den Merk­ malen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1 erfindungs­ gemäß durch die Merkmale dessen Kennzeichnungsteils gelöst.

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird nicht mehr das Ventil beim Auftreten eines Fahrbahnstoßes in Öffnungsstel­ lung verschoben, sondern der Ventilsitz. Das bringt den Vorteil, daß das Öffnen des Ventils ausschließlich von der Stärke des Fahrbahnstoßes abhängig ist. Die Größe der beim Bremsen auftretenden Reaktionskraft wirkt sich nicht mehr auf die Ventilöffnung aus.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorderradgabel,

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt mit Darstellung eines Teils der Ausführungsform gemäß Fig. 1, und

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Vorderradgabel.

Gemäß Fig. 1 ist ein Gabelrohr 1, an dessen oberem Ende der Lenker eines Motorrades befestigt ist, mit seinem unteren Teil in einem Bodengehäuse 2 gleitend aufgenommen, das mit Öl gefüllt ist. Ein am Boden des Bodengehäuses 2 verankertes Innenrohr 3, steht mit seinem oberen Ende in Gleitverbin­ dung mit dem Gabelrohr 1. Eine Fahrzeugfeder 4 ist unter Vorspannung zwischen dem oberen Ende des Innenrohres 3 und dem oberen Ende des Gabelrohres 1 eingesetzt. Das Bodenge­ häuse 2 weist an seinem unteren Ende eine Befestigungsöffnung 5 auf, in die die Achse eines Vorderrades paßt und hat an seinem oberen Ende eine Öldichtung 6. Außerdem hat das Ga­ berohr 1 ein Rückschlagventil 7 an seinem unteren Ende und das Innenrohr 3 weist eine Öffnung 8 an seinem oberen Ende auf.

Gemäß Fig. 2 weist ein zylindrisches Sperrglied 10 einen O-Ring 9 auf und ist am unteren Teil des Innenrohres 3 befestigt. Der untere Teil des Innenrohres 3 und das Sperrglied 10 weisen jeweils Öldurchlässe 11 bzw. 12 auf. Das Bodengehäuse 2 ist mit Öldurchlässen 13, 14 und 15 versehen. Im Öldurchlaß 15 ist ein Ventilsitz 16 gleitbar aufgenommen. Die Öldurchlässe 11 bis 15 bilden einen Ölkanal zwischen den beiden Arbeitsräumen.

Ein Federsitz 19 gleitet in einem zylindrischen Bodenabschluß­ stück 18, das in das Bodengehäuse 2 unter Zwischenlage eines O-Ringes 17 eingeschraubt ist. Eine schraubenförmige Feder 20 ist unter Vorspannung zwischen dem Federsitz 19 und dem Ven­ tilsitz 16 angeordnet. Der Federsitz 19 drückt auf eine Schraube 21, die in das Bodenabschlußstück 18 eingeschraubt und mittels eines O-Ringes 22 abgedichtet ist.

Im Öldurchlaß 15 des Ölkanals ist ein Kolben 25 gleitbar auf­ genommen und mittels eines O-Ringes 23 abgedichtet. Am Vorder­ ende des Kolbens 25 befindet sich ein Ventil 24 aus einem dichtenden Material, wie Gummi. Eine Rückstellfeder 26 ist unter Vorspannung zwischen dem Kolben 25 und dem Ventilsitz 16 eingesetzt. Eine zylindrische Schraubkappe 28 ist in das Bodengehäuse 2 eingeschraubt und mittels eines O-Ringes 27 abgedichtet. In die Schraubkappe 28 ist ein flexibles Kabel 29 eingeschraubt, das mit der Bremseinrichtung des Motor­ rades verbunden ist, und zwar derart, daß die Seele 30 des Kabels 29 dem oberen Ende des Kolbens 25 zugewandt liegt. Am oberen Ende des Sperrgliedes 10 ist ein ringförmiges Rück­ schlagventil 31 vorgesehen, das am Innenrohr 3 verschiebbar ist. Letzteres weist unterhalb des Rückschlagventils 31 einen Öldurchlaß 32 auf.

Da das Vorderende der Seele 30 in ihrer Normalstellung in geringem Abstand vom Kolben 25 liegt, wird der Kolben 25 durch die Rückstellfeder 26 in Berührung mit der Schraubkappe 28 gehalten und der Ventilsitz 16 wird durch die stärkere Feder 20 in Kontakt mit dem gestuften Absatz des Öldurchlasses 15 gedrückt. Da unter dieser Bedingung das aus Gummi bestehende Ventil 24 im Abstand vom Ventilsitz 16 gehalten wird, steht der Arbeitsraum in der Ringkammer zwi­ schen Bodengehäuse 2 und Innenrohr 3 in Verbindung mit dem­ jenigen im Innenrohr 3, und zwar über den Ölkanal 13, 15, 14, 12 und 11. Wenn daher die Vorderradgabel aufgrund einer Straßen­ unebenheit abwärts bewegt wird, wird das Rückschlagventil 7 angehoben, so daß Öl in das Gabelrohr fließt und zwar durch eine Nut, die in der oberen Fläche des erwähnten Rückschlag­ ventils 7 ausgebildet ist und auch durch den vorerwähnten Ölkanal in den Arbeitsraum im Innenrohr 3. Daraus ergibt sich, daß das Gabelrohr durch Wirkung einer relativ schwa­ chen Dämpfungskraft leicht abwärts bewegt werden kann.

Wenn anschließend das Gabelrohr durch die Kraft der Fahrzeug­ feder 4 wieder angehoben wird, schließt das Rückschlagven­ til 7 (Fig. 1). Infolgedessen spritzt das Öl zwischen dem unteren Teil des Gabelrohres 1 und dem Innenrohr 3 durch die Öffnung 8 in den Arbeitsraum des Innenrohres 3, wodurch sich eine starke Dämpfungskraft ergibt. Gleichzeitig wird das Rückschlagventil 31 angehoben, so daß Öl durch den Öldurch­ laß 32 in den Raum unterhalb des Gabelrohres 1 strömen kann.

Wenn nun während der Fahrt die Bremse betätigt wird, drückt gemäß Fig. 2 die Seele 30 des Kabels 29 den Kolben 25 ab­ wärts, so daß das Ventil 24 mit dem Ventilsitz 16 in Berührung kommt, womit der Öldurchlaß 15 abgesperrt ist. Daraus ergibt sich, daß bei Abwärtsbewegung des Gabelrohres 1 infolge Belastung durch die Trägheitskraft des Fahrers auf den Lenker, das Öl unterhalb des Gabelrohres 1 nur durch die Nut an der Oberseite des Rückschlagventils 7 in den darüberliegenden Raum fließen kann und daß das Öl entsprechend der Verschie­ bung durch das eintretende Gabelrohr durch die Öffnung 8 in den Arbeitsraum innerhalb des Innenrohres 3 spritzt. Daraus resultiert eine starke Dämpfungswirkung, die die Abwärtsbewegung des Gabelrohres blockiert, so daß der Lenker nicht abtauchen kann und ein stabiles Fahrverhalten gewähr­ leistet ist.

Wenn unter dieser besonderen Bedingung ein von der Straßen­ unebenheit hervorgerufener Stoß auf den Rahmen ausgeübt wird, so daß eine zusätzliche Belastung auf das Gabelrohr 1 ausge­ übt wird, steigt der Öldruck darunter stark an und bewegt den Ventilsitz 16 gegen die Kraft der Feder 20 abwärts. Ge­ nauer gesagt, da der Ventilsitz 16 nach unten bewegt und vom Ventil 24 entfernt wird, wird der Ölkanal 15 geöffnet, so daß der Arbeitsraum außerhalb des Innenrohres 3 wieder mit dem Arbeitsraum im Innenrohr 3 in Verbindung gelangt und zwar über den Ölkanal 13, 15, 14, 12 und 11. Das Gabelrohr 1 kann somit leicht abwärts bewegt werden und der Öldurchlaß 32 ist während des Aufwärtsganges geöffnet, so daß Öl in den Raum unterhalb des Gabelrohres 1 geliefert wird. Stöße auf­ grund von Straßenunebenheiten können somit wirksam gedämpft werden. Da weiterhin die Vorspannung der Feder 20 durch die Schraube 21 eingestellt werden kann, kann die Ansprech­ größe auf Straßenstöße leicht vorgewählt werden.

Gemäß Fig. 3 liegt ein zweiter Kolben 34 mit seinem unteren Ende über eine flexible Membran 33 dem oberen Ende des Kol­ bens 25 zugewandt, der an seinem unteren Ende das Ventil 24 trägt. Das obere Ende des zweiten Kolbens 34 ragt in eine Öl­ kammer 35 hinein. Diese Ölkammer 35 ist mit einem Ölschlauch 36 verbunden, der mit einer hydraulischen Bremseinrichtung des Motorrades in Verbindung steht. Die Ölkammer 35 weist ei­ nen Entlüftungsstopfen 37 auf. Der zweite Kolben 34 ist mit einem O-Ring 38 versehen, welcher verhindert, daß Öl aus der Bremseinrichtung am Kolben 34 vorbeigelangen kann. Die Membran 33 ist durch eine Entlüftungsbohrung 39 zur At­ mosphäre entlüftet. Da diese zweite Ausführungsform der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Bewegungen der Vor­ derradgabel bei Fahrt des Motorrades ohne Bremsung ähnlich ist, wird nachstehend nur der Fall beschrieben, bei dem wäh­ rend des Bremsens von der Straße ein Stoß ausgeübt wird.

Wenn während der Fahrt die Bremse betätigt wird, steigt der Öldruck in der Bremseinrichtung an und dieser Druck wird durch den Ölschlauch 36 der Ölkammer 35 zugeführt. Der zwei­ te Kolben 34 wird somit aus der Stellung gemäß Fig. 3 nach unten bewegt, so daß die Rückstellfeder 26 zusammen­ gedrückt wird und das Ventil 24 in Berührung mit dem Ven­ tilsitz 16 gebracht wird, wodurch der Öldurchlaß 15 abge­ sperrt wird. Wenn ähnlich wie bei der ersten Ausführung somit das Gabelrohr 1 durch die von der Trägheitskraft des Fahrers auf den Lenker ausgeübte Kraft abwärts be­ wegt wird, fließt das Öl unterhalb des Gabelrohres 1 durch die Nut der oberseitigen Fläche des Rückschlagventils 7 in den darüberliegenden Raum und das Öl, das aufgrund des eintretenden Gabelrohres 1 verdrängt wird, spritzt durch die Öffnung in das Innenrohr 3. Dadurch wird eine sehr starke Dämpfungswirkung erzielt, so daß der Lenker nicht abtauchen kann und das stabile Fahrverhalten aufrechterhalten wird.

Wenn nun unter dieser Bedingung von der Straße ein Stoß ausgeübt wird, wird das Gabelrohr 1 zusätzlich belastet, so daß der Öldruck unterhalb des Gabelrohes 1 stark ansteigt. Dies hat zur Folge, daß der Ventilsitz 16 gegen die Wirkung der Feder 20 abwärts bewegt wird, so daß ein Spalt zwischen dem Ventil 24 und dem Ventilsitz 16 entsteht. Somit wird der Öldurchlaß 15 geöffnet und Öl aus dem Arbeitsraum in der Ring­ kammer strömt durch die Öldurchlässe 15, 11 und 32 in den Ar­ beitsraum im Innenrohr 3, so daß die Vorderradgabel relativ leicht eingefahren werden kann, um den Stoß zu absorbieren. Demgegenüber ist das Rückschlagventil 31 beim Aufwärtsgang geöffnet, so daß das Öl leicht dem unteren Teil des Gabel­ rohres 1 zugeführt werden kann. Hiermit wird eine sehr wirksame Stoß­ dämpfungswirkung erzielt.

Abweichend von der erstbeschriebenen Ausführungsform wird das Rückschlagventil 31 von einer Tellerfeder 40 gehalten. Diese Lösung ist gleichwertig mit derjenigen nach Fig. 1 und 2, genauso wie die, daß der Raum zwischen dem Innenrohr 3 und dem Sperrglied 10 durch eine Trennwand unterteilt ist (Fig. 1, 2). Diese Änderungen haben keinen Einfluß auf die Wirkung.

Auch bei der Ausführung gemäß Fig. 3 kann ein Bodenabschluß­ stück 18 mit der Verstellschraube 21 zur Verstellung der Vorspannung der Feder 20 vorgesehen sein.

Auch kann das Gehäuse für den Ventilsitz 16 mit Öldurchlaß 15 in die Vorderradgabel integriert werden wie bei der Ausführ­ ung gemäß Fig. 1, 2 anstatt es durch Zwischenlage eines O-Ringes 41 als getrenntes Bauteil zu montieren, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

Claims (4)

1. Vorderradgabel eines Motorrades, deren beide mit dem Lenker verbundene Gabelrohre mit ihrem unteren Teil jeweils in einer Ringkammer gleitend geführt sind, welche von einem, die Radachse tragenden Bodengehäuse und einem in diesem angeordneten, an dessen Boden befestigten Innenrohr begrenzt ist, wobei innerhalb des Innenrohres und in der Ringkammer zwei durch einen Ölkanal miteinander verbundene, ölgefüllte Arbeitsräume gebildet sind, mit einer im Ölkanal angeordneten, aus einem Ventilsitz und einem mit diesem zusammenwirkenden, von einem Kolben getragenen Ventil bestehenden Ventilein­ richtung zum Öffnen und Schließen des Ölkanals, wobei der Kolben bei Betätigung einer Bremseinrichtung durch eine Betätigungseinrichtung gegen die Wirkung einer sich am Ventilsitz abstützenden Rückstellfeder gegen den Ven­ tilsitz gedrückt wird, und wobei durch den Öldruck in der Ringkammer auch bei betätigter Bremseinrichtung die Ventileinrichtung öffenbar ist, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ventilsitz (16) im Bodegehäuse (2) in Be­ wegungsrichtung des Ventils (24) verschiebbar gelagert und mittels einer am Bodengehäuse (2) abgestützten, ihn in Richtung auf das Ventil (24) kraftbeaufschlagenden Feder (20) gegen einen gestuften Absatz im Ölkanal ge­ drückt ist, wobei der Ventilsitz (16) vom Öldruck in der Ringkammer entgegen der Kraft dieser Feder (20) beaufschlagt ist.

2. Vorderradgabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das vom Ventilsitz (16) abgewandte Ende der Feder (20) an einem verstellbaren Federsitz (19) abstützt.

3. Vorderradgabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federsitz (19) von einer von außen zu betätigen­ den Schraube (21) verstellbar ist.

4. Vorderradgabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (26) schwach ausgebildet ist.