DE19955645A1 - Vorderradführung für ein Zweirad - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorderradführung für ein Zweirad, insbesondere Fahrrad, bei der eine Teleskopgabel durch einen Längslenker gelenkig am Rahmen abgestützt ist. Die in ihrer Länge federnd veränderbare Teleskopgabel, an welcher das Vorderrad drehbar gelagert ist, ist mit einem ersten Gelenk, in welchem der Rahmen an der Teleskopgabel gelenkig abgestützt ist, und mit einem unter dem ersten Gelenk angeordneten zweiten Gelenk, in welchem eine um eine Querachse am Rahmen schwenkbare Schwinge an der Teleskopgabel gelenkig abgestützt ist, geführt. Damit ist mindestens ein Gelenk oder eine Lagerung elastisch nachgiebig ausgeführt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die elastische Nachgiebigkeit des Gelenks oder der Lagerung in Fahrzeuglängsrichtung größer ist als in jede andere Richtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorderradführung für ein Zweirad, insbesondere Fahrrad, bei der eine Teleskopgabel durch einen Längslenker gelenkig am Rahmen abge­ stützt ist, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Die DE 44 22 201 A1 beschreibt ein solches Fahrrad, mit einer Vorrichtung zur ge­ federten Führung eines Vorderrades am Rahmen. Diese Vorrichtung besteht aus einer in ihrer Länge federnd veränderbaren Teleskopgabel, an welcher das Vorder­ rad drehbar gelagert ist, mit einem ersten Gelenk, in welchem der Rahmen an der Teleskopgabel gelenkig abgestützt ist und mit einem unter dem ersten Gelenk an­ geordneten zweiten Gelenk, in welchem eine, um eine Querachse am Rahmen schwenkbare Schwinge an der Teleskopgabel gelenkig abgestützt ist. Des Weiteren wird beschrieben, dass das erste Gelenk gebildet sein kann als Schnittpunkt einer zwischen dem Rahmen und der oberen Gabelbrücke vorgesehenen festen Achse mit einer Mittenebene, in der die von elastischen Gelenken in den Befesti­ gungsstellen der beiden Teleskopgabelteile an der ersten Gabelbrücke gebildeten Drehachsen liegen. Die Befestigungsstellen sind deshalb elastisch ausgeführt, daß überhaupt eine Einfederbewegung des Vorderrades stattfinden kann, da dazu die beiden Gelenke kardanisch beweglich sein müssen.

Über die Art der Elastizität der Gelenke in den Befestigungsstellen der beiden Te­ leskopgabelteile ist in der Patentanmeldung nichts offenbart. Aus den Figuren ist zu entnehmen, dass es sich wohl um Gummilager handelt, deren Elastizität radial in jeder Richtung gleich ausgebildet ist.

Da die Raderhebungskurve einer solchen Vorderradführung annähernd vertikal ist, im Anfederbereich sogar etwas nach vorne gerichtet, ist nicht gegeben, dass die Stoßrichtung und die Richtung der Raderhebung annähernd gleich gerichtet sind. Stöße, die die Stoßrichtung bestimmen, werden nämlich abhängig von der Fahr­ geschwindigkeit, unter circa 20° gegenüber der Horizontalen in das Vorderrad ein­ geleitet. Um ein optimales und komfortables Ansprechverhalten zu erreichen, sollte jedoch die Stoßrichtung und die Richtung der Raderhebung annähernd gleich ge­ richtet sein. Deshalb ist ein unkomfortables und stößiges Ansprechen der Vorder­ radfederung zu erwarten.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Ansprechverhalten einer solchen Vorderrad­ führung für ein Zweirad zu verbessern, ohne sich kinematische Nachteile einzu­ handeln.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach der Erfindung wird die Vorderradführung so gestaltet, dass das Vorderrad in Längsrichtung des Zweirads elastokinematisch federnd aufgehängt ist. Dazu wird mindestens ein Gelenk oder eine Lagerung der Vorderradführung elastisch nach­ giebig ausgeführt, wobei die elastische Nachgiebigkeit des Gelenks oder der Lage­ rung in Fahrzeuglängsrichtung größer ist als in jede andere Richtung. Die größere Steifigkeit in alle Richtungen, ausgenommen der Längsrichtung, hat den Vorteil, daß das Fahrwerk nicht labil wird. Die Elastizität der Vorderradführung in Längsrichtung bewirkt ein besseres Ansprechverhalten und damit höheren Komfort. Senkrechte Fahrbahnerhöhungen, zum Beispiel bei Geländebetrieb, werden besser weg­ gefedert. Es wird ein besseres Anfederverhalten erreicht, ohne kinematische Nachteile, wie zum Beispiel bei der Telegabel. Hochfrequente Anregungen werden geglättet bzw. isoliert. Die von der Längskraft abhängige resultierende Radbe­ wegung wird an die Stoßrichtung angenähert.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Elastizität der Vorderrad­ führung nur in Fahrzeuglängsrichtung ausgebildet. Die verbesserte Bodenhaftung und der Komfortgewinn ergeben in der Summe ein stabileres Fahrverhalten.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Längsfederung so realisiert, dass die elastisch nachgiebig ausgeführte Lagerung die Längslenkerlagerung ist. Das hat den Vorteil, dass der Bremsabstützwinkel progressiv wird. Das heißt je höher die Bremskraft ist, desto größer wird der Bremsnickausgleich.

Weitere Möglichkeiten, eine in Längsrichtung nachgiebige Vorderradaufhängung zu realisieren, sind ein gummigelagertes oberes Kugelgelenk, ein gummigelagertes oberes Rillenkugellager, ein gummigelagertes unteres Kugelgelenk, eine gummi­ gelagerte obere Standrohraufnahme oder eine gummigelagerte Achsaufnahme des Vorderrades. Alle diese verschiedenen Ausführungsbeispiele der Erfindung haben die bereits genannten Vorteile und sind in der nachfolgenden Beschreibung mit der zugehörigen Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen in einem Zweirad gemäß der Erfindung gelagerten Längslenker,

Fig. 2 ein gummigelagertes oberes Kugelgelenk,

Fig. 3 ein gummigelagertes oberes Rillenkugellager,

Fig. 4 und 5 ein gummigelagertes unteres Kugelgelenk,

Fig. 6 eine gummigelagerte obere Standrohraufnahme und

Fig. 7 eine gummigelagerte Achsaufnahme des Vorderrades.

In allen Figuren ist die Vorderradführung nur teilweise dargestellt. Es handelt sich um eine Vorderradführung, wie sie nach dem Stand der Technik in der DE 44 22 201 A1, zum Beispiel in Fig. 2 dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt ein teilweise dargestelltes Vorderrad 2 eines Fahrrades, von dem ein Rahmen 1 ebenfalls teilweise dargestellt ist. Das Vorderrad 2 ist über eine Tele­ skopgabel 3 am Rahmen 1 gelagert. Die Teleskopgabel 3 besitzt zwei Tauchrohre 8 und 9. An den unteren Enden der beiden Tauchrohre 8 und 9 ist in bekannter Weise das Vorderrad 2 drehbar gelagert. Die beiden Tauchrohre 8 und 9 sind fest über eine zweite Gabelbrücke 13 miteinander verbunden. Durch die zweite Gabelbrücke 13 werden die beiden Tauchrohre 8 und 9 in einem bestimmten Abstand von­ einander gehalten.

In den beiden Tauchrohren 8 und 9 sind zwei zugeordnete Standrohre 10 und 11, welche auch als Stäbe ausgebildet sein können, teleskopartig geführt. Die beiden Standrohre 10 und 11 sind über eine erste Gabelbrücke 12 fest miteinander ver­ bunden. Die erste Gabelbrücke 12 ist im Bereich der oberen Enden der beiden Standrohre 10 und 11 mit diesen fest verbunden. An der ersten Gabelbrücke 12 kann auch ein Lenker 16 des Fahrrades befestigt sein. Die beiden Standrohre 10 und 11 sind über die erste Gabelbrücke 12 mit dem Rahmen 1 gelenkig verbunden. Hierzu befindet sich an der ersten Gabelbrücke 12 ein erstes Gelenk 4. Dieses ist bevorzugt als Kugelgelenk ausgebildet. Am Rahmen 1 ist eine Schwinge 6 um eine Achse 7 schwenkbar gelagert. Die Achse 7 erstreckt sich senkrecht zur Rahmenebene bzw. parallel zur Achse des Vorderrades 2, wenn das Vorderrad 2 in Geradeausfahrt ausgerichtet ist. Die Schwinge 6 ist an den beiden Tauchrohren 8 und 9 über ein zweites Gelenk 5 und die zweite Gabelbrücke 13 abgestützt. Das als Kugelgelenk ausgebildete zweite Gelenk 5, welches an der Gabelbrücke 13 vorge­ sehen ist, besitzt eine Kugelpfanne in der Schwinge 6 und eine an der Gabelbrücke 13 vorgesehene Gelenkkugel, die in der Kugelpfanne geführt ist. Die Schwinge 6 ist mit ihrer Kugelpfanne auf die Gelenkkugel aufgesetzt. Eine Feder 15 zwischen dem Rahmen 1 und der Schwinge 6 ist so ausgebildet, dass sie die federnde Te­ leskopierbarkeit der Teleskopgabel 3 gewährleistet. Bei der Feder 15 kann es sich um Elastomerblöcke, um eine pneumatische/hydraulische Feder oder eine mecha­ nische Schraubendruckfeder handeln.

Zusätzlich zu diesem Stand der Technik zeigt Fig. 1, dass die Schwinge 6 durch einen zusätzlichen Hebel 100 elastisch am Rahmen 1 angebracht ist. Dazu ist der zusätzliche Hebel 100 an seinem einen Ende drehbar am Rahmen 1 und an seinem anderen Ende drehbar an der Schwinge 6 angebracht. Ein Pfeif 101 deutet die Ausweichbewegung an, die die Schwinge 6 in Längsrichtung ausführen kann. Der zusätzliche Hebel 100 ist als Doppelhebel links und rechts des Rahmens 1 ausge­ bildet, um so die beiden Lagerstellen 110 der Schwinge 6 symmetrisch zum Rahmen 1 aufnehmen zu können. Er kann eventuell mit einer nicht gezeichneten Schenkel- oder Gummifeder gegen Anschlag vorgespannt sein.

Fig. 2 zeigt im Detail ein gummigelagertes oberes Kugelgelenk. Eine erste Gabel­ brücke 12 ist fest mit einer Lenkeraufnahme 102 verbunden. In der Lenkeraufnahme 102 ist ein erstes Gelenk 4 angeordnet, das, als Kugelgelenk ausgebildet, über ein Gummilager 103 elastisch mit der Lenkeraufnahme 102 verbunden ist.

Fig. 3 zeigt ein gummigelagertes Rillenkugellager 104, das entsprechend dem Kugelgelenk aus Fig. 2 mit der ersten Gabelbrücke 12 verbunden ist. Bei dieser Ausführung der Erfindung muß das Gummilager 103 die Schwenkbewegung der Vorderradführung beim Einfedern ausgleichen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein gummigelagertes unteres Kugelgelenk. Es ist ein zweite Gelenk 5, über welches die hier nicht sichtbare, um eine Achse am Rahmen schwenkbare Schwinge 6 an einer zweiten Gabelbrücke 13 gelenkig abgestützt ist. Dieses zweite Gelenk 5 ist das Traggelenk für das nicht gezeichnete Vorderrad 2. Es ist über ein Gummilager 105 an der zweiten Gabelbrücke 13 befestigt. Fig. 5 zeigt das Gummilager 105 gedreht. Dadurch sind Aussparungen 111 sichtbar, die von der Längsachse 112 geschnitten werden und die die Elastizität des Gummi­ lagers 105 beeinflussen. Es ist so in Längsrichtung nachgiebiger als in Quer­ richtung.

Fig. 6 zeigt eine gummigelagerte obere Standrohraufnahme. Die oberen Standrohre 11 sind in der ersten Gabelbrücke 12 über jeweils ein Gummilager 106 befestigt. Die Gummilager 106 bewirken die elastische Nachgiebigkeit der Vorder­ radaufhängung in Längsrichtung. Damit kann das erste Gelenk 4 gemäß dem Stand der Technik nicht elastisch nachgiebig über die Lenkeraufnahme 102 in der ersten Gabelbrücke 12 befestigt sein.

Fig. 7 zeigt eine gummigelagerte Achsaufnahme für das nicht gezeichnete Vor­ derrad. Ein Tauchrohr 9 nimmt an seinem unteren Ende eine Achsaufnahme 108 auf. Diese ist elastisch über ein Gummilager 109 mit dem Tauchrohr 9 verbunden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur gefederten Führung eines Vorderrades (2) an einem Rah­ men (1) eines Zweirads, mit einer in ihrer Länge federnd veränderbaren Teleskopgabel (3), an welcher das Vorderrad (2) drehbar gelagert ist, mit einem ersten Gelenk (4) in welchem der Rahmen (1) an der Teleskopgabel (3) gelenkig abgestützt ist, und mit einem unter dem ersten Gelenk (4) an­ geordneten zweiten Gelenk (5), in welchem eine um eine Querachse (7) am Rahmen (1) schwenkbare Schwinge (6) an der Teleskopgabel (3) gelenkig abgestützt ist, wobei mindestens ein Gelenk (4, 5) oder eine Lagerung ela­ stisch nachgiebig ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elasti­ sche Nachgiebigkeit des Gelenks (4; 5) oder der Lagerung in Fahr­ zeuglängsrichtung größer ist als in jede andere Richtung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (4, 5) oder die Lagerung nur in Fahrzeuglängsrichtung elastisch nachgiebig ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch nachgiebig ausgeführte Lagerung die Lagerung der Schwinge (6) am Rahmen (1) ist.