DE602004006018T2 - Verstellbares gasfederaufhängungssystem - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00Axle suspensions
    • B62K25/04Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/06Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with telescopic fork, e.g. including auxiliary rocking arms
    • B62K25/08Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with telescopic fork, e.g. including auxiliary rocking arms for front wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/02Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/0209Telescopic
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gasfeder-Federungssystem und insbesondere eine Gasfeder-Federungssystem, bei dem mit der Einstellung des Federwegs die Federkonstante eingestellt wird.
  • Fahrräder haben Federungssysteme zur Abfederung des Radfahrers bei Unebenheiten des Geländes. Federungssystemen für Fahrräder sind normalerweise an den Vorderradgabeln und den Hinterradgabeln, dem Sattelstützrohr oder an anderen Stellen des Fahrradrahmens vorgesehen. Ein typisches Federungssystem für eine Vorderradgabel hat zwei Schenkel, von denen jeder ein inneres und ein äußeres Teleskoprohr aufweist. Wenigstens ein Schenkel umfasst ein nachgiebiges Bauteil zur Vorspannung des inneren und des äußeren Rohrs voneinander weg und zur Dämpfung der auf die Gabel ausgeübten Druckkräfte. Das nachgiebige Bauteil kann eine Schraubenfeder, eine Elastomerfeder, eine Gasfeder oder dergleichen sein. Der größte Betrag, um den die Rohre relativ zu einander zusammen gedrückt werden können, wird üblicherweise als Federweg der Gabel bezeichnet. Frühere Federgabeln beherrschten einen Federweg von etwa 50 mm. Als jedoch die Radfahrer dann damit begannen, raueres Gelände mit höheren Geschwindigkeiten zu durchqueren, wurde ein größerer Betrag des Federwegs erforderlich, um die höheren Fahrkräfte zu aufzunehmen. Folglich wurden neuere Federgabeln mit Federwegen von 125 mm oder mehr gebaut. Gabeln mit längeren Federwegen sind jedoch aufgrund der angehobenen Vorderradgeometrie und der sich daraus ergebenden geringeren Federkonstante anstrengender zu fahren, insbesondere wenn bergauf gefahren wird. Ein Radfahrer kann die Gabel entsprechend der Art des Geländes, das er zu durchfahren beabsichtigt, wählen. So wird zum Beispiel eine Gabel mit langem Federweg für raues abschüssiges Gelände, eine Gabel mit mittlerem Federweg für ebenes Gelände und eine Gabel mit kurzem Federweg für ansteigendes Gelände verwendet.
  • Ein anderes Problem, das bei den existierenden Fahrrad-Federungssystemen auftritt, besteht darin, dass sie unnötig schwer sind. Neben der Erhöhung des Gesamtgewichts des Fahrrades beeinflusst das Gewicht der Gabel das Handling des Fahrrads. Folglich ist ein vermindertes Gewicht für den Radfahrer wichtig, insbesondere für jene Radfahrer, die sich an Rennen beteiligen, bei denen ein reduziertes Gewicht wichtige Vorteile im Wettkampf bietet.
  • Man hat Federungssysteme für Fahrräder mit einstellbarem Federweg gebaut, bei denen jedoch meistens Druckschraubenfedern eingesetzt sind, die das Gewicht unnötigerweise erhöhen. Um diesen Anstieg zu vermeiden, wurden manchmal Gasfeder-Federungssystemen eingesetzt. Ein Nachteil bei den bekannten Gasfeder-Fahrradgabeln ist jedoch der, dass der Radfahrer den Federweg in zwei Stufen einstellen muss. Zunächst wird ein Knopf gedreht, um den gewünschten Federweg einzustellen, und dann wird die Gabel von Hand auf den gewünschten Einstellwert des Federwegs zusammengedrückt. Aus diesem Grunde besteht ein Bedarf für ein Fahrrad-Federungssystem von leichtem Gewicht, das einen leicht einstellbaren Federweg aufweist, der für abschüssiges, ebenes und ansteigendes Gelände optimal eingestellt werden kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gasfeder-Federungssystem und insbesondere auf ein Gasfeder-Federungssystem, bei dem mit der Einstellung des Federwegs die Federkennlinie bzw. -konstante angepasst wird. Das Federungssystem umfasst einen Rahmen, eine Druckkammer, eine Kompressionskolbeneinheit, einen Einstellmechanismus, ein Kolbenrohr und einen Verstellschaft. Das Kolbenrohr ist mit dem Einstellmechanismus und der Kompressionskolbeneinheit betrieblich verbunden und die Kompressionskolbeneinheit ist derart ausgebildet, dass sie auf dem Kolbenrohr gleitend verschieblich ist, um den Druck in der Druckkammer verändern zu können. Der Einstellmechanismus ist dem Rahmen zugeordnet und kann das Kolbenrohr axial positionieren und im Gefolge davon die Druckkolbeneinheit gegenüber dem Rahmen, um den Federweg des Federungssystems einzustellen. Der Verstellschaft ist so ausgebildet, dass er über den Einstellmechanismus durch eine axiale Verstellung des Kolbenrohrs und der Druckkolbeneinheit innerhalb der Druckkammer veränderlich positionierbar ist. Dabei verändert die variable Positionierung des Verstellschafts innerhalb der Druckkammer den Druck in ihr.
  • Der Einstellmechanismus verändert durch Einstellung der Position des Verstellschafts innerhalb der Druckkammer und der Position der Kompressionskolbeneinheit längs des Kolbenrohrs auch die Federkennlinie bzw. -konstante bei jeder neuen Einstellung des Federwegs. Üblicherweise sind für eine kürzere Federwegeinstellung eine höhere Federkonstante und eine steilere Federkennlinie erwünscht, während für eine Einstellung eines größeren Federwegs eine geringere Federkonstante bevorzugt wird. Wenn der Einstellmechanismus so eingestellt wird, dass er den Federweg verringert, reicht der Verstellschaft weiter in die Druckkammer hinein und wird die Kolbeneinheit verlagert oder längs des Kolbenrohrs positioniert. Dabei verringern die Verlagerungen das Volumen der Druckkammer, um die Federkonstante zu erhöhen. Wenn andererseits der Verstellmechanismus so eingestellt wird, dass sich der Federweg vergrößert, wird der Verstellschaft aus der Druckkammer weiter herausbewegt und die Kolbeneinheit verlagert oder in der entgegengesetzten Richtung positioniert, wobei beide Verlagerungen das Volumen der Druckkammer vergrößern, um die Federkonstante zu erhöhen. Die vorliegende Erfindung stellt eine erwünschte Federkonstante bei allen Einstellungen des Federwegs zur Verfügung, ohne dass der Gasdruck getrennt eingestellt zu werden braucht, was es dem Radfahrer möglicht macht, den Federweg seiner Gabel beim Radfahren zu verändern, ohne dass er der Druckkammer von außen Gas zuführen oder aus ihr ablassen muss. Unbeschadet dessen kann an dem Rahmen ein Ventil vorgesehen sein, das eine Verbindung mit der Druckkammer hat, um bei Bedarf die Druckeinstellung in der Druckkammer vorzunehmen.
  • Das Gasfeder-Federungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Reservekammer aufweisen, die von der Druckkammer durch einen Drosselkolben abgetrennt ist. Der Drosselkolben ist so ausgelegt, dass er eine eingeschränkte (gedrosselte) Gasströmung aus der Druckkammer in die Reservekammer und eine weniger stark eingeschränkte Gasströmung aus der Reservekammer zurück in die Druckkammer zulässt.
  • Diese und andere Merkmale sowie Vorteile der Erfindung werden mit der nachfolgenden Beschreibung bestimmter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher verständlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen:
  • 1 ist eine Vorderansicht einer vorderen Druckgas-Federgabel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 2 ist ein Querschnitt durch einen Schenkel der Druckgas-Federgabel aus 1,
  • 3 ist eine Querschnittsansicht des Schenkels in 2, die insbesondere den Einstellmechanismus darstellt,
  • 4 ist eine Querschnittsansicht eines in 2 dargestellten Schenkels, die insbesondere einen Verstellschaft darstellt, an dem ein Betätigungsteil oder ein Drehknopf vorgesehen ist,
  • 5 ist eine Querschnittsansicht des in 2 dargestellten Schenkels, die insbesondere einen Verstellschaft zeigt, der mit einem Folgeelement verschieblich verbunden ist,
  • 6 ist ein Teil einer Querschnittsansicht des in 2 dargestellten Schenkels, der insbesondere einen Drosselkolben darstellt,
  • 7-9 sind Querschnittsansichten eines Schenkels eines Gasfeder-Federungssystems, wie es 2 zeigt, die insbesondere unterschiedliche Einstellungen des Federwegs der Gabeln zeigen,
  • 10 ist eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 11 ist ein Teil einer Querschnittsansicht eines in 10 dargestellten Einstellmechanismus,
  • 12 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
  • 13 ist ein Teil einer Querschnittsansicht eines in 12 dargestellten Einstellmechanismus.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die 1-9 stellen eine vordere Federgabel 10 für ein Fahrrad dar, das ein Gasfeder-Federungssystem 11 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. Ein Gasfeder-Federungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch bei einem hin teren Druckgas-Federungssystem, einer Sattelstütze oder an anderen Stellen eines Fahrradrahmens vorgesehen werden. Ebenso kann das Gasfeder-Federungssystem der vorliegenden Erfindung in Motorrädern ebenso wie in anderen mit einer Lenkstange gesteuerten Fahrzeugen eingesetzt werden. Betrachtet man 1, so umfasst die vordere Aufhängungsgabel 10 für ein Fahrrad eine Gabelbrücke 12, die mit einem Gabelschaftrohr 14 verbunden ist, einen ersten Schenkel 16 und einen zweiten Schenkel 18. Jeder der Schenkel 16, 18 weist ein oberes Rohr 20 und ein unteres Rohr 22 auf. Auch wenn die oberen Rohre als solche oberen Rohre dargestellt sind, die innerhalb der unteren Rohre 22 verschieblich sind, ist es einsichtig, dass die unteren Rohre alternativ so ausgebildet sein können, dass sie als innere Rohre innerhalb der anders ausgebildeten äußeren Rohre verschieblich sind. Es versteht sich ferner, dass, obwohl die Rohre 20 und 22 mit im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt gezeigt sind, sie auch mit einem anderen Querschnitt ausgebildet sein können. Die inneren und äußeren Rohe 20 und 22 sind an ihren einen Enden 24 mit der Gabelbrücke 12 und an ihren anderen Enden 26 mit einer nicht dargestellten Laufradachse über einen Achsenaufnahmeabschnitt 30 verbunden.
  • Wie 2 zeigt, hat das Gasfeder-Federungssystem ein Kolbenrohr 30, eine Kompressionskolbeneinheit 32, eine Druckkammer 34 oder eine Gasfeder, die die inneren und äußeren Rohre 20 und 22 von einander weg bzw. auseinander drängen, einen Einstellmechanismus 36 zum Einstellen des Federwegs des Federungssystems 11 und einen Verstellschaft 64, der in der Druckkammer 34 variable positionierbar ist. Alle diese Teile sind um ein Rahmenteil angeordnet, bei dieser Ausführungsform dem inneren Rohr 20. Auch wenn die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die vordere Federgabel beschrieben ist, die normalerweise innere und äußere Rohre 20 und 22 hat, versteht es sich, dass sie in einer hinteren Federgabel, die üblicherweise nur eine in einem einzigen Kolbenrohr gleitende Kompressionskolbeneinheit, hat, ebenfalls verwirklicht werden kann. Das Kolbenrohr 30 ist in dem Rahmen oder inneren Rohr 20 verschieblich aufgenommen. Die Kolbeneinheit 32 ist in dem Kolbenrohr 30 verschieblich gehalten. Die Kompressionskolbeneinheit 32 umfasst normalerweise einen Druckkolben 38, der am einen Ende 39 einer Kolbenstange 40 mit Hilfe eines Halterings 42 derart befestigt ist, dass sich der Kolben 38 um die Kolbenstange 40 verdrehen kann. Die Kolbenstange 40 reicht durch das Unterteil des inneren Rohrs 20 und ist mit dem äußeren Rohr 22 über eine Mutter 44 verbunden. Der Kolben 38 hat innere und äußere O-Ringe 46 und 48, die eine gasdichte Dichtung mit der Kolbenstange 40 bzw. dem Kolbenrohr 30 bilden. Nahe dem Boden des inneren Rohrs 20 ist mit Hilfe eines Halterings 42 eine RingBüchse 50. angebracht, die als Führung für die Kolbenstange 40 dient.
  • Die Druckkammer 34 kann über ein Schrader Ventil 54 mit Gas unter Druck gesetzt werden, das vorzugsweise an einem Ende 56 des Rahmens oder des inneren Rohrs 20 angeordnet ist. Bei der Ausführungsform nach den 1 bis 9 strömt das Gas durch das Schrader Ventil 54 ein und gelangt dann durch eine Passage 58 bevor es in die Druckkammer 34 einströmt. Der innerhalb der Druckkammer 34 herrschende Druck kann entsprechend der gewünschten Steifigkeit der Federgabel 10 eingestellt werden. Der Druck innerhalb der Druckkammer 34 drängt den Druck- bzw. Kompressionskolben 38 gegen eine Zugfeder 60 (negative spring), die zwischen dem Kolben 38 und einer RingBüchse 61 angeordnet ist, die an dem Kolbenrohr 30 mit einem Halterring 63 befestigt ist.
  • Wenn das Fahrrad einem Stoß ausgesetzt ist, wird der Kompressions- bzw. Druckkolben 38 nach oben zum Ende 56 des inneren Rohrs 20 gegen den ansteigenden Druck in der Druckkammer 34 verlagert, um den Stoß aufzunehmen. Nach dem Stoß bewegt sich der Kompressions- bzw. Druckkolben 38 zurück in die Ausgangslage gegen die Zugfeder 60. Die Zugfeder 60 ist als eine Schraubenfeder dargestellt, kann aber auch als andere Feder wie z. B. eine Gasfeder oder eine Elastomerfeder ausgebildet sein.
  • Bei der Ausführungsform gemäß den 1 bis 9 wird der Abstand im axial ausgefahrenen Zustand, der das innere Rohr 20 von dem äußeren Rohr 22 trennt, als Federweg der Gabel bezeichnet. Dieser kann durch Betätigung des Einstellmechanismus 36, der am Ende 56 des inneren Rohrs 20 angebracht ist, wie dies 3 zeigt, eingestellt werden. Der Einstellmechanismus 36 kann ein Betätigungsteil, bei dieser Ausführungsform ein Knopf 62 bzw. eine Kappe, sein, welche in eine erste Richtung zur näher beieinander liegenden Positionierung der inneren und äußeren Rohre 20 und 22 für die Verminderung des Federwegs der Gabel 10 gedreht werden und in einer zweiten Richtung zur Positionierung der inneren und äußeren Rohre weiter auseinander für die Erhöhung des Federwegs der Gabel 10 verstellt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Knopf 62 an dem Verstellschaft 64 durch miteinander zusammenwirkende oktogonale Flächen, die an dem Knopf 62 und dem Schaft 64, siehe 4, vorgesehen sind, zur Verdrehung angebracht. Der Verstellschaft 64 ist im wesentlichen zylindrisch und kann aus Aluminium gefertigt sein. Vorzugsweise am oberen Ende 66 des Verstellschafts 64 befindet sich das Schrader Ventil 54 und vorzugsweise am anderen Ende 70 des Schafts 64 ist ein Drosselkolben 74 mit einem Befestigungsring 76 befestigt. Das Schrader Ventil 54 und der Drosselkolben 74 können alternativ an der Federgabel vorgesehen sein, so lange sie mit der Druckkammer 34 verbunden sind.
  • Der Einstellmechanismus 36 kann ferner ein Verstellelement 78 aufweisen, das bei dieser Ausführungsform mit dem Betätigungsteil 62 verdrehbar ist, wobei bei dieser Ausführungsform das Verstellelement in das eine Ende 51 des Rahmens bzw. des inneren Rohrs 20 eingeschraubt ist. Das Verstellelement 78 hat ferner ein Gewinde 80, das in ein Gewinde 82 des Folgeelements 84 passend eingreift. Das Folgeelement 84 ist längs des Fühlers oder Schafts 64 dadurch verschieblich, dass Nuten des Folgeelements 84 in Federkeilen 72 des Verstellrohrs 64, siehe 5, aufgenommen sind. Aufgrund dieser Ausbildung wird bei Drehung des Knopfs 62 das Folgeelement 84 durch das verdrehbare Verstellelement 78 verschoben. Ein unterer Abschnitt des Folgeelements 84 kann einen zylindrischen Abschnitt 86 aufweisen, der abdichtend mit dem Kolbenrohr 30 verbunden ist, und zwar durch einen O-Ring 88, der als Abdichtung zwischen dem Kolbenrohr 30 und dem zylindrischen Abschnitt 86 dient, und einem O-Ring 92, der als Abdichtung zwischen dem Fühler oder Schaft 64 und dem zylindrischen Abschnitt 86 vorgesehen ist. Der zylindrische Abschnitt 86 ist an dem Kolbenrohr 30 mit einem inneren Haltering 94 gesichert. Das Folgeelement 84 kann aus einem selbstschmierenden Kunststoff, wie spritzgeformtes Delrin, gefertigt sein. Der Verstellschaft bzw. das Rohr 64 sind so ausgebildet, dass sie durch eine Bohrung 96 des Folgeelements 84 reichen.
  • Die Federgabel 10 kann ferner eine Reservekammer 90 aufweisen, die von der Druckkammer 34 durch einen Drosselkolben 74, der auch als undichter Kolben bekannt ist, abgetrennt ist. Der Drosselkolben ist so ausgebildet, dass er eine eingeschränkte Gasströmung aus der Druckkammer 34 in die Reservekammer 90 und in eine weniger stark eingeschränkte Gasströmung von der Reservekammer zurück in die Druckkammer zulässt. In der dargestellten Ausführungsform verläuft der Gasströmungspfad zwischen dem Drosselkolben 74 und dem Schaft 64. Wenn der Druck in der Druckkammer 34 größer als der Druck in der Reservekammer 90 ist, wird, siehe 6, der Drosselkolben 74 so weit verlagert, dass eine obere Fläche 98 des Drosselkolbens 74 eine untere Fläche 100 des Verstellschafts 64 berührt, was zu einer eingeschränkten (gedrosselten) Gasströmung aus der Druckkammer 34 in die Reservekammer 90 führt. Die Flächen 98 und 100 des Drosselkolbens 74 und des Einstell- bzw. Verstellschafts 64 können texturiert oder auf andere Weise verformt sein, um es dem Gas zu ermöglichen, langsam von der Druckkammer 34 in die Reservekammer 90 überzutreten. Alternativ kann eine texturierte Scheibe oder eine Scheibe aus einem durchlässigen Material, wie beispielsweise Filz, zwischen der oberen Fläche 98 des Drosselkolbens 74 und der unteren Fläche des Schafts 64 vorgesehen sein. Wenn dagegen der Druck in der Reservekammer 90 größer als der Druck in der Druckkammer 34 ist, wird der Druckkolben 74 nach unten gegen einen Rückhaltering 76 verlagert, wodurch die obere Fläche 98 des Drosselkolbens 74 und die untere Fläche 100 des Rohrs 64 voneinander getrennt werden, was zu einer weniger stark eingeschränkten Gasströmung aus der Reservekammer 90 zurück in die Druckkammer 48 führt, da der Rückhaltering 76 nicht gleichförmig kreisförmig ist. Wenn der Knopf 62 zur Änderung des Federweges eingestellt wird, bleiben die Drucke in der Druckkammer 34 und der Reservekammer 90 im wesentlichen die gleiche, da die Gasmenge der Gasströmung – sogar der eingeschränkten Gasströmung aus der Druckkammer in die Reservekammer – ausreicht, um einen Ausgleich der Drucke zu ermöglichen. Unter einer äußeren Stoßbelastung wird der Strömungsweg am Drosselkolben vorbei aus der Druckkammer zu der Reservekammer – bei dieser Ausführungsform zwischen den Flächen 98, 100 des Drosselkolbens und des Rohrs 64 – zu eingeschränkt, um die Drucke zwischen den Kammern in der kurzen Zeitspanne der äußeren Belastung auszugleichen. Da dadurch das zusätzliche Volumen der Reservekammer während der kurzen Zeitspanne einer plötzlichen starken äußeren Belastung nicht zur Verfügung steht, ergibt sich eine Spitze oder eine Zunahme der Federkonstanten, wie sie erwünscht ist.
  • Wenn der Knopf 62 in einer ersten Richtung gedreht wird, verdreht der Schaft 64 das Verstellelement 78, das seinerseits dann das Folgeelement 84 axial nach oben verlagert. Die nach oben erfolgende Bewegung des Folgeelements 84 verlagert ebenfalls das verbundene Kolbenrohr 30, die Büchse 61, die Zugfeder 60 (negative spring) und die Kompressionskolbeneinheit 32 nach oben. Die nach oben erfolgende Bewegung dieser Teile verringert den gegenseitigen Abstand zwischen der Ringbüchse 50 des inneren Rohrs und einem Stoßdämpfer 104, der am Boden des äußeren Rohrs 22 angeordnet ist. Dies führt zu einer Verminderung des Federwegs der Gabel 10. Die nach oben gerichtete Bewegung des Folgeelements 84 gegenüber dem Drosselkolben 74 erhöht ebenfalls das Volumen der Reservekammer 90 und vermindert das Volumen der Druckkammer 34. Das Gesamtvolumen der Reservekammer 90 und der Druckkammer 34 ist ebenfalls durch die weitere Verlagerung des Fühlers oder Schafts (Verstellspindel) 64 in die Druckkammer 34 hinein vermindert, was zu einer erhöhten Federkonstante führt.
  • Wenn der Knopf 62 in einer zweiten Richtung gedreht wird, verdreht der Schaft 64 das Verstellelement 78, das seinerseits dann das Folgeelement 84 axial nach unten verlagert. Diese nach unten gerichtete Bewegung des Folgeelements 84 verlagert auch das verbundene Kolbenrohr 30, die Ringbüchse 61, die Zugfeder 60 und die Kompressionskolbeneinheit 32 nach unten. Die Abwärtsverlagerung dieser Teile erhöht den relativen Abstand zwischen der Ringbüchse 50 des inneren Rohrs und dem Kompressionsdämpfer 104, der am Boden des äußeren Rohrs 22 angeordnet ist, was zu einer Erhöhung des Federwegs der Gabel führt. Die Abwärtsbewegung des Folgeelements 84 relativ zum Drosselkolben 74 vermindert auch das Volumen der Reservekammer 90 und erhöht das Volumen der Druckkammer 34. Das Gesamtvolumen der Reservekammer 90 und der Druckkammer 34 wird auch durch die weitere Verlagerung des Fühlers oder Schafts 64 aus der Druckkammer 34 heraus erhöht, was zu einer verminderten Federkonstante führt.
  • Da der Federweg der Gabel 10 in beiden Richtungen eingestellt wird, wird eine Gasströmung – gleich ob eingeschränkt oder weniger stark eingeschränkt – zwischen der Druckkammer 34 und der Reservekammer 90 derart zugelassen, dass der Druck in der Druckkammer 34 und der Reservekammer 90 im wesentlichen der gleiche bleibt.
  • 7 bis 9 zeigen eine Federgabel 10, die auf langen, mittleren und kurzen Federweg eingestellt ist. Es ist wünschenswert, unterschiedliche Federwegeinstellungen zu haben. So ist beispielsweise für eine kürzere Federwegeinstellung eine härtere Federkonstante wünschenswert, um ein Durchschlagen der Gabel zu vermeiden. Wenn der Federweg der Federgabel eingestellt wird, wird gleichzeitig die Federkonstante auf die neue Federwegeinstellung eingestellt. So wird beispielsweise, wenn der Federweg der Gabel vermindert wird, das Gesamtvolumen der Druckkammer 34 verkleinert, was zu einer Zunahme des Drucks in der Druckkammer 34 und einer korrespondierenden Zunahme der Federkonstanten führt. Auf der anderen Seite erhöht sich das Gesamtvolumen der Druckkammer 34, wenn der Federweg der Feder erhöht wird, was zu einem verminderten Druck in der Druckkammer 34 und einer entsprechenden Verminderung der Federkonstanten führt. Von Vorteil ist es, dass eine wünschenswerte Federkonstante mit jeder Federwegeinstellung erzielt werden kann, ohne dass von außen der Gasdruck nachgestellt zu werden braucht.
  • In den 10 bis 11 ist eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, ähnlich der Ausführungsform nach den 1 bis 9, aber mit dem Unterschied, dass das Gasdruck-Federungssystem 200 eine verlängerte Verstellspindel 202 hat und auf einen Drosselkolben und eine Reservekammer verzichtet. Bei dieser Ausführungsform verdrängt die längere Verstellspindel 202 ein größeres Gasvolumen in die Druckkammer 34, was zu einer entsprechend größeren Veränderung der Federkonstante bei der Einstellung des Betätigungsteils 62 führt.
  • In den 12 bis 13 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergegeben, ähnlich der Ausführungsform gemäß den 1 bis 9, jedoch mit dem Unterschied, dass sie ein Folgeelement 302 (Spindelmutter) mit Innengewinde 304 hat, mit dem Außengewinde 308, der Einstellspindel 306 im Eingriff steht. Diese Ausbildungsform kann leicht so angepasst werden, dass sie einen Drosselkolben und eine Reservekammer wie für die zuvor genannten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den 1 bis 11 dargestellt ist, aufweist.

Claims (15)

  1. Gasfeder-Federungssystem, das umfasst: einen Rahmen (20), eine Druckkammer (34), eine Kompressionskolbeneinheit (32), ein dem Rahmen zugeordneter Einstellmechanismus (36), ein Kolbenrohr (30), das betriebsmäßig mit der Kompressionskolbeneinheit (32) verbunden ist, bei dem die Kompressionskolbeneinheit (22) auf dem Kolben gleitend verschieblich ist, um den Druck in der Druckkammer (24) zu verändern, und bei dem der Einstellmechanismus (36) mechanisch mit dem Kolbenrohr (30) verbunden und zur axialen Verstellung des Kolbenrohrs (30) und der Kompressionskolbeneinheit (32) gegenüber dem Rahmen (20) für die Einstellung des Federwegs des Federungssystems ausgebildet ist, und einen Einstellschaft (64), der dem Rahmen (20) zugeordnet und derart ausgebildet ist, dass er in der Druckkammer (34) aufgrund eine axialen Verlagerung des Kolbenrohrs (30) und der Kompressionskolbeneinheit (32) durch den Einstellmechanismus (36) eine veränderliche Position einnehmen kann, wobei die veränderliche Positionierung des Einstellschafts (64) in der Druckkammer (34) den Druck in ihr verändert.
  2. Federungssystem nach Anspruch 1, bei dem der Einstellmechanismus (36) ferner ein Betätigungsteil (62) für die Positionierung des Einstellmechanismus (36) umfasst.
  3. Federungssystem nach Anspruch 2, bei dem der Einstellmechanismus (36) ferner ein Verstellelement (78) und ein Folgeelement (84) aufweist, von denen das Verstellelement mit dem Betätigungsteil (62) zur Verschiebung des Folgeelements betrieblich verbunden und verschieblich ist und das Folgeelement mit dem Kolbenrohr betrieblich verbunden und verschieblich ist.
  4. Federungssystem nach Anspruch 2, bei dem der Einstellschaft (64) das Verstellelement (78) bildet.
  5. Federungssystem nach Anspruch 3, bei dem das Betätigungsteil (62) einen Drehknopf aufweist und das Verstellelement (78) über ein Gewinde mit dem Folgeelement (84) verbunden ist, und das Verstellelement (78) zusammen mit dem Drehknopf zur axialen Verstellung des Folgeelements (84) verdrehbar ist.
  6. Federungssystem nach Anspruch 5, bei dem der Drehknopf und das Verstellelement (78) miteinander einstückig ausgebildet sind.
  7. Federungssystem nach Anspruch 5, das ferner eine Reservekammer (90) aufweist, die von der Druckkammer (34) durch einen Drosselkolben (74) abgetrennt ist, von denen der Drosselkolben (74) eine eingeschränkte Gasströmung aus der Druckkammer (34) in die Reservekammer (90) erlaubt und eine weniger stark eingeschränkte Gasströmung aus der Reservekammer (90) in die Druckkammer (34) zulässt.
  8. Federungssystem nach Anspruch 7, bei dem der Drosselkolben (74) an dem Einstellschaft (64) angebracht und so ausgebildet ist, dass er auf dem Kolbenrohr (30) gleitend verlagerbar ist, und bei der der Drosselkolben (74) am Kolbenrohr (30) abdichtend anliegt.
  9. Federungssystem nach Anspruch 5, das ferner ein Ventil (54) umfasst, das dem Rahmen (20) und der Druckkammer (34) zugeordnet ist, und bei dem das Ventil (54) eine Einstellung des Drucks in der Druckkammer (34) von außen zulässt.
  10. Federungssystem nach Anspruch 2, das ferner eine Reservekammer (90) aufweist, die von der Druckkammer (34) durch einen Drosselkolben (74) abgetrennt ist, von denen der Drosselkolben (74) eine eingeschränkte Gasströmung aus der Druckkammer (34) in die Reservekammer (90) erlaubt und eine weniger stark eingeschränkte Gasströmung aus der Reservekammer (90) in die Druckkammer (34) zulässt.
  11. Federungssystem nach Anspruch 10, bei dem der Drosselkolben (74) an dem Einstellschaft (64) angebracht und so ausgebildet ist, dass er auf dem Kolbenrohr (30) gleitend verlagerbar ist, und bei dem der Drosselkolben (74) am Kolbenrohr (30) abdichtend anliegt.
  12. Federungssystem nach Anspruch 2, das ferner ein Ventil (54) umfasst, dass dem Rahmen (20) und der Druckkammer (34) zugeordnet ist, und bei dem das Ventil (54) eine Einstellung des Drucks in der Druckerkammer (34) von außen zulässt.
  13. Federungssystem nach Anspruch 1, das ferner eine Reservekammer (90) aufweist, die von der Druckkammer (34) durch einen Drosselkolben (74) abgetrennt ist, von denen der Drosselkolben (74) eine eingeschränkte Gasströmung aus der Druckkammer (34) in die Reservekammer (90) erlaubt und eine weniger stark eingeschränkte Gasströmung aus der Reservekammer (90) in die Druckkammer (34) zulässt.
  14. Federungssystem nach Anspruch 13, bei dem der Drosselkolben (74) an dem Einstellschaft (64) angebracht und derart ausgebildet ist, dass er längs des Kolbenrohrs (30) gleitend verschieblich ist, und bei der der Drosselkolben (74) am Kolbenrohr (30) abdichtend anliegt.
  15. Federungssystem nach Anspruch 1, das ferner ein Ventil (54) umfasst, das dem Rahmen (20) und der Druckkammer (34) zugeordnet ist, und bei dem das Ventil (54) die Einstellung des Drucks in der Druckerkammer (34) von außen zulässt.
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