Der Stand der TechnikThe state of the art
Die Anpassung an eine erhöhte Beladung eines Automobils wird heutzutage durch Erhöhung des
Druckes in einer zum Stoßdämpfer gehörenden Luftkammer erzielt. Dies Verfahren bewirkt eine
Vergrößerung der Rückstellkraft über den gesamten Federungsbereich, läßt die Dämpfung jedoch fast
unbeeinflußt, was zu einer Überlastung der Dämpfung bei extremer Beladung führen kann. Für dieses
Verfahren sind spezielle Stoßdämpfer erforderlich.The adaptation to an increased load on an automobile is nowadays achieved by increasing the
Pressure achieved in an air chamber belonging to the shock absorber. This procedure does one
Increasing the restoring force over the entire suspension range, but almost leaves the damping
Unaffected, which can lead to an overloading of the damping under extreme loads. For this
Procedures, special shock absorbers are required.
Bei Motorrädern wird im Regelfall lediglich die Federvorspannung erhöht, was natürlich ebenfalls die
Dämpfung unbeeinflußt läßt. Speziell bei leichten Fahrzeugen mit relativ hoher Zuladung (Beispiel:
Fahrzeuge der Führerscheinklasse 4 und 5: Gewicht ca. 90 kg Zuladung teilweise über 180 kg) führt
das zu einer Überlastung sowohl der Feder, als auch des Dämpfers. Bei manchen Motorrädern wird die
Anpassung ebenfalls durch Erhöhung des Druckes im Stoßdämpfer vorgenommen, was natürlich
zumindest das Mitführen einer Luftpumpe erforderlich macht, weill man nicht vom Tankstellennetz
abhängig sein.As a rule, only the spring preload is increased on motorcycles, which of course also increases
Damping remains unaffected. Especially for light vehicles with a relatively high payload (example:
Vehicles of driving license class 4 and 5: weight approx. 90 kg payload partially over 180 kg)
that overloads both the spring and the damper. With some motorcycles, the
Adjustment also made by increasing the pressure in the shock absorber, which of course
at least it is necessary to carry an air pump with you, you do not want to leave the gas station network
be dependent.
Ziel des neuen Verfahrens muß also sein, daß sowohl die Feder-Rückstellkraft, als auch die Dämpfung
erhöht werden. Dies soll, um eine Verwendung sowohl im Automobilbau, als auch im Motorradbau zu
ermöglichen, mit einfachen Mitteln geschehen und (um die Kosten niedrig zu halten) auch bei
Verwendung "normaler" Stoßdämpfer möglich sein.The aim of the new method must therefore be that both the spring restoring force and the damping
increase. This is said to be of use in both automotive and motorcycle construction
allow to be done with simple means and (to keep costs down) also at
Use of "normal" shock absorbers may be possible.
Das neue VerfahrenThe new process
Das von mir zum Patent angemeldete Verfahren unterscheidet sich von den bisher
gebräuchlichen dadurch, daß keine Veränderungen an der Feder oder am Dämpfer vorgenommen
werden, sondern daß die Stellung der Feder/Dämpfer-Kombination FB im Fahrwerk geändert wird.
Bezeichnet S die Kurve, die der beim Einfedern nicht rahmenfeste Anlenkpunkt des Federbeins
beschreibt (d. h., bei direkter Federbeinansteuerung der Anlenkungspunkt an das radführende Teil, bei
indirekter Federbeinansteuerung der Anlenkungspunkt an die Hebelumlenkung), T die Tangente an S
am momentanen Ort des Anlenkungspunktes und α den Winkel zwischen T und demFederbein, so ist
die momentan in Richtung von S ausgeübte Kraft F s des Federbeins (F F vom Federbein ausgeübte
Kraft) zu beschreiben durch F s = F F cos α. bei einem vorgegebenen Federbein kann also durch
Veränderung des Einbauwinkels Einfluß auf die auf das Rad ausgeübte Federkraft genommen werden.
The method for which I have applied for a patent differs from those previously used in that no changes are made to the spring or damper, but rather that the position of the spring / damper combination FB in the chassis is changed. Denoted S is the curve which describes the articulation point of the shock absorber, which is not fixed on the frame during deflection (ie, with direct shock absorber control the articulation point to the wheel-guiding part, with indirect shock absorber control the articulation point to the lever redirection), T the tangent to S at the current location of the articulation point and α the angle between T and the shock absorber, the force F s of the shock absorber currently applied in the direction of S (F F force exerted by the shock absorber) can be described by F s = F F cos α . For a given shock absorber, the spring force exerted on the wheel can be influenced by changing the installation angle.
Wird nun die Möglichkeit geschaffen, den Anlenkpunkt des Federbeins am Rahmen (an der Karosserie)
oder am radführenden Teil (bzw. an der Hebelumlenkung) so zu verändern, daß sich für alle s aus S
α (s) ändert und daß für verschiedene Anlenkungen A, B gilt: α A (s) < α B (s) für ein s, dann auch
a A (s′) < α B (s′) für alle (s′) aus S, so kann das Federbein so gewählt werden, daß bei der Anlenkung, bei
der α für alle s minimal ist, Federung und Dämpfung auf maximale Beladung ausgelegt sind. Wird nun
die Anlenkung so verändert, daß α < a min , so sinken sowohl die Feder-Rückstellkraft, als auch die
Dämpfung (am Rad gemessen). Die Möglichkeiten der Anlenkungsveränderung müssen also so
beschaffen sein, daß bei der zu a max gehörenden Anlenkung A max ein auf minimale Beladung abge
stimmtes Federungsverhalten erzielt wird. Da im gleichen Maße, wie die Rückstellkraft am Rad
sinkt, auch der am Federbein zurückgelegte Federweg sinkt, kann bei A max das Federbein S nicht mehr
beschränken, der Federungsanschlag FA muß also unabhängig vom Federbein angebracht sein. Bemerkt
werden sollte noch, daß die Dämpfung bei diesem Verfahren schneller ansteigt, als die Feder-Rückstell
kraft, wenn die Anlenkung zu einer zu einem kleineren α gehörenden umgestellt wird.Is now created the possibility to change the articulation point of the shock absorber on the frame (on the body) or on the wheel-guiding part (or on the lever deflection) so that for all s changes from S α (s) and that for different articulations A , B applies: α A (s) < α B (s) for an s , then also a A (s ′) < α B (s ′) for all (s ′) from S , so the shock absorber can be selected in this way that in the articulation at which α is minimal for all s , the suspension and damping are designed for maximum loading. If the linkage is changed so that α < a min , both the spring return force and the damping (measured on the wheel) decrease. The possibilities of the linkage change must therefore be such that the linkage A max belonging to a max achieves a suspension behavior that is coordinated with a minimum load. Since the spring travel covered on the shock absorber also decreases to the same extent as the restoring force on the wheel, the shock absorber S can no longer limit at A max, the suspension stop FA must therefore be attached independently of the shock absorber. It should also be noted that the damping increases faster with this method than the spring return force when the linkage is switched to a belonging to a smaller α .
Es gibt mehrere mögliche Formen, wie diese Anlenkungsveränderung vorgenommen werden kann. In
Fig. 1 und 2 ist am Beispiel einer direkten Federbeinansteuerung durch eine Motorradschwinge S
gezeigt, wie die Anlenkung des Federbeins FB über einen am Rahmen (der Rahmen ist in den Zeich
nungen immer schraffiert gezeichnet) drehbar gelagerten Abstützhebel dazu benutzt werden kann.
(Fig. 1: Geringe Last; Fig. 2: Hohe Last). Der Hydraulikkolben HK sollte beim Motorrad natürlich
durch eine per Hand zu bedienende Arretierungsvorrichtung ersetzt werden. In Fig. 3 und 4 ist am
Beispiel einer dem Yamaha Mono-Cross-Verfahren ähnlichen indirekten Federbeinansteuerung eine
wohl bessere Möglichkeit der Variation der Anlenkung demonstriert. (Fig. 3: Geringe Last; Fig. 4:
Hohe Last). Hier stützt sich das Federbein in einer Führungsschiene FS ab, in der es an verschiedenen
Stellen arretiert werden kann.There are several possible ways in which this linkage change can be made. In Fig. 1 and 2 is shown using the example of a direct strut control by a motorcycle swing arm S , how the articulation of the strut FB on a on the frame (the frame is always hatched in the drawings) hatched support lever can be used. ( Fig. 1: low load; Fig. 2: high load). The hydraulic piston HK should of course be replaced on the motorcycle by a manually operated locking device. In FIGS. 3 and 4 is the Yamaha mono-cross method similar indirect strut control demonstrates a well improved possibility of variation of the articulation on the example of a. ( Fig. 3: low load; Fig. 4: high load). The shock absorber is supported here in a guide rail FS , in which it can be locked in different places.
Die Vorteile des neuen SystemsThe advantages of the new system
-
1. Das System ist mit einfachen Mitteln zu verwirklichen und daher auch für Motorräder geeignet.1. The system can be implemented with simple means and is therefore also suitable for motorcycles.
-
2. Das System stellt keinerlei Anforderungen an die Bauart des Stoßdämpfers.2. The system makes no demands on the design of the shock absorber.
-
3. Die Erhöhung der Feder-Rückstellkraft ist nicht nur eine Erhöhung um eine additive Konstante
(wie bei der Erhöhung der Feder-Vorspannung), sondern um einen Faktor (cosα min /cosα max) ,
eventuell noch plus eine Konstante (je nach Form der Anlenkungsveränderung).3. The increase in the spring restoring force is not only an increase by an additive constant (as with the increase in the spring preload), but by a factor (cos α min / cos α max) , possibly plus a constant (depending on Shape of the linkage change).
-
4. Zusammen mit der Feder-Rückstellkraft wird auch die Dämpfung verändert.4. Together with the spring return force, the damping is also changed.