WO2005051754A9 - Teleskopgabel für lenkbare vorderräder von fahrzeugen - Google Patents

Teleskopgabel für lenkbare vorderräder von fahrzeugen

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WO2005051754A9
WO2005051754A9 PCT/EP2004/012869 EP2004012869W WO2005051754A9 WO 2005051754 A9 WO2005051754 A9 WO 2005051754A9 EP 2004012869 W EP2004012869 W EP 2004012869W WO 2005051754 A9 WO2005051754 A9 WO 2005051754A9
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Philipp Hitzbleck
Martin Wimmer
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Neander Motorfahrzeuge Gmbh
Philipp Hitzbleck
Martin Wimmer
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00—Axle suspensions
    • B62K25/04—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/06—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with telescopic fork, e.g. including auxiliary rocking arms
    • B62K25/08—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with telescopic fork, e.g. including auxiliary rocking arms for front wheel

Definitions

  • the invention relates to a telescopic fork for steerable front wheels of vehicles according to the preamble of claim 1.
  • Such telescopic forks are for two-wheeled or tricycle vehicles, so-called trikes used.
  • a generic telescopic fork is known from WO 88/03493 AI.
  • two separate standpipes connected to a fork bridge are guided in a common dip tube connected to the front wheel axle. Through this guide in the common dip tube standpipes are only slightly spaced from each other. With this construction, vibrations and twisting of the fork should be avoided.
  • Teleskoprohrschreibs provides a division of the introduced braking forces in a tensile force in the one telescopic tube and a compressive force in the other telescopic tube, so that the risk of deflection of the telescopic tubes is lowered significantly, even if they are designed slimmer than in the prior art.
  • the risk of the occurrence of Torsionskrä th in the telescopic tube is avoided by the provision of two individual spaced apart telescopic tubes. Due to the construction according to the invention of the telescopic fork, the driving characteristics of the vehicle as a whole are improved, since a greater dimensional stability of the telescopic fork according to the invention results in a reduction of the shape changes of the telescopic fork in comparison to the prior art.
  • Vibrations occurring during travel in the telescopic fork are reduced in amplitude due to the greater rigidity of the telescopic fork, whereby vibration-induced steering deflections are reduced.
  • the axes of the telescopic tubes of each pair of telescopic tubes lie in a common plane parallel to the longitudinal center plane of the front wheel.
  • the axes of the telescopic tubes of each pair of telescopic tubes lie in a common plane which is inclined at an angle of less than 90 ° to the longitudinal median plane of the front wheel about an axis parallel to the steering axis.
  • each one telescopic tube of a pair of telescopic tubes contains at least one suspension element, while the other telescopic tube contains at least one damping element.
  • suspension and damping are formed separately. But it can also be provided in each of the telescopic tubes a spring-damper unit.
  • a telescopic tube of a pair of telescopic tubes receive a spring and / or damping device for a base load, while the other telescopic tube receives an additional spring device for an additional load.
  • the suspension properties of the telescopic fork for different Belastuncjszuended the vehicle may be designed differently.
  • the additional spring means is optionally switchable.
  • This optional Zuschaltiana can be used to change the spring characteristic of the entire telescopic fork according to the loading condition or the desired driving characteristics.
  • the spring device is an air spring device.
  • the spring device for level control of the vehicle in its effective length is adjustable.
  • FIG. 1 shows a telescopic fork according to the present invention on a motorcycle.
  • FIG. 2 shows a section through the telescopic fork according to the invention of Figure 1 along the line II-II ..;
  • FIG. 3 shows a section through an alternative embodiment of the telescopic fork according to the invention according to FIG. 2.
  • a telescopic fork 3 for receiving a front wheel 4 by means of a pivotable about a steering axis A mounted (not visible) control column for steering the motorcycle is mounted.
  • the telescopic fork 3 is connected via an upper fork bridge 5 and a middle fork bridge 6 with the control column.
  • the telescopic fork 3 comprises two pairs of telescopic tubes 7, 8, of which a first pair of telescopic tubes 7 on the right in the direction of travel seen side of the front wheel and the other
  • Telescopic tube pair 8 is located on the left side of the front wheel 4.
  • the pairs of telescopic tubes 7, 8 can furthermore be connected to one another in the region of the front wheel 4 via a lower fork bridge 9 above the front wheel 4.
  • the respective pair of telescopic tubes 7, 8 comprises a front Telescopic tube 10, 30 and a separate rear telescopic tube 20, 40th
  • the telescopic fork 3 is in the example shown in a relatively shallow angle to the road surface, as is common in so-called "chopper" motorcycles. Such a fork position causes a large tail of the front wheel.
  • the telescopic fork can also be used on any other type of motorcycle.
  • each pair of telescopic tubes will be described below with reference to the right pair of telescopic tubes 7.
  • the left telescopic tube pair 8 is constructed analogously.
  • the two telescopic tubes 10, 20 of the telescopic tube pair 7 are spaced apart in a direction T at right angles to their axes 11, 21 and thus also in the vehicle longitudinal direction.
  • Each telescopic tube 10, 20 has an upper standpipe 12, 22 and a lower dip tube 14, 24.
  • the upper standpipe 12, 22 engages in the direction of the associated telescopic tube axis 11, 21 in a central bore of the respectively associated lower dip tube 14, 24 and is axially displaceable in this along the respective telescopic tube axis 11, 21.
  • the upper uprights 12, 22 are rotatably and axially fixed to the upper fork bridge 5 and the middle fork bridge 6 is connected.
  • the lower dip tubes 14, 24 are connected to each other via the lower fork bridge 9 and a fork head 15 provided at the lower end of the dip tubes 14, 24.
  • a disc brake caliper 17 is mounted on a web 15 'fixed to the fork head 15 and engages around a brake disc 18 of the front wheel. 4
  • At least one telescopic tube 10, 20 is a
  • the second telescopic tube may also accommodate a spring damper device or may be equipped only with an additional spring for supporting high loads. Also, a suspension in one telescopic tube and a damping may be provided in the other telescopic tube.
  • Fig. 2 is a section through the telescopic fork according to the line II-II shown in Fig. 1, wherein the telescopic tubes 10, 20 of the right pair of telescopic tubes 7 and the telescopic tubes 30, 40 of the left pair of telescopic tubes 8 are shown cut.
  • the two axes 11, 21 of the telescopic tubes 10, 20 of the right pair of telescopic tubes 7 lie in a common plane E1 and the two axes 31, 41 of the telescopic tubes 30, 40 of the left pair of telescopic tubes 8 lie in a common plane E2.
  • the two planes El and E2 are parallel to each other and parallel to the longitudinal center plane E 'of the front wheel 4, which is identical to the longitudinal center plane E of the vehicle in the straight ahead position of the front wheel 4.
  • Fig. 3 an arrangement shown in Fig. 3 is possible, in which the telescopic tube axes 11 ', 21' and 31 ', 41' defined planes El 'and E2' for
  • Longitudinal plane E 'of the front wheel 4 are inclined at an angle ⁇ of less than 90 ° about an axis parallel to the steering axis A, preferably the rear telescopic tubes 20', 40 'have a greater lateral distance from each other than the front telescopic tubes 10', 30 ' ,
  • the device according to the invention may also assume other than the above-described embodiments.
  • the device can in particular features comprising a combination of the respective individual features of the claims.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

Eine Teleskopgabel für lenkbare Vorderräder von Fahrzeugen mit einer an einem Fahrzeugrahmen (2) um eine Lenkachse (A) schwenkbar gelagerten Steuersäule; zumindest einer mit der Steuersäule verbundenen Gabelbrücke (5, 6); einem auf jeder Seite des Vorderrads (4) vorgesehenen Teleskoprohrpaar (7, 8); ist dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskoprohre (10, 20, 30, 40) eines jeden Teleskoprohrpaars (7, 8) voneinander beabstandet sind.

Description

Teleskopgabel für lenkbare Vorderräder von Fahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Teleskopgabel für lenkbare Vorderräder von Fahrzeugen gemäß des Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Teleskopgabeln sind für Zweiradoder Dreirad-Fahrzeuge, sogenannte Trikes, verwendbar.
Eine gattungsgemäße Teleskopgabel ist aus der WO 88/03493 AI bekannt. Dort sind zwei mit einer Gabelbrücke verbundene separate Standrohre in einem mit der Vorderradachse verbundenen gemeinsamen Tauchrohr geführt . Durch diese Führung im gemeinsamen Tauchrohr sind die Standrohre nur geringfügig voneinander beabstandet . Mit dieser Konstruktion sollen Vibrationen sowie Verwindungen der Gabel vermieden werden.
Bei schweren Hochleistungs-Zweirad- oder -Dreirad-Fahrzeugen treten aufgrund der hohen Masse und der hohen möglichen Geschwindigkeit sowie der heutzutage verfügbaren hochwirksamen Bremsen äußerst hohe Bremsmomente am Vorderrad auf, die über die Teleskopgabel abgestützt werden müssen. Dies führt bei herkömmlichen Einrohr-Teleskopgabeln oder auch bei der aus dem beschriebenen Stand der Technik bekannten Teleskopgabel zu hohen Biegemomenten und Torsionsmomenten in dem Teleskoprohr, mit welchem die Bremszange verbunden ist.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Teleskopgabel so auszugestalten, daß auch bei schweren Hochleistungsfahrzeugen und hochwirksamen Bremsen eine sichere Abstützung der Bremskräfte am Fahrzeugrahmen gewährleistet ist und die gesamten Fahreigenschaften verbessert werden.
Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Teleskoprohre eines jeden Teleskoprohrpaars voneinander beabstandet sind.
Dieser Abstand der Teleskoprohre eines jeden
Teleskoprohrpaars sorgt für eine Aufteilung der eingeleiteten Bremskräfte in eine Zugkraft in dem einen Teleskoprohr und in eine Druckkraft in dem anderen Teleskoprohr, so daß die Gefahr der Durchbiegung der Teleskoprohre deutlich herabgesenkt ist, selbst wenn diese schlanker als im Stand der Technik ausgestaltet sind. Auch die Gefahr des Auftretens von Torsionskrä ten im Teleskoprohr wird durch das Vorsehen zweier einzelner voneinander beabstandeter Teleskoprohre vermieden. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Teleskopgabel werden die Fahreigenschaften des Fahrzeugs insgesamt verbessert, da eine größere Formsteifigkeit der erfindungsgemäßen Teleskopgabel im Vergleich zum Stand der Technik eine Reduzierung der Formänderungen der Teleskopgabel bewirkt. Damit ist eine bessere Spurführung des Vorderrads verbunden. Während der Fahrt in der Teleskopgabel auftretende Schwingungen werden hinsichtlich ihrer Amplitude durch die größere Steifigkeit des Teleskopgabel verringert, wodurch schwingungsbedingte Lenkungsausschläge reduziert werden. Vorzugsweise liegen die Achsen der Teleskoprohre eines jeden Teleskoprohrpaars in einer gemeinsamen Ebene, die parallel zur Längsmittelebene des Vorderrads liegt.
Alternativ liegen die Achsen der Teleskoprohre eines jeden Teleskoprohrpaars in einer gemeinsamen Ebene, die in einem Winkel von weniger als 90° zur Längsmittelebene des Vorderrads um eine zur Lenkachse parallele Achse geneigt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält jeweils ein Teleskoprohr eines Teleskoprohrpaars zumindest ein Federungselement, während das andere Teleskoprohr zumindest ein Dämpfungselement enthält . Bei dieser Ausgestaltung werden Federung und Dämpfung getrennt ausgebildet. Es kann aber auch in jedem der Teleskoprohre eine Feder-Dämpfer-Einheit vorgesehen sein.
Alternativ kann ein Teleskoprohr eines Teleskoprohrpaars eine Feder- und/oder Dämpfungseinrichtung für eine Grundlast aufnehmen, während das andere Teleskoprohr eine zusätzliche Federeinrichtung für eine Zusatzlast aufnimmt. Hierdurch können die Federungseigenschaften der Teleskopgabel für unterschiedliche Belastuncjszustände des Fahrzeugs (zum Beispiels mit oder ohne Sozius) unterschiedlich ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist die zusätzliche Federeinrichtung wahlweise zuschaltbar. Diese wahlweise Zuschaltbarkeit kann dazu genutzt werden, die Federkennlinie der gesamten Teleskopgabel entsprechend dem Beladungszustand oder der gewünschten Fahreigenschaften zu verändern.
Vorzugsweise ist die Federeinrichtung eine Luftfedereinrichtung. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist die Federeinrichtung zur Miveauregulierung des Fahrzeugs in ihrer wirksamen Länge verstellbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Fig. 1 eine Teleskopgabel gemäß der vorliegenden Erfindung an einem Motorrad;
Fig. 2 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Teleskopgabel der Fig. 1 entlang der Linie II-II;
Fig. 3 einen Schnitt durch eine alternative Ausführung der erfindungsgemäßen Teleskopgabel entsprechend Fig. 2.
In Fig. 1 ist, teilweise geschnitten, der Rahmen 2 eines Motorrads 1 dargestellt, an dem eine Teleskopgabel 3 zur Aufnahme eines Vorderrads 4 mittels einer um eine Lenkachse A schwenkbar gelagerten (nicht sichtbaren) Steuersäule zur Lenkung des Motorrads angebracht ist . Die Teleskopgabel 3 ist über eine obere Gabelbrücke 5 und eine mittlere Gabelbrücke 6 mit der Steuersäule verbunden.
Die Teleskopgabel 3 umfaßt zwei Teleskoprohrpaare 7, 8, von denen ein erstes Teleskoprohrpaar 7 auf der in Fahrtrichtung gesehen rechten Seite des Vorderrads und das andere
Teleskoprohrpaar 8 auf der linken Seite des Vorderrads 4 gelegen ist . Die Teleskoprohrpaare 7 , 8 können weiterhin im Bereich des Vorderrads 4 über eine untere Gabelbrücke 9 oberhalb des Vorderrads 4 miteinander verbunden sein. Das jeweilige Teleskoprohrpaar 7, 8 umfaßt ein vorderes Teleskoprohr 10, 30 sowie ein separates hinteres Teleskoprohr 20, 40.
Die Teleskopgabel 3 steht im gezeigten Beispiel in einem verhältnismäßig flachen Winkel zur Straßenoberfläche, wie dies bei sogenannten "Chopper" -Motorrädern üblich ist. Eine derartige Gabelstellung bewirkt einen großen Nachlauf des Vorderrads. Die Teleskopgabel kann aber auch bei beliebigen anderen Motorradtypen Verwendung finden.
Der Aufbau eines jeden Teleskoprohrpaars wird nachfolgend anhand des rechten Teleskoprohrpaars 7 beschrieben. Das linke Teleskoprohrpaar 8 ist analog aufgebaut .
Die beiden Teleskoprohre 10, 20 des Teleskoprohrpaars 7 sind in einer Richtung T rechtwinklig zu ihren Achsen 11, 21 und damit auch in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandet .
Jedes Teleskoprohr 10, 20 weist ein oberes Standrohr 12, 22 sowie ein unteres Tauchrohr 14, 24 auf. Das obere Standrohr 12, 22 greift in Richtung der zugehörigen Teleskoprohrachse 11, 21 in eine zentrale Bohrung des jeweils zugeordneten unteren Tauchrohrs 14, 24 ein und ist in diesem entlang der jeweiligen Teleskoprohrachse 11, 21 axial verschiebbar. Die oberen Standrohre 12, 22 sind drehfest und axialfest mit der oberen Gabelbrücke 5 und der mittleren Gabelbrücke 6 verbunden. Die unteren Tauchrohre 14, 24 sind über die untere Gabelbrücke 9 sowie über einen am unteren Ende der Tauchrohre 14, 24 vorgesehenen Gabelkopf 15 miteinander verbunden. Im Gabelkopf 15 ist die Achse 16 des Vorderrads befestigt. Eine Scheibenbremszange 17 ist über einem Steg 15 ' fest am Gabelkopf 15 angebracht und umgreift eine Bremsscheibe 18 des Vorderrads 4.
Innerhalb zumindest eines Teleskoprohrs 10, 20 ist eine
Feder-/Dämpfer-Anordnung vorgesehen. Das zweite Teleskoprohr kann ebenfalls eine Federdämpfereinrichtung aufnehmen oder kann lediglich mit einer Zusatzfeder für die Abstützung hoher Lasten ausgestattet sein. Auch kann in einem Teleskoprohr eine Federung und im anderen Teleskoprohr eine Dämpfung vorgesehen sein.
In Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Teleskopgabel entsprechend der Linie II-II in Fig. 1 gezeigt, wobei die Teleskoprohre 10, 20 des rechten Teleskoprohrpaars 7 und die Teleskoprohre 30, 40 des linken Teleskoprohrpaars 8 geschnitten gezeigt sind. Die beiden Achsen 11, 21 der Teleskoprohre 10, 20 des rechten Teleskoprohrpaars 7 liegen in einer gemeinsamen Ebene El und die beiden Achsen 31, 41 der Teleskoprohre 30, 40 des linken Teleskoprohrpaars 8 liegen in einer gemeinsamen Ebene E2. Die beiden Ebenen El und E2 liegen parallel zueinander und parallel zur Längsmittelebene E' des Vorderrads 4, die bei Geradeausstellung des Vorderrads 4 identisch mit der Längsmittelebene E des Fahrzeugs ist.
Alternativ ist auch eine in Fig. 3 gezeigte Anordnung möglich, bei der die durch die Teleskoprohrachsen 11', 21' beziehungsweise 31', 41' definierten Ebenen El' und E2 ' zur
Längsmittelebene E' des Vorderrads 4 in einem Winkel α von weniger als 90° um eine zur Lenkachse A parallele Achse geneigt sind, wobei vorzugsweise die hinteren Teleskoprohre 20', 40' einen größeren seitlichen Abstand zueinander aufweisen als die vorderen Teleskoprohre 10', 30'.
Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der
Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.

Claims

Patentansprüche
1. Teleskopgabel für lenkbare Vorderräder von Fahrzeugen mit einer an einem Fahrzeugrahmen (2) um eine Lenkachse (A) schwenkbar gelagerten Steuersäule; - zumindest einer mit der Steuersäule verbundenen Gabelbrücke (5, 6); einem auf j eder Seite des Vorderrads (4) vorgesehenen Teleskoprohrpaar (7, 8) ; dadurch gekennzeichnet, - daß die Teleskoprohre (10, 20, 30, 40) eines jeden Teleskoprohrpaars (7, 8) voneinander beabstandet sind.
2. Teleskopgabel nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Achsen (11, 21, 31, 41) der Teleskoprohre (10, 20, 30, 40) eines jeden Teleskoprohrpaars (7, 8) in einer gemeinsamen Ebene (El, E2) liegen, die parallel zur Längsmittelebene (E ' ) des Vorderrads (4) liegt.
3. Teleskopgabel nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Achsen (11', 21', 31", 41') der Teleskoprohre (10', 20', 30', 40') eines jeden Teleskoprohrpaars (7, 8) in einer gemeinsamen Ebene (El ' , E2 ' ) liegen, die in einem Winkel von weniger als 90° zur Längsmittelebene des Vorderrads (4) um eine zur Lenkachse (A) parallele Achse geneigt ist.
4. Teleskopgabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß jeweils ein Teleskoprohr (10, 20, 30, 40) eines Teleskoprohrpaars (7, 8) zumindest ein Federungselement enthält, während das andere Teleskoprohr zumindest ein Dämpfungselement enthält.
5. Teleskopgabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Teleskoprohr (20, 40) eines Teleskoprohrpaars (7, 8) eine Feder- und/oder Dämpfungseinrichtung für eine Grundlast aufnimmt, während das andere Teleskoprohr (10, 30) eine zusätzliche Federeinrichtung für eine Zusatzlast aufnimmt.
6. Teleskopgabel nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die zusätzliche Federeinrichtung wahlweise zuschaltbar ist.
7. Teleskopgabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Federeinrichtung eine Luftfedereinrichtung ist.
Teleskopgabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Federeinrichtung zur Niveauregulierung des Fahrzeugs (1) in ihrer wirksamen Länge verstellbar ist
PCT/EP2004/012869 2003-11-14 2004-11-12 Teleskopgabel für lenkbare vorderräder von fahrzeugen WO2005051754A1 (de)

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