WO2016091491A1 - Dämpferanordnung für ein einspurfahrzeug - Google Patents

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WO2016091491A1
WO2016091491A1 PCT/EP2015/075771 EP2015075771W WO2016091491A1 WO 2016091491 A1 WO2016091491 A1 WO 2016091491A1 EP 2015075771 W EP2015075771 W EP 2015075771W WO 2016091491 A1 WO2016091491 A1 WO 2016091491A1
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WO
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damper
housing
fluid
space
damper element
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/075771
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English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Seidl
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/06—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60G2300/12—Cycles; Motorcycles

Definitions

  • the invention relates to a damper assembly for a single-track vehicle according to the preamble of patent claim 1, and a EinspurGerman with a correspondingly executed damper assembly.
  • the wheel guides of the front and rear wheels and their bearings particularly affect a lateral stiffness and torsional rigidity of the vehicle. While a low lateral stiffness is desirable and can be effectively intercepted, especially in vehicle bank angles, low torsional stiffness causes considerable disadvantages for the driving behavior, since even a small camber change of the wheels due to the resulting centrifugal forces can lead to considerable disturbance torques.
  • An alternative rear wheel guide represents, for example, the so-called Geradwegfederung, which has already been used in EinspurGermanen the early 20th century application. This has in contrast to the current rear swing arm on an advantageous low lateral stiffness and a comparatively lightweight construction with low space requirement. At the same time, however, torsional rigidity is very low and the corresponding negative influence on driving dynamics is considerable. A sufficient torsional stiffness is ensured by a correspondingly extensive dimensioning of the wheel axles and suspensions to compensate for the torsional loads.
  • the object of the invention is therefore to at least partially overcome the disadvantages of the prior art and to provide a damper assembly which allows a lightweight and compact suspension, which nevertheless has sufficient torsional stiffness and lateral rigidity.
  • a damper assembly for a one-track vehicle having a first and a second hydraulic damper element, each of the two damper elements each having a fluid space defining housing, wherein in the housing a piston rod with a piston relative to the housing between an upper and a lower Endposition is longitudinally movably arranged, and the piston divides the cavity fluid-tight into an upper and a lower space.
  • the upper space of the first damper element and the lower space of the second damper element are fluidly connected to each other by means of a first fluid connection.
  • the upper space of the second damper element and the lower space of the first damper element are fluidly connected to each other by means of a second fluid connection.
  • the described damper assembly thus has two damper elements, which have a similar structure as known shock absorbers. They also include the fluid space in which a hydraulic damper fluid is disposed. The piston rod with the piston is also movably disposed in the fluid space and can be moved between the two end positions. The end positions correspond for example to a maximum compression of the damper element and a maximum expansion. In an installed state, the two damper elements are arranged, for example, on a left and right side of the vehicle (with respect to a direction of travel) of the Einspur familias. In contrast to known shock absorbers, however, the two described damper elements have a piston which divides the respective fluid space in a fluid-tight manner into two subspaces in each case: the upper and the lower chamber. A fluid exchange between the upper and the lower space is prevented in this way.
  • the upper space is the space on the side of the piston facing the vehicle frame. In contrast, the lower space is arranged on the wheel axle of the vehicle side facing the piston.
  • a volume of one of the spaces is reduced in a movement of the piston within the fluid space as a function of the direction of movement and in turn the volume of the other room, ie the lower or upper, increased.
  • the first and second fluid connections produce a "crossed" connection between the first and second damper elements and an opposing hydraulic coupling between the two damper elements, which causes the volume of fluid displaced from the decreasing space of the first damper element into the oppositely disposed space the other, second damper element is moved. Since the second damper element has a piston which fluid-tightly separates the two chambers of the second damper element, the piston of the second damper element is moved in the same direction of movement by introducing the additional fluid from the first damper element. Thus, a pressure stage of a damper element is coupled to a train stage of the other pressure element.
  • a hydraulic balancing force is generated via the crossed connection via the fluid flowing from the first damper element into the second damper element acts on.
  • a torsional load of the suspension of the entire vehicle or the wheel axle can be significantly reduced.
  • a more compact and lighter construction of the suspension can be selected, resulting in addition to a lower material and weight requirements, a space advantage and additional creative freedom.
  • the proposed arrangement makes it possible to make arms of a wheel guide significantly longer and more filigree than is possible with the previous suspensions, by significantly reducing the expected torsional loads. In this way, the desired low lateral stiffness can be realized simultaneously.
  • the housing of the damper elements can be designed substantially as a hollow cylinder.
  • the piston can be moved within the hollow cylinder in its longitudinal direction.
  • the longitudinal direction is defined by the longitudinal axis of the hollow cylinder, which accordingly corresponds to the axis of symmetry of the cylinder.
  • the damping elements each comprise a spring element, in particular a helical compression spring.
  • the spring element in this case provides a restoring force which is directed against compression of the damper element in the course of a compression movement in order to return the piston rod to a predefined neutral position.
  • the neutral position can correspond to the end position of maximum expansion or any intermediate position.
  • the spring members may be disposed within and / or outside the respective housing, and be supported at a first end to the housing and at an opposite second end to the piston rod.
  • the first and / or the second fluid connection can each comprise a reservoir for temporarily storing fluid, and / or a throttle element for throttling a respective fluid flow through the first and / or the second fluid connection. With the help of the throttle element, a fluid flow can be throttled from one damper element into the other damper element and thus slowed down.
  • the respective reservoir can be in operative connection as an expansion tank with the fluid connection in order to regulate a volume flow through the respective fluid connection.
  • a first part of the volume flow can be temporarily stored if only a second part of the volume flow should or can be passed from one to the other room.
  • a control and / or regulating unit is provided, which is designed so that only the second part of the volume flow is passed from one to the other room and / or that the first part of the volume flow remains in the reservoir.
  • the damper arrangement is designed such that a sum of the volumes of the upper space of the first damper element and the lower space of the second damper element and / or a sum of the volumes of the upper space of the second damper element and the lower space of the first damper element during a Movement of the piston rod or the piston remain constant.
  • both damper elements are of identical design, the volume displaced, for example, in the upper space of the one damper element can be completely accommodated in the lower space of the other damper element, and vice versa. Consequently, the sum of both volumes always remains constant, even if the piston rod or the piston is moved.
  • a single-track vehicle is proposed, in particular a motorcycle, a scooter or a scooter, with a rear wheel guide and a damper arrangement for damping the rear wheel guide, wherein the damper arrangement is designed according to the description.
  • the respective housing of the damper elements with a vehicle frame and the respective piston rod are coupled to a rear wheel axle of the Einspurhuss.
  • This coupling can be done directly by direct connection of the respective elements with each other or indirectly by intermediate connecting elements.
  • a coupling with the rear wheel axle via a rear swing arm or a bearing of the rear wheel axle done.
  • a rear wheel guide can be designed as a rear swing arm or as Geradwegfederung.
  • the vehicle therefore has the corresponding rear wheel guide for connecting the rear wheel, whose movements are damped by the damper arrangement described.
  • the piston rods can be connected at their outer ends to the rear swing arm and via this with the rear wheel axle be coupled.
  • the rear swinging arm can thus be made simpler in terms of torsional stiffness, so that in addition to a reduced space, a lower weight and lower production costs are achieved.
  • a storage of the rocker can be designed according to simpler.
  • the piston rod may be connected to a bearing of the rear axle.
  • the Geradwegfederung offers the advantage of a lightweight and compact design, which has a smaller space requirement and is relatively cheap.
  • a Anfederwinkel for optimum ride comfort with good Anfahrnickaus may be chosen freely.
  • Fig. 5 is a rear wheel assembly of a Einspurhuss with
  • Fig. 6 shows a rear wheel assembly of a Einspur familias with a
  • the damper arrangement 10 comprises a first 11 and a second hydraulic damper element 12, each of the two damper elements 11, 12 each having a fluid space 13 defining housing 14, wherein in each housing 14, a piston rod 15 with a piston 16 relative to the housing 14 between an upper and a lower end position (not shown) longitudinally movably in the longitudinal direction L of the fluid space 13 is arranged.
  • the respective piston 16 divides the respective cavity 13 in a fluid-tight manner into an upper 17a, b and a lower space 18a, b.
  • the upper space 17 a of the first damper element 11 and the lower space 18 b of the second damper element 12 are fluidly connected to each other by means of a first fluid connection 19.
  • the upper space 7 b of the second damper element 2 and the lower space 18 a of the first damper element 11 are fluidly connected to each other by means of a second fluid connection 20.
  • the housings 14 of the damper elements 11, 12 are designed essentially as hollow cylinders.
  • the respective piston rod 15 extends through the respective housing 14 of the damper elements 11, 12 and is linearly guided and sealed at a lower end 21 and an upper end 22 of the respective housing 14.
  • the damper assembly 10 is formed such that a sum of the volumes of the upper space 7 a of the first damper member 11 and the lower space 18 b of the second damper member 12 during a Movement of the piston rod 15 and the piston 16 connected thereto remain constant. The same applies to a sum of the volumes of the upper space 18a of the second damper element 12 and the lower space 17b of the first damper element 1.
  • a volume change of one space thus compensates for the opposite volume change of the connected other room. It is thus provided with the help of the opposite hydraulic coupling of the two damper elements, the required torsional stiffness.
  • FIG. 2 shows the damper arrangement 10 according to FIG. 1 in the spring-loaded position E1.
  • the piston rod 15 and the piston 16 were moved by the distance As relative to the housing 14.
  • the upper space 17a of the first damper element 11 and the upper space 17b of the second damper element 12 were respectively reduced, while in turn the lower space 18a of the first damper element 11 and the lower space 18b of the second damper element 12 were simultaneously increased accordingly.
  • the housings 14 are cylindrically shaped and the piston rod extends through the entire housing or the entire fluid space, the volume of fluid displaced in the upper chambers 17a, b is equal to the volume by which the lower chambers 18a, b have been enlarged. In other words, a sum of the volumes of the upper space 17a and the lower space 18b thus remains the same. The same applies to the upper space 8a and the lower space 17b.
  • Fig. 3 shows a second embodiment of a damper assembly 30.
  • the illustrated damper elements 31, 32 of the Damper assembly 30 each have a Federeiement 33, which is exemplified as a helical compression spring.
  • the spring elements 33 are disposed within the respective housing 14 and supported with a first end 33a on the housing 14 and with an opposite second end 33b on the piston rod 15 and on the piston 16, respectively. It is understood that the spring element can also be arranged outside the damper elements and is supported in a suitable manner on the housing and the piston rod (not shown).
  • first and second fluid connections 19, 20 each include a throttle element 34 for throttling a respective fluid flow through the respective fluid connection 19, 20.
  • the throttle elements 34 are arranged in the illustrated embodiment, on or in the housing 14 integrated. It is understood that instead of the two damper elements, only one throttle element 34 can be arranged in only one of the two fluid connections.
  • Fig. 4 shows a third embodiment of a damper assembly 40. This corresponds in essential parts of the embodiment shown in Figure 3, so that reference is made to the description thereof.
  • the respective throttle element 44 is not integrated on or in the housing 14 but spaced therefrom arranged.
  • FIG. 5 shows a rear wheel arrangement 50 of a single-track vehicle with a rear wheel guide 51 designed as a rear wheel guide for a rear wheel 52, which is rotatably mounted about a rear wheel axle 53 on the rear wheel rocker 51.
  • the rear swing arm 51 is connected to a damper assembly as described. This is illustrated in the illustrated embodiment by way of example according to the damper assembly 30 described in FIG. Accordingly, reference is made to the description there.
  • the damper assembly 30 is thus on the one hand with the housings 14 (pivotally) connected to a vehicle frame 54 of the Einspurhuss.
  • the piston rods 15 are connected at their distal end to the rear swing arm 51 and thus indirectly coupled to the rear wheel axle 53.
  • damper assembly 30 instead of the damper assembly 30, another embodiment of a damper assembly according to the description can be used as well.
  • Optional covers 53 are provided which cover the piston rods 15 protruding beyond the housing 14 in order to avoid a collision with possibly adjacent other components (not shown).
  • Fig. 6 shows a rear wheel assembly 60 of a EinspurGermans (not shown) with a designed as Geradwegfederung rear wheel guide for a rear wheel 62 which is rotatably mounted about a rear axle 63 at both ends in pivot bearings 61.
  • the Geradwegfederung is connected to a damper assembly according to the description. This is illustrated in the illustrated embodiment by way of example according to the damper assembly 30 described in FIG. Accordingly, reference is made to the description there.
  • the damper assembly 30 is thus on the one hand with the housings 14 (for example: rigid) connected to a vehicle frame 64 of the EinspurGermans.
  • the piston rods 15 are connected at their distal end to the pivot bearings 61 and thus indirectly coupled to the rear wheel axle 63.
  • damper assembly 30 instead of the damper assembly 30, another embodiment of a damper assembly according to the description can be used as well.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

Es wird eine Dämpferanordnung für ein Einspurfahrzeug bereitgestellt, mit einem ersten und einem zweiten hydraulischen Dämpferelement, wobei jedes der beiden Dämpferelemente jeweils ein einen Fluidraum (13) definierendes Gehäuse aufweist, wobei in jedem Gehäuse eine Kolbenstange (15) mit einem Kolben (16) relativ zu dem Gehäuse zwischen einer oberen und einer unteren Endposition längsbeweglich angeordnet ist, und der Kolben den Hohlraum fluiddicht in einen oberen (17a, 17b) und einen unteren Raum (18a, 18b) unterteilt, wobei der obere Raum (17a) des ersten Dämpferelements und der untere Raum (18b) des zweiten Dämpferelements fluidleitend mittels einer ersten Fluidverbindung (19) miteinander verbunden sind und der obere Raum (17b) des zweiten Dämpferelements und der untere Raum (18a) des ersten Dämpferelements fluidleitend mittels einer zweiten Fluidverbindung (20) miteinander verbunden sind. Des Weiteren wird ein Einspurfahrzeug beschrieben, mit einer entsprechenden Dämpferanordnung.

Description

Dämpferanordnung für ein Einspurfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Dämpferanordnung für ein Einspurfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 , sowie ein Einspurfahrzeug mit einer entsprechend ausgeführten Dämpferanordnung.
Bei Einspurfahrzeugen, wie Motorrädern, Scootern oder Rollern, beeinflussen die Radführungen der Vorder- und Hinterräder sowie deren Lagerungen in besonderem Maße eine Seitensteifigkeit und Torsionssteifigkeit des Fahrzeugs. Während eine geringe Seitensteifigkeit wünschenswert ist und insbesondere in Schräglagen des Fahrzeugs wirksam Bodenwellen abgefangen werden können, bewirkt eine geringe Torsionssteifigkeit erhebliche Nachteile für das Fahrverhalten, da bereits eine geringe Sturzänderung der Räder aufgrund von entstehenden Kreiselkräften zu erheblichen Störmomenten führen kann .
Bei bekannten Radaufhängungen sind die Seitensteifigkeit und die Torsionssteifigkeit systembedingt unmittelbar miteinander verknüpft, so dass bei deren Konstruktion zunächst eine ausreichende Torsionssteifigkeit im Vordergrund steht. Es wird daher üblicherweise eine massive und damit torsionssteife Konstruktion gewählt, wodurch jedoch gleichzeitig eine Seitensteifigkeit ebenfalls erhöht wird. Als zusätzliche Folge ergeben sich ein hoher Bedarf an Bauraum, ein hohes Gewicht und der Bedarf nach hochfesten, aber teuren Werkstoffen. Auch wird eine Optik der Aufhängung durch eine besonders massive und torsionssteife Ausführung dominiert.
Eine alternative Hinterradführung stellt beispielsweise die sogenannte Geradwegfederung dar, die bereits in Einspurfahrzeugen des frühen 20. Jahrhundert Anwendung gefunden hat. Diese weist im Gegensatz zu den aktuellen Hinterradschwingen eine vorteilhafte geringe Seitensteifigkeit sowie eine vergleichsweise leichte Konstruktion mit geringem Bauraumbedarf auf. Gleichzeitig ist jedoch eine Torsionssteifigkeit sehr gering und der entsprechende negative Einfluss auf die Fahrdynamik erheblich. Eine ausreichende Torsionssteifigkeit wird durch eine entsprechend umfangreiche Dimensionierung der Radachsen und Aufhängungen sichergestellt, um die Torsionsbelastungen auszugleichen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise zu überwinden und eine Dämpferanordnung bereitzustellen, die eine leichte und kompakte Aufhängung ermöglicht, welche dennoch eine ausreichende Torsionssteifigkeit und Seitensteifigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst mittels einer Dämpferanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einem Einspurfahrzeug entsprechend Patentanspruch 7. Weitere Ausführungsformen sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Demnach wird eine Dämpferanordnung für ein Einspurfahrzeug bereitgestellt, mit einem ersten und einem zweiten hydraulischen Dämpferelement, wobei jedes der beiden Dämpferelemente jeweils ein einen Fluidraum definierendes Gehäuse aufweist, wobei in dem Gehäuse eine Kolbenstange mit einem Kolben relativ zu dem Gehäuse zwischen einer oberen und einer unteren Endposition längsbeweglich angeordnet ist, und der Kolben den Hohlraum fluiddicht in einen oberen und einen unteren Raum unterteilt. Zusätzlich sind der obere Raum des ersten Dämpferelements und der untere Raum des zweiten Dämpferelements fluidieitend mittels einer ersten Fluidverbindung miteinander verbunden. Ebenfalls sind der obere Raum des zweiten Dämpferelements und der untere Raum des ersten Dämpferelements fluidieitend mittels einer zweiten Fluidverbindung miteinander verbunden.
Die beschriebene Dämpferanordnung weist also zwei Dämpferelemente auf, die einen ähnlichen Aufbau aufweisen wie bekannte Stoßdämpfer. Sie umfassen ebenfalls den Fluidraum, in dem ein hydraulisches Dämpferfluid angeordnet ist. Die Kolbenstange mit dem Kolben ist ebenfalls in dem Fluidraum bewegbar angeordnet und kann zwischen den beiden Endpositionen bewegt werden. Die Endpositionen entsprechen beispielsweise einer maximalen Kompression des Dämpferelements und einer maximalen Expansion. In einem verbauten Zustand sind die beiden Dämpferelemente beispielsweise auf einer linken und rechten Fahrzeugseite (bezogen auf eine Fahrtrichtung) des Einspurfahrzeugs angeordnet. Im Gegensatz zu bekannten Stoßdämpfern weisen die beiden beschriebenen Dämpferelemente jedoch einen Kolben auf, der den jeweiligen Fluidraum fluiddicht in jeweils zwei Teilräume aufteilt: den oberen und den unteren Raum. Ein Fluidaustausch zwischen dem oberen und dem unteren Raum wird auf diese Weise verhindert. Als oberer Raum ist der Raum auf derjenigen Seite des Kolbens zu verstehen, die dem Fahrzeugrahmen zugewandt ist. Dagegen ist der untere Raum auf der der Radachse des Fahrzeugs zugewandten Seite des Kolbens angeordnet.
Aufgrund der fluiddichten Aufteilung des Fluidraums der Dämpferelemente in den oberen und den unteren Raum wird bei einer Bewegung des Kolbens innerhalb des Fluidraums in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung ein Volumen eines der Räume, also des oberen oder des unteren, verkleinert und im Gegenzug das Volumen des jeweils anderen Raumes, also des unteren beziehungsweise des oberen, vergrößert.
Die erste und zweite Fluidverbindung stellen eine "überkreuzte" Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Dämpferelement beziehungsweise eine gegensinnige hydraulische Kopplung zwischen den beiden Dämpferelementen her, die bewirkt, dass das aus dem sich verkleinernden Raum des ersten Dämpferelements verdrängte Fluidvolumen in den jeweils entgegengesetzt angeordneten Raum des anderen, zweiten Dämpferelements verschoben wird. Da auch das zweite Dämpferelement einen Kolben aufweist, der die beiden Räume des zweiten Dämpferelements fluiddicht voneinander trennt, wird durch Einleiten des zusätzlichen Fluids aus dem ersten Dämpferelement der Kolben des zweiten Dämpferelements in der gleichen Bewegungsrichtung bewegt. Somit ist eine Druckstufe des einen Dämpferelements mit einer Zug stufe des anderen Druckelements gekoppelt.
Mit andere Worten: Erfolgt ein Einfedern des einen Dämpferelements so wird aufgrund der Fluidverbindung und der Fluidverschiebung eine Einfederbewegung des anderen Dämpferelements bewirkt.
Liegt also eine asymmetrische Belastung der Dämpferanordnung vor, beispielsweise wenn das erste Dämpferelement stärker belastet wird als das zweite Dämpferelement, so wird über die überkreuzte Verbindung über das von dem ersten in das zweite Dämpferelement fließende Fluid eine hydraulische Ausgleichskraft erzeugt, welche die Kolbenstange des zweiten Dämpferelements beaufschlägt. Mit Hilfe dieser hydraulischen Kopplung kann eine Torsionsbelastung der Aufhängung des gesamten Fahrzeugs beziehungsweise der Radachse erheblich reduziert werden. Entsprechend kann eine kompaktere und leichtere Konstruktion der Aufhängung gewählt werden, wodurch sich neben einem geringeren Material- und Gewichtsbedarf ein Bauraumvorteil und eine zusätzliche gestalterische Freiheit ergeben. Zum Beispiel ermöglicht die vorgeschlagene Anordnung Arme einer Radführung deutlich länger und filigraner zu gestalten, als dies mit den bisherigen Aufhängungen möglich ist, indem die zu erwartenden Torsionsbelastungen deutlich reduziert werden. Auf diese Weise lässt sich gleichzeitig die gewünschte geringe Seitensteifigkeit realisieren.
Beispielsweise können die Gehäuse der Dämpferelemente im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgestaltet sein. Analog zu bekannten Stoßdämpfern kann der Kolben innerhalb des Hohlzylinders in dessen Längsrichtung bewegt werden. Die Längsrichtung wird durch die Längsachse des Hohlzylinders definiert, die demnach der Symmetrieachse des Zylinders entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Dämpfungselemente jeweils ein Federelement, insbesondere eine Schraubendruckfeder. Das Federelement stellt in diesem Fall eine Rückstellkraft zur Verfügung, die einer Kompression des Dämpferelements im Rahmen einer Einfederbewegung entgegen gerichtet ist, um die Kolbenstange in eine vordefinierte Neutrallage zurückzuführen. Die Neutrallage kann der Endstellung maximaler Expansion oder einer beliebigen Zwischenstellung entsprechen.
Vorzugsweise können die Federelemente innerhalb und/oder außerhalb des jeweiligen Gehäuses angeordnet sein, und mit einem ersten Ende an dem Gehäuse und mit einem entgegengesetzten zweiten Ende an der Kolbenstange abgestützt sein. Des Weiteren kann die erste und/oder die zweite Fluidverbindung jeweils ein Reservoir zum Zwischenspeichern von Fluid, und/oder ein Drosselelement zur Drosselung einer jeweiligen Fluidströmung durch die erste und/oder die zweite Fluidverbindung umfassen. Mit Hilfe des Drosselelements kann eine Fluidströmung von einem Dämpferelement in das andere Dämpferelement gedrosselt und somit verlangsamt werden.
Das jeweilige Reservoir kann als Ausgleichsbehälter mit der Fluidverbindung in Wirkverbindung stehen, um einen Volumenstrom durch die jeweilige Fluidverbindung zu regeln. Insbesondere kann mittels des Reservoirs ein erster Teil des Volumenstroms zwischengespeichert werden, wenn lediglich ein zweiter Teil des Volumenstroms von dem einen in den anderen Raum weitergeleitet werden soll oder kann. Vorzugsweise ist hierzu eine Steuer- und/oder Regelungseinheit vorgesehen, welche dazu ausgebildet ist, dass lediglich der zweite Teil des Volumenstroms von dem einen in den anderen Raum weitergeleitet wird und/oder dass der erste Teil des Volumenstroms in dem Reservoir verbleibt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Dämpferanordnung derart ausgebildet, dass eine Summe der Volumina des oberen Raums des ersten Dämpferelements und des unteren Raums des zweiten Dämpferelements und/oder eine Summe der Volumina des oberen Raumes des zweiten Dämpferelements und des unteren Raumes des ersten Dämpferelements während einer Bewegung der Kolbenstange beziehungsweise des Kolbens konstant bleiben.
Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass sich die jeweilige Kolbenstange durch das jeweilige Gehäuse der Dämpferelemente hindurch erstreckt und an einem unteren Ende und einem oberen Ende des jeweiligen Gehäuses linearbeweglich geführt ist. Die Kolbenstange ist also ausreichend lang dimensioniert, dass sie unabhängig von der aktuellen Position zwischen der oberen und unteren Endstellung sowohl an dem unteren als auch an dem oberen Ende geführt ist. Dies bedeutet, dass sich die Kolbenstange stets durch beide Räume des jeweiligen Drosselelements erstreckt. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass eine Verschiebung des Kolbens eine Volumenänderung des ersten Raumes zur Folge hat, die identisch zu einer Volumenänderung des zweiten Raumes ist. Sind also vorzugsweise beide Dämpferelemente identisch ausgeführt, kann das zum Beispiel in dem oberen Raum des einen Dämpferelements verdrängte Volumen vollständig in dem unteren Raum des anderen Dämpfungselement aufgenommen werden, und umgekehrt. Folglich bleibt die Summe beider Volumen stets konstant, auch wenn die Kolbenstange beziehungsweise der Kolben bewegt wird.
Des Weiteren wird ein Einspurfahrzeug vorgeschlagen, insbesondere ein Motorrad, ein Scooter oder ein Roller, mit einer Hinterradführung und einer Dämpferanordnung zur Dämpfung der Hinterradführung, wobei die Dämpferanordnung gemäß der Beschreibung ausgebildet ist.
Vorzugsweise sind hierbei das jeweilige Gehäuse der Dämpferelemente mit einem Fahrzeugrahmen und die jeweilige Kolbenstange mit einer Hinterradachse des Einspurfahrzeugs gekoppelt. Diese Kopplung kann unmittelbar durch direkte Verbindung der jeweiligen Elemente miteinander oder mittelbar durch zwischengeordnete Verbindungselemente erfolgen. Zum Beispiel kann eine Kopplung mit der Hinterradachse über eine Hinterradschwinge oder eine Lagerung der Hinterradachse erfolgen.
Des Weiteren kann eine Hinterradführung als Hinterradschwinge oder als Geradwegfederung ausgeführt sein. Das Fahrzeug weist also die entsprechende Hinterradführung zur Anbindung des Hinterrades auf, deren Bewegungen über die beschriebene Dämpferanordnung gedämpft werden. Beispielsweise können die Kolbenstangen an ihren äußeren Enden mit der Hinterradschwinge verbunden und über diese mit der Hinterradachse gekoppelt sein. In Verbindung mit der Dämpferanordnung kann die Hinterradschwinge somit hinsichtlich einer Torsionssteifigkeit einfacher ausgelegt werden, so dass neben einem verminderten Bauraum, ein geringeres Gewicht und geringere Herstellungskosten erzielt werden. Auch kann eine Lagerung der Schwinge entsprechend einfacher ausgelegt werden.
Im Falle einer Geradwegfederung kann die Kolbenstange mit einer Lagerung der Hinterradachse verbunden sein. Die Geradwegfederung bietet den Vorteil einer leichten und kompakten Bauweise, die einen geringeren Bauraumbedarf aufweist und vergleichsweise günstig ist. Zudem kann dank der Kombination mit der Dämpferanordnung ein Anfederwinkel für einen optimalen Fahrkomfort bei gutem Anfahrnickausgleich frei gewählt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Dämpferanordnung gemäß der Beschreibung in Neutralstellung,
Fig. 2 die Dämpferanordnung gemäß Fig. 1 in einer eingefederten
Stellung,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer Dämpferanordnung,
Fig. 4 eine dritte Ausführungsform einer Dämpferanordnung,
Fig. 5 eine Hinterradanordnung eines Einspurfahrzeugs mit
Hinterradschwinge und einer Dämpferanordnung, und Fig. 6 eine Hinterradanordnung eines Einspurfahrzeugs mit einer
Geradwegfederung und einer Dämpferanordnung.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Dämpferanordnung für ein Einspurfahrzeug (nicht dargestellt) in einer lediglich beispielhaften Neutralstellung N. Die Dämpferanordnung 10 umfasst ein erstes 11 und ein zweites hydraulisches Dämpferelement 12, wobei jedes der beiden Dämpferelemente 11 ,12 jeweils ein einen Fluidraum 13 definierendes Gehäuse 14 aufweist, wobei in jedem Gehäuse 14 eine Kolbenstange 15 mit einem Kolben 16 relativ zu dem Gehäuse 14 zwischen einer oberen und einer unteren Endposition (nicht dargestellt) längsbeweglich in Längsrichtung L des Fluidraums 13 angeordnet ist. Der jeweilige Kolben 16 unterteilt den jeweiligen Hohlraum 13 fluiddicht in einen oberen 17a, b und einen unteren Raum 18a,b. Der obere Raum 17a des ersten Dämpferelements 11 und der untere Raum 18b des zweiten Dämpferelements 12 sind fluidleitend mittels einer ersten Fluidverbindung 19 miteinander verbunden. Außerdem sind der obere Raum 7b des zweiten Dämpferelements 2 und der untere Raum 18a des ersten Dämpferelements 11 fluidleitend mittels einer zweiten Fluidverbindung 20 miteinander verbunden.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform sind die Gehäuse 14 der Dämpferelemente 11 ,12 im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgestaltet.
Zusätzlich erstreckt sich die jeweilige Kolbenstange 15 durch das jeweilige Gehäuse 14 der Dämpferelemente 11 ,12 hindurch und ist an einem unteren Ende 21 und einem oberen Ende 22 des jeweiligen Gehäuses 14 linearbeweglich geführt und abgedichtet.
Somit ist die Dämpferanordnung 10 derart ausgebildet, dass eine Summe der Volumina des oberen Raums 7a des ersten Dämpferelements 11 und des unteren Raums 18b des zweiten Dämpferelements 12 während einer Bewegung der Kolbenstange 15 beziehungsweise des hiermit verbundenen Kolbens 16 konstant bleiben. Gleiches gilt für eine Summe der Volumina des oberen Raumes 18a des zweiten Dämpferelements 12 und des unteren Raumes 17b des ersten Dämpferelements 1.
Mit anderen Worten: Eine Volumenänderung des einen Raumes gleicht somit die entgegengesetzte Volumenänderung des verbundenen anderen Raumes aus. Es wird also mit Hilfe der gegensinnigen hydraulischen Kopplung der beiden Dämpferelemente die erforderliche Torsionssteifigkeit bereitgestellt.
Fig. 2 zeigt die Dämpferanordnung 10 gemäß Fig. 1 in eingefederter Stellung E1 . Die Kolbenstange 15 beziehungsweise der Kolben 16 wurden um die Strecke As gegenüber dem Gehäuse 14 bewegt. Dadurch wurden der obere Raum 17a des ersten Dämpferelements 1 1 und der obere Raum 17b des zweiten Dämpferelements 12 entsprechend verkleinert, während im Gegenzug der untere Raum 18a des ersten Dämpferelements 11 und der untere Raum 18b des zweiten Dämpferelements 12 gleichzeitig entsprechend vergrößert wurden.
Da die Gehäuse 14 zylinderförmig ausgeführt sind und sich die Kolbenstange durch das gesamte Gehäuse beziehungsweise den gesamten Fluidraum erstreckt, ist das in den oberen Räumen 17a, b verdrängte Fluidvolumen gleich zu dem Volumen, um das die unteren Räume 18a,b vergrößert wurden. Mit anderen Worten bleibt eine Summe der Volumen des oberen Raums 17a und des unteren Raums 18b somit gleich. Gleiches gilt für den oberen Raum 8a und den unteren Raum 17b.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Dämpferanordnung 30. Diese entspricht in wesentlichen Teilen der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform, so dass auf deren Beschreibung verwiesen wird. Zusätzlich umfassen die dargestellten Dämpferelemente 31 ,32 der Dämpferanordnung 30 jeweils ein Federeiement 33, welches beispielhaft als eine Schraubendruckfeder ausgeführt ist. Die Federelemente 33 sind innerhalb des jeweiligen Gehäuses 14 angeordnet und mit einem ersten Ende 33a an dem Gehäuse 14 und mit einem entgegengesetzten zweiten Ende 33b an der Kolbenstange 15 beziehungsweise an dem Kolben 16 abgestützt. Es versteht sich, dass das Federelement ebenso außerhalb der Dämpferelemente angeordnet werden kann und sich in geeigneter Weise an dem Gehäuse und der Kolbenstange abstützt (nicht dargestellt).
Des Weiteren umfassen die erste und die zweite Fluidverbindung 19,20 jeweils ein Drosselelement 34 zur Drosselung einer jeweiligen Fluidströmung durch die jeweilige Fluidverbindung 19,20. Die Drosselelemente 34 sind in der dargestellten Ausführungsform am oder in dem Gehäuse 14 integriert angeordnet. Es versteht sich, dass anstelle der beiden Dämpferelemente ebenso lediglich ein Drosselelement 34 in nur einer der beiden Fluidverbindungen angeordnet werden kann.
Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Dämpferanordnung 40. Diese entspricht in wesentlichen Teilen der in der Figur 3 dargestellten Ausführungsform, so dass auf deren Beschreibung verwiesen wird. Im Unterschied zu dieser ist das jeweilige Drosselelement 44 nicht am oder in dem Gehäuse 14 integriert sondern beabstandet zu diesem angeordnet.
Fig. 5 zeigt eine Hinterradanordnung 50 eines Einspurfahrzeugs mit einer als Hinterradschwinge 51 ausgeführten Hinterradführung für ein Hinterrad 52, welches rotierbar um eine Hinterradachse 53 an der Hinterradschwinge 51 befestigt ist. Die Hinterradschwinge 51 ist mit einer Dämpferanordnung gemäß der Beschreibung verbunden. Diese ist in der dargestellten Ausführungsform beispielhaft entspechend der in Fig. 3 beschriebenen Dämpferanordnung 30 dargestellt. Dementsprechend wird auf die dortige Beschreibung verwiesen. Die Dämpferanordnung 30 ist somit einerseits mit den Gehäusen 14 (schwenkbeweglich) mit einem Fahrzeugrahmen 54 des Einspurfahrzeugs verbunden. Andererseits sind die Kolbenstangen 15 mit ihrem entfernten Ende mit der Hinterradschwinge 51 verbunden und somit mittelbar mit der Hinterradachse 53 gekoppelt.
Es versteht sich, dass anstelle der Dämpferanordnung 30 ebenso eine andere Ausführungsform einer Dämpferanordnung gemäß der Beschreibung eingesetzt werden kann.
Optional sind Abdeckungen 53 vorgesehen, welche die über das Gehäuse 14 hinaus überstehenden Kolbenstangen 15 abdecken, um eine Kollision mit eventuell benachbarten anderen Bauteilen (nicht dargestellt) zu vermeiden.
Fig. 6 zeigt eine Hinterradanordnung 60 eines Einspurfahrzeugs (nicht dargestellt) mit einer als Geradwegfederung ausgeführten Hinterradführung für ein Hinterrad 62, welches rotierbar um eine Hinterradachse 63 an beiden Enden in Drehlagern 61 gelagert ist. Die Geradwegfederung ist mit einer Dämpferanordnung gemäß der Beschreibung verbunden. Diese ist in der dargestellten Ausführungsform beispielhaft entsprechend der in Fig. 3 beschriebenen Dämpferanordnung 30 dargestellt. Dementsprechend wird auf die dortige Beschreibung verwiesen. Die Dämpferanordnung 30 ist somit einerseits mit den Gehäusen 14 (zum Beispiel: starr) mit einem Fahrzeugrahmen 64 des Einspurfahrzeugs verbunden. Andererseits sind die Kolbenstangen 15 mit ihrem entfernten Ende mit den Drehlagern 61 verbunden und somit mittelbar mit der Hinterradachse 63 gekoppelt.
Es versteht sich, dass anstelle der Dämpferanordnung 30 ebenso eine andere Ausführungsform einer Dämpferanordnung gemäß der Beschreibung eingesetzt werden kann.

Claims

Patentansprüche:
1. Dämpferanordnung für ein Einspurfahrzeug, mit einem ersten und einem zweiten hydraulischen Dämpferelement, wobei jedes der beiden Dämpferelemente jeweils ein einen Fluidraum definierendes Gehäuse aufweist, wobei in jedem Gehäuse eine Kolbenstange mit einem Kolben relativ zu dem Gehäuse zwischen einer oberen und einer unteren Endposition längsbeweglich angeordnet ist, und der Kolben den Hohlraum fluiddicht in einen oberen und einen unteren Raum unterteilt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der obere Raum des ersten Dämpferelements und der untere Raum des zweiten Dämpferelements fluidleitend mittels einer ersten Fluidverbindung miteinander verbunden sind und der obere Raum des zweiten Dämpferelements und der untere Raum des ersten Dämpferelements fluidleitend mittels einer zweiten Fluidverbindung miteinander verbunden sind.
2. Dämpferanordnung nach Anspruch 1 , wobei die Gehäuse der Dämpferelemente im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgestaltet sind.
3. Dämpferanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dämpferelemente jeweils ein Federelement, insbesondere eine Schraubendruckfeder, umfassen.
4. Dämpferanordnung nach Anspruch 3, wobei die Federelemente innerhalb und/oder außerhalb des jeweiligen Gehäuses angeordnet sind, und mit einem ersten Ende an dem Gehäuse und mit einem entgegengesetzten zweiten Ende an der Kolbenstange abgestützt sind.
Dämpferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste und/oder die zweite Fluidverbindung jeweils ein Reservoir zur Zwischenspeicherung von Fluid und/oder ein Drosselelement zur Drosselung einer jeweiligen Fluidströmung durch die jeweilige Fluidverbindung umfassen.
Dämpferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dämpferanordnung derart ausgebildet ist, dass eine Summe der Volumina des oberen Raums des ersten Dämpferelements und des unteren Raums des zweiten Dämpferelements und/oder eine Summe der Volumina des oberen Raumes des zweiten Dämpferelements und des unteren Raumes des ersten Dämpferelements während einer Bewegung der Kolbenstange konstant bleiben.
Dämpferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich die jeweilige Kolbenstange durch das jeweilige Gehäuse der Dämpferelemente hindurch erstreckt und an einem unteren Ende und einem oberen Ende des jeweiligen Gehäuses linearbeweglich geführt ist.
Einspurfahrzeug, insbesondere ein Motorrad, ein Scooter oder ein Roller, mit einer Hinterradführung und einer Dämpferanordnung zur Dämpfung der Hinterradführung, wobei die Dämpferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
Einspurfahrzeug nach Anspruch 8, wobei das jeweilige Gehäuse der Dämpferelemente mit einem Fahrzeugrahmen und die jeweilige Kolbenstange mit einer Hinterradachse des Einspurfahrzeugs gekoppelt sind.
10. Einspurfahrzeug nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Hinterradführung als Hinterradschwinge oder als Geradwegfederung ausgeführt ist.
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