DE4317612A1 - Manuell adaptive Federung mit Verstellarmaturen für Fahrräder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Federungssystem für Fahrrä­ der.

Fahrräder sind heute meist durch einfache Federsysteme, teils mit hochgelegter Hinterradschwingenlagern gefedert.

Durch den hochgelegten Schwingenlagerungspunkt soll das Eintau­ chen des Rahmens beim Niedertreten der Pedale durch den aus­ gleichenden Kettenzug verhindert werden. Dieses System hat je­ doch gravierende Nachteile, da es zum einen eine gestörte Fahr­ geometrie dadurch hat, daß sich beim Einfedern der Radstand sehr stark ändert, zum andern die Abstützkräfte bei dieser Kon­ struktion in statisch sehr ungünstige Rahmenpunkte eingeleitet werden.

Des weiteren ist entscheidend nachteilig, daß die Geometrie des Systems nicht auf das Gewichts/Kraftverhältnis des Fahrers ein­ stellbar ist.

Das Vorderrad ist meist durch eine Teleskopgabel gefedert. Die­ se Gabeln sind während des Fahrbetriebes meist nicht verstell­ bar.

Alle diese heute üblichen Systeme haben keine Manipulationsmög­ lichkeit der Federkraftprogressionskurve vorgesehen.

Keines der Systeme kann durch beide Hände durch den Lenkergriff in seiner Einstellung verändert werden.

Das der Erfindung zugrundeliegende System hat den großen Vor­ teil, daß es ergonomisch richtig bedienbar ist und keinen Kompromiß bei der Fahrwerksmimik eingeht, sondern durch die er­ finderische Konstruktion die Progressionskurve des Systems der Fahrsituation anpaßbar ist.

Das Eintauchen des Fahrrades beim Niedertreten der Pedale wird durch eine der Antriebssituation angepaßbare Federprogression verhindert. Dadurch werden keine Federungseinflüsse über die Kette auf die Tretkurbeln übertra­ gen.

Die Krafteinleitungspunkte bleiben wie beim klassischen Dia­ mantfahrradrahmen von der Statik vorgegeben, unverändert die Knoten von Sattelrohr und Oberrohr. Darin unterscheidet sich die Konstruktion auch von im Motorradbau üblichen Gelenkschwin­ gen, die sämtlich die Federkraft im Rahmenzentrum auffangen und das Hinterrad frei an der Gelenkschwinge aufhängen. Dadurch ist bei den vom Motorradbau bekannten Lösungen die die Erfindung kennzeichnende obere Hilfsschwinge nicht Bestandteil der Kon­ struktion.

Die beim Fahrrad besonders beim Wiegetritt geforderte Seiten­ steifigkeit des Rahmens wird durch die obere Gelenkschwinge un­ terstützt. Das Rahmenhinterdreieck wird so kompakt und verdreh- und verwindungssteif abgestützt.

Das Vorderrad wird durch die Teleschwinge seitlich abgestützt. Dadurch können die Tauchrohre sehr leicht ausfallen. Die seit­ liche Torsionstendenz der Vorderradaufhängung wird durch die Hilfsschwinge auf das Unterrohr übertragen. Vom Tretlager wird gleichzeitig eine ausgleichende Torsionsbelastung in entgegen­ gesetzter Richtung eingeleitet.

Die Vorderradkonstruktion entkoppelt Dämpfung und Radführung und spricht somit feiner an. Durch die Mimik kann der Radstand beim Einfedern weitgehend erhalten bleiben. Die Geometrie ist geeignet, trotz des sensiblen Ansprechens des Systems ein star­ kes Diving beim Bremsen zu verhindern.

Die Vorteile der Entkoppelung sind prinzipiell auch beim Hin­ terrad wirksam, sofern herkömmliche Schwingen verwinden und da­ durch Verspannungen und Reibungswiderstände in den Dämpferroh­ ren auftreten.

Daß die Federsysteme an Vorder- und Hinterrad mit nur einem Fe­ der/Dämpferelement auskommen ist eine Voraussetzung für die einfache Verstellbarkeit. Außerdem kann dadurch die Teileviel­ falt eingeschränkt werden.

Fahrdynamisch zeichnet sich das System durch lange Ausfederwege mit schwachem Federdruck beim Ausfedern und straffer beim Ein­ federn Dämpfung aus. Starke Progression verhindert das Wegtau­ chen des Rahmens beim Wiegetritt. Je nach Fahrsituation kann die Federvorspannung, die Progressionskurve, beides kombiniert oder die Dämpfung über Lenkerdrehgriffe verstellt werden.

Beschreibung

Das der Erfindung zugrundeliegende System soll die bei Fahrrad­ federn bekannten Probleme des Wegtauchens des Rahmens dadurch lösen, daß die Progressionskurve in Kombination mit der Vor­ spannung der Federung an die Fahrsituation angepaßt werden. Er­ gänzend kann noch die Dämpfung den Erfordernissen angepaßt wer­ den.

Dies ist auch wünschenswert, da so die Federwege für die Dämp­ fung erhalten bleiben können und bei starker Progression trotz­ dem einem Eintauchen des Fahrrades beim Treten entgegengewirkt werden kann. Ermöglicht wird dies durch die Aufgliederung der Übersetzung zwischen Radweg und Federweg und der Kombinierten Adaption von Federvorspannung und Anlenkübersetzungshebel.

Die das Hinterrad führende Schwinge 3 hat die bekannte Form und Funktion einer einfachen Schwinge. Die Lagerung befindet sich in der Nähe des Tretlagers, um Federeinflüsse nicht auf den Antrieb wirken zu lassen. An diese Schwinge ist der obere Bogen des hinteren Rahmendreiecks entweder mit einem Gelenk oder flexibel direkt verbunden.

Dieser Dreiecksbogen 1 stützt sich gegen die obere Gelenk­ hilfsschwinge 2 ab. Diese Gelenkhilfsschwinge stützt die Hin­ terradträger gleichzeitig gegen Torsion und Verwindung.

Das Gelenkhebelsystem 4 und 5 überträgt die Hubkraft auf die Feder. Durch das Gelenkhebelsystem wird die starke Progres­ sionwirkung des Federsystems erzeugt. Durch die Veränderung der Länge eines oder beider Hebel kann die Progessionskurve verän­ dert werden. Die Federvorspannung ist durch den Verstellhebel 6 veränderbar. Die Federvorspannung ist auch kombiniert mit dem Hubübersetzungsverhältnis veränderbar, z. B. durch Verdrehen des Federbeins, wobei ein Übersetzungshebel mitgedreht und über Spindeltrieb in der Länge verändert wird. Die Längenadaption der Übersetzungshebel kann durch Spindeltrieb verändert werden.

Die Vorderradabstützung ist nach dem gleichen Prinzip aufge­ baut. Nur wird hier die Federkraft über die Gelenkhilfsschwinge auf die untere Teleskopgabelbrücke durch ein Kugelgelenk über­ tragen. Die Vorderradaufhängung besitzt die gleichen Progressi­ onsregelmechanismen wie die Hinterradfederung.

Da sich das Federelement gegen den oberen Rahmenknoten ab­ stützt, ist die obere Gabelbrücke von der Abstützung vollstän­ dig entlastet. Sie überträgt im wesentlichen nur die Lenkkräf­ te.

Die Konstruktion hat zudem den wirtschaftlichen Vorteil, daß die Teile im Baukastensytem gefertigt werden können.

Die Einstellung des Feder/Dämpfersystems erfolgt über Lenker­ drehgriffe. Ähnliche Drehgriffe sind heute teilweise als Gang­ schaltungsgriffe in Verwendung. Die manuell adaptive Fe­ der/Dämpfung ermöglicht ein feinfühliges, differenziertes je­ doch schnelles Verstellen des Systems.

Claims (6)

1. Federsystem für Fahrräder dadurch gekennzeichnet, daß das Federsystem sich auf einem Doppelschwingensystem abstützt, das aus zumindest einem axial verstellbaren Federzughebel besteht. Mit einem Stellantrieb zum axialen Verstellen des Widerlagers und mit einem Schalter, einem Drehgriff oder dergleichen Betä­ tigungselement zum Betätigen des Stellantriebes.

2. Federsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer, ein Dämpfungselement, das an einer Vorder- oder hin­ terradschwinge angreift, wobei der Dämpfer als hydraulisches Element ausgebildet ist, und ein Ventil zum wahlweisen Verän­ dern der Dämpfung aufweist; mit einem Stellantrieb zum Betäti­ gen des Ventils sowie einem Drehgriff, Schalter, Hebel oder dgl. Stellelement zum Betätigen des Stellantriebs.

3. Federsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb durch einem Bowdenzug betätigt wird, der mit einem manuell betätigbaren Betätigungselement betätigbar ist.

4. Federsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement am Lenker vorgesehen ist und vorzugsweise als Drehgriff ausgebildet ist.

5. Federsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem freien Endbereich des Lenkers jeweils ein Drehgriff vor­ gesehen ist, durch den die Einstellung der Dämpfungsventile über einen Bowdenzug bewirkt wird.

6. Federsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Federelement zwei Bowdenzüge zugeordnet sind, von denen der ei­ ne der eine der einen Schieberichtung des Widerlagers, der an­ dere der anderen Schieberichtung des Widerlagers beigeordnet ist.