DE3237579C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorderradaufhängung für Motorräder nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Der Zweck solcher Vorderradaufhängungen besteht darin, das Eintauchen des Vorderrades beim Bremsen zu ver­ ringern. Allgemein wird dies mit dem Schlagwort Anti-Dive bezeichnet. Eine Anti-Dive-Einrichtung für eine Vorderradaufhängung zeigt die internationale Anmeldung WO 82/00 445. Hier weist das Vorderrad eine Scheibenbremse auf mit einer um die Radachse schwenk­ baren Bremszange. Beim Bremsvorgang drückt die Bremszange auf einen Kolben eines Hydrauliksystems. Der sich aufbauende Druck spannt wiederum über einen Kolben die Feder der Aufhängung vor. Die so vorgespannte Feder wirkt den das Eintauchen bewirkenden Kräften entgegen und gleicht sie teilweise aus. Dabei verläuft die Vorspannung der Feder proportional zum aufgebrachten Bremsmoment. Um wirksam das Eintauchen zu verringern, sind im Hydrauliksystem hohe Drücke notwendig. Diese zu beherrschen, erfordert einen großen Bauaufwand, der die ohnehin schon aufwendige Konstruktion noch mehr ver­ teuert.

Eine gattungsgemäße Anti-Dive-Einrichtung zeigt die GB 20 52 407 A. Hier wird ebenso wie bei der WO 82/00 445 beim Bremsvorgang am Vorderrad eine Schwenkbe­ wegung erzeugt. Fortgeführt wird diese Bewegung über eine Vorderradschwinge in eine Längsbewegung einer Schubstange mit einer Zusatzfeder. Die so erzielte Vorspannung der Zusatzfeder wirkt der Eintauchbewegung des vorderradseitigen Aufbaues entgegen. Funktions­ bedingt sind der Teleskopdämpfer, die Vorderradschwinge und die Schubstange in Dreiecksform angeordnet.

Als Nachteil erweist sich hier die zwingend notwendige Vorderradschwinge, die einen zusätzlichen Aufwand an Raum und Gewicht bedeutet. Ferner kann die Zusatzfeder nicht voll zur Anti-Dive-Wirkung genutzt werden, da die Kraftrichtung der Zusatzfeder mit der Eintauch­ bewegungsrichtung des Teleskopdämpfers einen Winkel bildet.

Aufgabe der Erfindung ist es , bei einer Vorderradauf­ hängung der genannten Art das Eintauchen des Vorderrades beim Bremsen wirksamer zu verringern, und zwar mit einfachen Mitteln und geringem Raumbedarf.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltun­ gen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die zugeschaltete Zusatzfeder verändert sich die Fe­ derrate der gesamten Federung. Die Federung wird steifer. Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Zusatzfe­ der eine Gasfeder verwendet wird. In diesem Fall steigt die Federrate der Gasfeder und damit die gesamte Feder­ rate der Aufhängung mit dem Einfederweg progressiv an und geht schließlich gegen unendlich. Dadurch erzielt man einen weichen Anschlag bei extremen Eintauchtiefen.

Besonders einfach läßt sich die Führung für die Schubstange als Bohrung in der Wandung des Gleitroh­ res ausbilden. Der rohrförmige Stutzen für den Bolzen kann dann am Gleitrohr einstückig ausgeführt sein. Insge­ samt erhält man dadurch eine kompakte und einfache Bauwei­ se. Natürlich ist es auch möglich, am Gleitrohr jedes Ga­ belschenkels je eine Schubstange vorzusehen, die dann auf eine oder mehrere Zusatzfedern wirken können.

Üblicherweise dienen als Bremsmittel für das Vorderrad Scheibenbremsen. Die Bremszange ist dann drehbar am Gleitrohr gelagert und drückt mit einem finger­ artigen Fortsatz direkt oder indirekt auf den Bolzen. Je nach Größe weist das Motorrad an einer oder beiden Seiten des Vorderrades eine Scheibenbremse auf. Für die vorlie­ gende Erfindung ist dies, wie leicht einzusehen ist, uner­ heblich. Die Erfindung ist auch nicht auf Scheibenbremsen beschränkt, sondern jede Art von Fahrzeugbremse, bei der während des Bremsvorganges eines ihrer Teile auf den Bol­ zen wirken kann, ist hierfür geeignet.

Vorteilhaft ist es, wenn die Bremszange nicht direkt auf den Bolzen drückt, sondern über eine gegen das Gleitrohr abgefederte Hülse, in der wiederum federbelastet der Bolzen geführt ist. Dadurch kann sich der Bolzen trotz beaufschlagter Bremse relativ zur Hülse bewegen und die Schubstange freigeben. Das kann dann notwendig werden, wenn das Vorderrad trotz betätigter Bremse ausfedern will. Zu diesem Zweck weist die Schubstange sägezahnarti­ ge Einschnitte auf mit nach unten zeigenden Zähnen, in die der Bolzen einklinkt. Will das Vorderrad ausfedern, zieht es die Schubstange nach oben und die Schrägen der Sägezähne drängen den Bolzen zurück, so daß er letztend­ lich die Schubstange freigibt.

Nach Beendigung der Bremsung zieht die Hülse durch ihre federnde Abstützung am Gleitrohr den Bolzen in seine Ur­ sprungslage zurück. Sie drückt dabei auch die Bremszange in ihre Ausgangslage, die durch einen am Gleitrohr ange­ brachten Anschlag bestimmt ist.

Um zu verhindern, daß die Schubstange durch die in der Zusatzfeder gespeicherten Energie zurückschnellt, ist es vorteilhaft, diese Bewegung durch ein Luftpolster oder einen sonstigen elastischen Anschlag zu dämpfen. Das Luftpolster läßt sich in einfacher Weise dadurch errei­ chen, daß der Austrittsquerschnitt für die Luft am ande­ ren Ende der Führung verkleinert ist.

Je nach Auslegung der Zusatzfeder wird das Bremstauchen bis etwa 40 Prozent verringert. Das erfindungsgemäße Sy­ stem spricht im wesentlichen ohne Zeitverzögerung an und ist unabhängig von der Bremskraft. Im normalen Fahrbe­ trieb liegen die Zusatzfeder und die Schubstange auf der Seite der gefederten Massen, so daß die ungefederten Massen durch dieses System sich kaum erhöhen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachgehend beschrieben und in der Zeichnung darge­ stellt.

Aus der Zeichnung läßt sich eine Vorderradaufhängung für ein Vorderrad 1 eines Motorrads entnehmen. Die Auf­ hängung besteht im wesentlichen aus einer Vorderradgabel 2, deren beiden Gabelschenkel als Teleskopstoßdämpfer ausgelegt sind. Die Zeichnung zeigt das Vorderrad mit der Aufhängung in der Seitenansicht, so daß nur ein Gabelschenkel erkennbar ist. Jedoch sind die beiden Schenkel, soweit an ihnen nicht die Erfindung ver­ wirklicht ist, gleich aufgebaut. Jeder Gabelschenkel weist ein Gleitrohr 3 auf, das an seinem einen Ende eine Lagerstelle für die Achswelle 4 des Vorderrades 1 bildet. Das andere offene Ende des Gleitrohrs 3 nimmt ein Standrohr 5 auf, das gegen die Kraft einer Druck­ feder 6 in das Gleitrohr 3 einschiebbar ist. An ihren den Gleitrohren 3 abgewandten Endabschnitten 5 a sind die Standrohre 5 über zwei Gabelbrücken 7 und 8 zusammen­ gehalten. Die Endabschnitte 5 a und die Gabelbrücken 7, 8 bilden den Lenkkopf, der mit einem Rohr 9 versehen ist für den drehbaren Anschluß der Radgabel am Rahmen des Motorrads.

Das Vorderrad 1 ist mit einer Bremsscheibe 10 aus­ gerüstet, die mit einer am Gleitrohr 3 drehbar an­ gelenkten Bremszange 11 zusammenarbeitet. Die Drehachse hierfür trägt die Bezugsziffer 12. Ein Anschlag 3 a am Gleitrohr 3 begrenzt die Drehbewegung der Bremszange 11 im Uhrzeigersinn. Es sei hier angemerkt, daß der nicht sichtbare Gabelschenkel ebenfalls eine Scheibenbremse aufweisen kann. Der Einfachheit halber aber wird im weiteren Verlauf der Beschreibung nur von einer Scheiben­ bremse ausgegangen.

Eine Bohrung 13 verläuft parallel zur Rohrachse des Gleitrohres 3. Ein Ventilkörper 14 verschließt die untere Öffnung der Bohrung 13. An ihrer gegenüber­ liegenden Öffnung ragt eine Schubstange 15 verschiebbar in sie hinein.

Die Schubstange 15 weist an ihrem in der Bohrung 13 befindlichen Abschnitt sägezahnartige Einschnitte 16 auf. Die Einschnitte 16 sind so ausgeführt, daß die Sägezähne nach unten, in Richtung der Achswelle 4 zeigen. Jenseits der Bohrung 13 trägt die Schubstange 15 einen Kolben 17.

Der Kolben 17 stellt den einen Teil einer insgesamt mit 18 bezeichneten Gasfeder (Zusatzfeder) dar, der andere Teil wird von einem an den Gabelbrücken 7 und 8 befestigten und mit Druckgas gefüllten Gaszylinder 19 gebildet. Der Kolben 17 läßt sich über die Schubstange 15 in den Gaszylinder 19 hineinschieben, dabei ist die Verschieberichtung parallel zu der des Tauchrohres 5.

Das Gleitrohr 3 besitzt am Außenumfang einen rohr­ förmigen Stutzen 20. Die Bohrung des Stutzens 20 verläuft etwa senkrecht zur Längsachse des Gleitrohres 3 und mündet in die die Schubstange führende Bohrung 13. Im Stutzen 20 ist eine becherartige Hülse 21 geführt. Die Hülse 21 wiederum nimmt einen verschiebbaren Bolzen 22 auf, der sich über eine Druckfeder 23 am Hülsenboden abstützt. Der Verschiebeweg des Bolzens 22 wird durch einen Anschlag in der Hülse 21 begrenzt, an dem er mit einem Ringbund 22 a anliegt. Der Anschlag kann aus einem Sprengring oder ähnlichem oder einer Innenschulter gebildet sein. Im Falle der Innenschulter jedoch muß der Hülsenboden zum Einsetzen des Bolzens 22 abnehmbar sein.

Der Bolzen 22 zeigt mit seiner Stirnseite auf die Schubstange 15 und genauer auf ihren mit den sägezahn­ artigen Einschnitten 16 versehenen Endabschnitt. Die Einschnitte 16 sind durch eine etwa radial zur Längsachse der Schub­ stange nach innen gerichtete Flanke gebildet, an die sich eine schräg nach unten und außen verlaufende Flanke an­ schließt. Der Schrägflanke ist die Stirnseite des Bolzens 22 nachgebildet.

Die Hülse 21 weist an ihrem Hülsenboden einen äußeren Ringbund 21 a auf, der über den rohrförmigen Stutzen 20 hinausragt. Zwischen diesen überragenden Bereich und der Wandung des Gleitrohrs 3 ist eine Feder 24 angeordnet, die die Hülse 21 mit der Außenseite ihres Hülsenbodens an einen fingerartigen Fortsatz 11 a der Bremszange 11 drückt.

In der Zeichnung ist der Bremszustand dargestellt. Die Bremszange 11 hat sich durch das aufgebrachte Bremsmoment in Pfeilrichtung gedreht und mit ihrem fingerartigen Fort­ satz 11 a den Bolzen 22 über die Hülse 21 in die Bohrung 13 gedrückt. Der Ringbund 21 a stößt dabei auf die Stirnseite des rohrförmigen Stutzens 20 und begrenzt dadurch die Verdrehbewegung der Bremszange 11. Der Bolzen 22 blockiert die Schubstange 15. Wäre das Vorderrad vor dem Betätigen der Bremse bereits etwas eingefedert gewesen, würde der Bolzen 22 in einem der Einschnitte 16 eingerastet sein. Die blockierte Schubstange 15 schiebt beim beginnenden Eintauchen des Standrohres 5 in das Gleitrohr 3 den Kolben 17 gegen den Gasdruck in den Gaszylinder 19. Die Federung der Aufhängung wird verhärtet, da den Druckfedern 6 nun die als Zusatzfeder wirkende Gasfeder 18 zugeschaltet ist.

Claims (11)

1. Vorderradaufhängung für Motorräder mit einer Vorderradgabel, bei der die Gabelschenkel als Teleskopstoßdämpfer ausgebildet sind und jeweils aus einem die Achswelle des Vorderrades auf­ nehmenden Gleitrohr und einem in das Gleitrohr gegen die Kraft einer Druckfeder eintauchbaren Standrohr bestehen, wobei die Standrohre mit mindestens einer Gabelbrücke zusammengehalten sind, und bei der Mittel für das Bremsen des Vorderrades vorgesehen sind, durch deren beim Bremsvorgang erfolgende Drehbewegung auf eine Schubstange derart eingewirkt wird, daß diese eine an der Gabelbrücke angeordnete Zusatzfeder belastet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schubstange (15) am Gleitrohr (3) parallel zu dessen Längsachse geführt ist und sich beim Bremsvorgang an diesem über einen von den Bremsmitteln (Bremszange 11) beaufschlagten und verschobenen Bolzen (22) abstützt.

2. Vorderradaufhängung nach Anspruch 1 mit zwei Gabel­ brücken, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - an wenigstens einem Gleitrohr (3) ist eine parallel zu dessen Längsachse verlaufende Führung für die Schubstange (15) vorgesehen;
• - an der Führung ist etwa senkrecht zur Längsachse des Gleitrohres (3) ein rohrförmiger Stutzen (20) für die Führung des Bolzens (22) angeordnet;
• - an den Gabelbrücken (7, 8) ist die Zusatzfeder (18) befestigt.

3. Vorderradaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führung durch eine in der Wandung des Gleitrohres (3) vorgesehene Bohrung (13) gebildet ist, in die der einstückig mit dem Gleitrohr (3) verbundene rohrförmige Stutzen (20) mündet.

4. Vorderradaufhängung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 3, mit einer am Vorderrad vorgesehenen Bremsscheibe, die mit einer am Gleitrohr angeordneten Bremszange als Bremsmittel zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremszange (11) parallel zur Radachse drehbar am Gleitrohr (3) gelagert ist und mit einem fingerarti­ gen Fortsatz (11 a) auf den Bolzen (22) wirkt.

5. Vorderradaufhängung nach einem oder mehreren der an­ sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (22) innerhalb des rohrförmigen Stutzens (20) in einer becherartigen Hülse (21) geführt ist und sich federnd am Hülsenboden abstützt und daß der Bolzen (22) mit einem Ringbund (22 a) an einer Innenschulter oder dgl. der Hülse (21) anliegt.

6. Vorderradaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülse (21) mit der Außenseite ihres Hülsenbodens an dem fingerartigen Fortsatz (11 a) der Bremszange (11) anliegt und sich über eine über den rohrförmigen Stutzen (20) geschobene Feder (24) am Gleitrohr (3) abstützt, und daß der Hülsenboden hierfür einen dem Durchmesser der Feder (24) angepaßten äußeren Ring­ bund (21 a) aufweist.

7. Vorderradaufhängung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gleitrohr (3) mit einem Anschlag (3 a) für die in Ausgangslage zurückdrehende Bremszange (11) versehen ist.

8. Vorderradaufhängung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schub­ stange (15) an ihrem, dem Bolzen (22) zugewandten End­ abschnitt für dessen Eingriff sägezahnartige Einschnit­ te (16) aufweist mit nach unten gerichteten Zähnen, und daß die der Schubstange (15) zugewandte Stirnseite des Bolzens (22) der Schräge der Sägezähne nachgebildet ist.

9. Vorderradaufhängung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu­ satzfeder (18) als Gasfeder ausgelegt ist.

10. Vorderradaufhängung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zustzfeder (18) einen mit Druckgas gefüllten und an der Gabelbrücke (7, 8) befestigten Gaszylinder (19) aufweist, in dem ein mit der Schubstange (15) verbundener Kolben (17) verschiebbar geführt ist.

11. Vorderradaufhängung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Öffung der die Schubstange (15) führenden Boh­ rung (13) mit einer Einrichtung (14) für einen gedros­ selten Luftaustritt oder mit einem elastischen Anschlag für die Schubstange (15) versehen ist.