DE7801356U1 - Einstellbare gefederte und gedaempfte sattelstuetze - Google Patents

Description

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UVE DÖRRIES
Ihnestraße 49
looo Berlin 33

EINSTELLBARE GEFEDERTE UND GEDÄMPFTE SATTELSTÜTZE

Die Erfindung betrifft eine gefederte und gedämpfte Sattelstütze, insbesondere für Fahr- und Motorräder» die auf die verschiedenen Fahrergeuichte einstellbar ist.

Beim Benutzen eines Fahrrades auf schlechten Straßen und Uegen oder beim Überfahren von Bordsteinen, Regenrinnen und ancJoren Hindernissen treten Schwingungs- und Stoßbelastungen auf, die, je nach Intensität und Einwirkungsdauer zur gesundheitlichen Schädigung des Benutzers führen können. Im Besonderen sind es die vertikalen Vibrationen, die bei längerer Einwirkung auf den sitzenden Menschen zu einer Überbeanspruchung der Uirbelsäule und in der Folge zu einem Bandscheibenschaden führer können.

Bei Testfahrten wurden mittels einer Meßapparat-ur, di& aine Beurteilung der auftretenden Schwingungsbeschleunigung anhand ihres nach ISO/DIS 5007 bewerteten Effektivwertes zuließ, Uerte gemessen, die, je nach Fahrbahnbeschaffenheit, Fahrgeschwindigkeit und Gewicht der Testperson, zwischen 2 und 3m/s lagen. Eine so hohe Beanspruchung des Menschen ist nach ISO 2631 - 1974 "Guide for the evaluation of human exposure to whole-body-vibration" unzulässig und liegt weit über dem, z.B. von den Landwirtschaftlichen Berufsgenossenschaften zugelassenen und in dem EG-Dokument R/1820/77 (ECO 197) Für Schlepperfahrer zugelassenen Uert von 1,25m/s².

Uie aus den gemessenen Werten von 2 - 3m/s ersichtlich ist, die zwischen Satteloberfläche und Fahrer abgenommen wurden, ist es nicht möglich, mit einem Sattel herkömmlicher Art den Fahrer in ausreichendem MaQ vor schädlichen Schwingungseinwirkungen zu schützen.

Es sind federnde SaLtelstützen bekannt, die mittels eingebauter Zug- oder Druckfedern oder Kombinationen von Zug- und Druckfedern fü* eine Erhöhung des Federueges sorgen und durch ihre relativ/ großen Federuege zu einer Verminderung der harten Stöße beitragen, indem sie die Beschleunigungsspitzen durch eine Verlängerung der Einwirkungsdauer abflachen.

Solche Federungssysteme, wie sie in den Patentschriften Nr.800066, 8Ü6326, 806327, 811441, 824900, 815910, 910622 und 906182 der Klasse 63 h, Grui je 19, beschrieben sind, haben jedoch den Nachteil, daß sie, wegen der fehlenden Dämpfung, nur als Energiespeicher wirken und für den Fall, daß die Anregungsfrequenz, die hauptsächlich durch die Fahrbahnoberfläche und die Geschuindigkeit beeinflußt wird, mit der Eigenfrequenz des Schwingsystems - gefederte Sattelstütze/Flensch - zusammenfällt, durch gegenseitiges Aufschaukeln zu einer Erhöhung der Schuingungsbeanspruchung des Fahrers führen.

Nach der Erfindung werden diese Nachteile durch der Einbau eines Stoßdämpfers, der die auftretende Bewegungsenergie teilweise in Uärme umwandelt und ein Aufschaukeln der Federung verhindert, ausgeschaltet und der Fahrkomfort erheblich verbessert.

Außerdem wird angestrebt, daß die gefederte Sattelstütze so ausgeführt wird, daß .siie ohne Schwierigkeiten gegen die vorhandene starre Ausführung austgetauscht und der vorhandene Sattel wiederveruendet werden kann.

Damit die gefederte Sattelstütze auf die verschiedenen Fahrerge wichte eingestellt werden kann, ist eine Änderung der Federvor spannung vorgesehen. Um die Einbaulänge bei möglichst flacher Federkennlinie kurz: zu halten, ist es zweckmäßig, die gefederte Sattelstütze in mehreren Geuichtseinstellbereichen herzustellen.

Zum Beispiel:

Ausführung A = Einstellbereich für Kinder,

" B= " " Fahrergeuichte von 40 - 70 kg,

¹¹ C= " " " " 70 - 95 kg,

" D= " " " " 90 -120 kg.

Die Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in Fig.1 dargestellt und uird anhand der Schnittzeichnung näher erläutert:

Die aus den Hauptteilen, äußeres Tragrohr 1, Sattelträger 2 und Feder 3, bestehende Sattelstütze bildet eine Einheit und uird in das Rahmenrohr 4 des Fahrzeuges eingeführt und mittels der vorhan denen Klemmschraube mit dem Rahmenrohr fest verbunden. In dem äußeren Tragrohr 1, das mittels verschiedenstarkuandiger Dietanzrohre 5 an die unterschiedlichen Innendurchmesser der Rahmenrohre 4 angepaßt uerden kann, uird in einer, in das äußere Tragrohr 1 eingepreßten oder anderweitig befestigten Gleithülse 6 der Sattelträger 2, der vorzugsweise durch einen Stoßdämpfer gebildet uird, beueglich geführt· An seinem, aus dem äußeren Tragrohr 1 herausragenden oberen Ende 7, weist der Stoßdämpfer den für die Aufnahme des Satteis nötigen Durchmesser auf. Das den Zylinder des Stoßdämpfers bildende Rohr dient gleichzeitig als Führungsstück und ist vorzugsweise n.it einer glatten korrosionsbeständigen Oberfläche, wie sie z.B. du-rch Verchromen entsteht, versehen. !Mit seinem unteren Ende 8, aus dem die Kolbenstange 9 austritt, stützt sich der Stoßdämpfer auf der Druckfeder 3 ab. Die Begrenzung des Federweges erfolgt durch den Arbeitsweg des Stoßdämpfers, in dessen Innerem die Kolbenstange 9 bzw. der daran befestigte Kolben 10 durch zwei Gummipuffer 11 in ihrer Ein- und Ausuärtsbewegung begrenzt'wird.

Eine Drehbewegung des Sattels relativ zum Rahmenrohr 4 wird dadurch verhindert, daß die Kolbenstange 9 mit der Bodenplatte 12 des äuße-

ran Tragrohres 1 verdrehsicher verßunden wird. Die Verdrehung des Stoßdämpfarzylinders 13 gegenüber der Kolbenstange 9 wird dadurch verhindert, daß die Kolbenstange 9 durch einen mehrkantigen, verzugsweise vierkantigen Dorn 14, dar mit dem StoQdämpferzylinder fast verbunden ist und in eine entsprechende Aussparung 15 der Kolbenstange 9 eingreift, über den gesamten Hubweg axial beweglich mit dem Stoßdämpferzylinder 13 verbunden bleibt.

Die Vorspannung der Druckfeder 3 wird dadurch verringert oder erhöht- daß die an ihrem äußeren Ende 16 mit einem Gewinde und einer Schlüsselangriffsfläche versehene Kolbenstange 9 des Stoßdämpfers, je nach gewünschter Einstellung, in einem mit der Bodenplatte 12 des äußeren Tragrohres 1 fest verbundenen Geuindestückes 17, z.B. einer Mutter, verdreht, und somit, je nach Drehrichtung, heraus- oder hineingeschraubt uird. Nach erfolgter Einstellung auf das geuünschte Fahrergeuicht, die anhand der Länge des über den Boden des äußeren Tragrohres 1 herausragenden Endstückes 16 der Kolbenstange 9 sehr genau abgestimmt werden kann, uird die Kolbenstange < mittels einer Sicherungsmutter 18 fest und verdrehsicher mit dem äußeren Tragrohr 1 verbunden.

In Figur 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Sicherung des Sattels gegen unkontrolliertes Verdrehen dargestellt. Diese Ausführung erlaubt eine geringe Verdrehung des Stoßdämpferzylinders 13 relativ zum äußeren Tragrohr 1. Dabei uird die* je nach Kraftaufwand begrenzt mögliche innere Verdrehung des Druckfederkörpers bewußt dazu benutzt, daß bei jeder Tretbewegung ein radiales Ausweichen des Sattels bewirkt uird und damit eine Verringerung der Reibung zwischen Satteloberfläche und Fahrer erfolgt, was, gemäß der Erfindung, zu einer Verbesserung des Fahrkomforts führt.

Die Enduindungen 19 der Druckfeder 3 uerden dazu an beiden Seiten parallel zur Federachse aufgebogen und in die dafür vorgesehenen Aufnahmelöcher 20 im Stoßdämpferzylinder 13 bzu. in der Bodenplatte 12 des äußeren Tragrohrs 1 eingelegt und durch die Federvorspannung in ihrer Lage festgehalten. Die Änderung dar Vorspannung der Druckfeder 3 souie die Befestigung der Kolbenstange 9 des Stoßdämpfers erfolgt uie bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel. Damit die Federenden außerhalb des Biegeradius in den vorgesehenen Bohrungen 20 im Stoßdämpferzylinder 13 und in der Bodenplatte 12 befestigt uerden können, uerden zuischen Stoßdämpferzylinder 13 und Druckfeder 3 auf der einen und Druckfeder 3 und Bodenplatte 12 des äußeren Tragrohrs 1 auf der anderen Seite Distanzringe 21 eingelegt. Die Distanzringe 21 haben an der der Druckfeder 3 zugewandten Seite eine halbkreisförmige Rille für die Aufnahme der Federenduindung und sind an der Stelle, an der das Federende 19 durchgeführt wird, auf ihrer ganzen Breite durch einen Spalt unterbrochen, der mindestens so breit uie der Drahtdurchmesser der Druckfeder 3 ist.

Claims (5)

- 6 Pansprüche:

1. Federnde Sattelstütze für Fahrzeuge, insbesondere für Zwei radfahrzeuge uie Fahrräder und Motorräder, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem äußeren Trägerrohr (1) geführte Sattelträger (2) durch einen Stoßdämpfer gebildet uird, der als Flüssigkeits- oder Reibungsdämpfer ausgebildet sein kann.

2. Federnde Sattelstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß d:.e Begrenzung des Federuegs durch zuei elastische Puffer (11) erfolgt, die im Innern des Stoßdämpferzylinders (13) angebracht sind und die Ein- und Ausuärtsbeuegung der Kolbenstange (9) bzu. des Kolbens (10) ueich begrenzen.

3. Federnde Sattelstütze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verdrehung des Sattelträgers (2) gegenüber dem äußeren Tragrohr (1) dadurch verhindert uird, daß die Kolbenstange (9) mit ihrem unteren Ende (16) durch das Geuindestück (17) und dig Sicherungsmutter (18) verdrehsicher mit der Bodenplatte (12) des äußeren Tragrohrs (1) verbunden ist.

4. Federnde Sattelstütze nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung des Stoßdämpferzylinde^s (13) gegenüber der Kolbenstange (9) dadurch verhindert uird, daß die Kolbenstange (9) durch einsn mehrkantigen, vorzugsueise vierkantigen Dorn (14), der fest mit dem Stoßdämpferzylinder (13) verbunden ist und in eine entsprechende Aussparung (15) der Kolbenstange (9) eingreift, über ihren gesamten Hubueg, axial beueglicli, mit dem Stoßdämpferzylinder (13) verbunden ist.

5. Federnde Sattelstütze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (?), deren Federenden (19) parallel zur Federachse aufgebogen und vorzugsueise gegeneinander um 180° versetzt sind, vorzugsueise über Aufnahmelöcher (20) verdrehsicher mit dem Stoßdämpferzylinder (13) und dem äußeren Tragrohr (1) verbunden ist und dadurch ein unkontrollier-

tes Verdrehen des Sattels verhindert, jedoch, je nach Kraftaufuand, eine geringe Verdrehung des Sattelträgers (2) relativ zum äußeren Tragrohr (1) zuläßt, die durch die innere Elastizität des Druckfederkörpers ermöglicht uird. Federnde Sattelstütze nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,, daß die Druckfeder (3) zwischen dem unteren Ende (8) des Stoßdämpfers, aus dem die Kolbenstange (9) austritt und der Bodenplatte (12) des äußeren Tragrohrs (1 ) angeordnet ist und ihre Vorspannung dadurch geändert uird, daG die Kolbenstange (9) in ihrer Lage gegenüber der Bodenplatte (12) des äußerer: Tragrohrs (1) vorzugsweise mittels eines Geuindes (22) axial verändert uird.