DE3237579C2 - - Google Patents
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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
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62L—BRAKES SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES
- B62L1/00—Brakes; Arrangements thereof
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorderradaufhängung für
Motorräder nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Der Zweck solcher Vorderradaufhängungen besteht darin,
das Eintauchen des Vorderrades beim Bremsen zu ver
ringern. Allgemein wird dies mit dem Schlagwort
Anti-Dive bezeichnet. Eine Anti-Dive-Einrichtung für
eine Vorderradaufhängung zeigt die internationale
Anmeldung WO 82/00 445. Hier weist das Vorderrad eine
Scheibenbremse auf mit einer um die Radachse schwenk
baren Bremszange. Beim Bremsvorgang drückt die
Bremszange auf einen Kolben eines Hydrauliksystems. Der
sich aufbauende Druck spannt wiederum über einen Kolben
die Feder der Aufhängung vor. Die so vorgespannte Feder
wirkt den das Eintauchen bewirkenden Kräften entgegen
und gleicht sie teilweise aus. Dabei verläuft die
Vorspannung der Feder proportional zum aufgebrachten
Bremsmoment. Um wirksam das Eintauchen zu verringern,
sind im Hydrauliksystem hohe Drücke notwendig. Diese zu
beherrschen, erfordert einen großen Bauaufwand, der die
ohnehin schon aufwendige Konstruktion noch mehr ver
teuert.
Eine gattungsgemäße Anti-Dive-Einrichtung zeigt die
GB 20 52 407 A. Hier wird ebenso wie bei der WO
82/00 445 beim Bremsvorgang am Vorderrad eine Schwenkbe
wegung erzeugt. Fortgeführt wird diese Bewegung über
eine Vorderradschwinge in eine Längsbewegung einer
Schubstange mit einer Zusatzfeder. Die so erzielte
Vorspannung der Zusatzfeder wirkt der Eintauchbewegung
des vorderradseitigen Aufbaues entgegen. Funktions
bedingt sind der Teleskopdämpfer, die Vorderradschwinge
und die Schubstange in Dreiecksform angeordnet.
Als Nachteil erweist sich hier die zwingend notwendige
Vorderradschwinge, die einen zusätzlichen Aufwand an
Raum und Gewicht bedeutet. Ferner kann die Zusatzfeder
nicht voll zur Anti-Dive-Wirkung genutzt werden, da die
Kraftrichtung der Zusatzfeder mit der Eintauch
bewegungsrichtung des Teleskopdämpfers einen Winkel
bildet.
Aufgabe der Erfindung ist es , bei einer Vorderradauf
hängung der genannten Art das Eintauchen des Vorderrades
beim Bremsen wirksamer zu verringern, und zwar
mit einfachen Mitteln und geringem Raumbedarf.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltun
gen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch die zugeschaltete Zusatzfeder verändert sich die Fe
derrate der gesamten Federung. Die Federung wird
steifer. Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Zusatzfe
der eine Gasfeder verwendet wird. In diesem Fall steigt
die Federrate der Gasfeder und damit die gesamte Feder
rate der Aufhängung mit dem Einfederweg progressiv an und
geht schließlich gegen unendlich. Dadurch erzielt man
einen weichen Anschlag bei extremen Eintauchtiefen.
Besonders einfach läßt
sich die Führung für die Schubstange als Bohrung in der Wandung des Gleitroh
res ausbilden. Der rohrförmige Stutzen für den Bolzen
kann dann am Gleitrohr einstückig ausgeführt sein. Insge
samt erhält man dadurch eine kompakte und einfache Bauwei
se. Natürlich ist es auch möglich, am Gleitrohr jedes Ga
belschenkels je eine Schubstange vorzusehen, die dann auf
eine oder mehrere Zusatzfedern wirken können.
Üblicherweise dienen als Bremsmittel für das Vorderrad
Scheibenbremsen. Die Bremszange ist dann
drehbar am Gleitrohr gelagert und drückt mit einem finger
artigen Fortsatz direkt oder indirekt auf den Bolzen. Je
nach Größe weist das Motorrad an einer oder beiden Seiten
des Vorderrades eine Scheibenbremse auf. Für die vorlie
gende Erfindung ist dies, wie leicht einzusehen ist, uner
heblich. Die Erfindung ist auch nicht auf Scheibenbremsen
beschränkt, sondern jede Art von Fahrzeugbremse, bei der
während des Bremsvorganges eines ihrer Teile auf den Bol
zen wirken kann, ist hierfür geeignet.
Vorteilhaft ist es, wenn die Bremszange nicht direkt auf
den Bolzen drückt, sondern über eine gegen das Gleitrohr
abgefederte Hülse, in der wiederum federbelastet der
Bolzen geführt ist. Dadurch kann sich der Bolzen trotz
beaufschlagter Bremse relativ zur Hülse bewegen und die
Schubstange freigeben. Das kann dann notwendig werden,
wenn das Vorderrad trotz betätigter Bremse ausfedern
will. Zu diesem Zweck weist die Schubstange sägezahnarti
ge Einschnitte auf mit nach unten zeigenden Zähnen, in
die der Bolzen einklinkt. Will das Vorderrad ausfedern,
zieht es die Schubstange nach oben und die Schrägen der
Sägezähne drängen den Bolzen zurück, so daß er letztend
lich die Schubstange freigibt.
Nach Beendigung der Bremsung zieht die Hülse durch ihre
federnde Abstützung am Gleitrohr den Bolzen in seine Ur
sprungslage zurück. Sie drückt dabei auch die Bremszange
in ihre Ausgangslage, die durch einen am Gleitrohr ange
brachten Anschlag bestimmt ist.
Um zu verhindern, daß die Schubstange durch die in der
Zusatzfeder gespeicherten Energie zurückschnellt, ist es
vorteilhaft, diese Bewegung durch ein Luftpolster oder
einen sonstigen elastischen Anschlag zu dämpfen. Das
Luftpolster läßt sich in einfacher Weise dadurch errei
chen, daß der Austrittsquerschnitt für die Luft am ande
ren Ende der Führung verkleinert ist.
Je nach Auslegung der Zusatzfeder wird das Bremstauchen
bis etwa 40 Prozent verringert. Das erfindungsgemäße Sy
stem spricht im wesentlichen ohne Zeitverzögerung an und
ist unabhängig von der Bremskraft. Im normalen Fahrbe
trieb liegen die Zusatzfeder und die Schubstange auf der
Seite der gefederten Massen, so daß die ungefederten
Massen durch dieses System sich kaum erhöhen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachgehend
beschrieben und in der Zeichnung darge
stellt.
Aus der Zeichnung läßt sich eine Vorderradaufhängung für
ein Vorderrad 1 eines Motorrads entnehmen. Die Auf
hängung besteht im wesentlichen aus einer Vorderradgabel
2, deren beiden Gabelschenkel als Teleskopstoßdämpfer
ausgelegt sind. Die Zeichnung zeigt das Vorderrad mit
der Aufhängung in der Seitenansicht, so daß nur ein
Gabelschenkel erkennbar ist. Jedoch sind die beiden
Schenkel, soweit an ihnen nicht die Erfindung ver
wirklicht ist, gleich aufgebaut. Jeder Gabelschenkel
weist ein Gleitrohr 3 auf, das an seinem einen Ende eine
Lagerstelle für die Achswelle 4 des Vorderrades 1
bildet. Das andere offene Ende des Gleitrohrs 3 nimmt
ein Standrohr 5 auf, das gegen die Kraft einer Druck
feder 6 in das Gleitrohr 3 einschiebbar ist. An ihren
den Gleitrohren 3 abgewandten Endabschnitten 5 a sind die
Standrohre 5 über zwei Gabelbrücken 7 und 8 zusammen
gehalten. Die Endabschnitte 5 a und die Gabelbrücken 7, 8
bilden den Lenkkopf, der mit einem Rohr 9 versehen ist
für den drehbaren Anschluß der Radgabel am Rahmen des
Motorrads.
Das Vorderrad 1 ist mit einer Bremsscheibe 10 aus
gerüstet, die mit einer am Gleitrohr 3 drehbar an
gelenkten Bremszange 11 zusammenarbeitet. Die Drehachse
hierfür trägt die Bezugsziffer 12. Ein Anschlag 3 a am
Gleitrohr 3 begrenzt die Drehbewegung der Bremszange 11
im Uhrzeigersinn. Es sei hier angemerkt, daß der nicht
sichtbare Gabelschenkel ebenfalls eine Scheibenbremse
aufweisen kann. Der Einfachheit halber aber wird im
weiteren Verlauf der Beschreibung nur von einer Scheiben
bremse ausgegangen.
Eine Bohrung 13 verläuft parallel zur Rohrachse des
Gleitrohres 3. Ein Ventilkörper 14 verschließt die
untere Öffnung der Bohrung 13. An ihrer gegenüber
liegenden Öffnung ragt eine Schubstange 15 verschiebbar
in sie hinein.
Die Schubstange 15 weist an ihrem in der Bohrung 13
befindlichen Abschnitt sägezahnartige Einschnitte 16
auf. Die Einschnitte 16 sind so ausgeführt, daß die
Sägezähne nach unten, in Richtung der Achswelle 4
zeigen. Jenseits der Bohrung 13 trägt die Schubstange 15
einen Kolben 17.
Der Kolben 17 stellt den einen Teil einer insgesamt mit
18 bezeichneten Gasfeder (Zusatzfeder) dar, der andere Teil wird von
einem an den Gabelbrücken 7 und 8 befestigten und mit
Druckgas gefüllten Gaszylinder 19 gebildet. Der Kolben
17 läßt sich über die Schubstange 15 in den Gaszylinder
19 hineinschieben, dabei ist die Verschieberichtung
parallel zu der des Tauchrohres 5.
Das Gleitrohr 3 besitzt am Außenumfang einen rohr
förmigen Stutzen 20. Die Bohrung des Stutzens 20 verläuft
etwa senkrecht zur Längsachse des Gleitrohres 3 und
mündet in die die Schubstange führende Bohrung 13. Im
Stutzen 20 ist eine becherartige Hülse 21 geführt. Die
Hülse 21 wiederum nimmt einen verschiebbaren Bolzen 22
auf, der sich über eine Druckfeder 23 am Hülsenboden
abstützt. Der Verschiebeweg des Bolzens 22 wird durch
einen Anschlag in der Hülse 21 begrenzt, an dem er mit
einem Ringbund 22 a anliegt. Der Anschlag kann aus einem
Sprengring oder ähnlichem oder einer Innenschulter
gebildet sein. Im Falle der Innenschulter jedoch muß der
Hülsenboden zum Einsetzen des Bolzens 22 abnehmbar sein.
Der Bolzen 22 zeigt mit seiner Stirnseite auf die
Schubstange 15 und genauer auf ihren mit den sägezahn
artigen Einschnitten 16 versehenen Endabschnitt. Die
Einschnitte
16 sind durch eine etwa radial zur Längsachse der Schub
stange nach innen gerichtete Flanke gebildet, an die sich
eine schräg nach unten und außen verlaufende Flanke an
schließt. Der Schrägflanke ist die Stirnseite des Bolzens
22 nachgebildet.
Die Hülse 21 weist an ihrem Hülsenboden einen äußeren
Ringbund 21 a auf, der über den rohrförmigen Stutzen 20
hinausragt. Zwischen diesen überragenden Bereich und der
Wandung des Gleitrohrs 3 ist eine Feder 24 angeordnet, die
die Hülse 21 mit der Außenseite ihres Hülsenbodens an
einen fingerartigen Fortsatz 11 a der Bremszange 11 drückt.
In der Zeichnung ist der Bremszustand dargestellt. Die
Bremszange 11 hat sich durch das aufgebrachte Bremsmoment
in Pfeilrichtung gedreht und mit ihrem fingerartigen Fort
satz 11 a den Bolzen 22 über die Hülse 21 in die Bohrung 13
gedrückt. Der Ringbund 21 a stößt dabei auf die Stirnseite
des rohrförmigen Stutzens 20 und begrenzt dadurch die
Verdrehbewegung der Bremszange 11. Der Bolzen 22 blockiert
die Schubstange 15. Wäre das Vorderrad vor dem Betätigen
der Bremse bereits etwas eingefedert gewesen, würde der
Bolzen 22 in einem der Einschnitte 16 eingerastet sein.
Die blockierte Schubstange 15 schiebt beim beginnenden
Eintauchen des Standrohres 5 in das Gleitrohr 3 den Kolben
17 gegen den Gasdruck in den Gaszylinder 19. Die Federung
der Aufhängung wird verhärtet, da den Druckfedern 6 nun
die als Zusatzfeder wirkende Gasfeder 18 zugeschaltet ist.
Claims (11)
1. Vorderradaufhängung für Motorräder mit einer
Vorderradgabel, bei der die Gabelschenkel als
Teleskopstoßdämpfer ausgebildet sind und jeweils
aus einem die Achswelle des Vorderrades auf
nehmenden Gleitrohr und einem in das Gleitrohr
gegen die Kraft einer Druckfeder eintauchbaren
Standrohr bestehen, wobei die Standrohre mit
mindestens einer Gabelbrücke zusammengehalten sind,
und bei der Mittel für das Bremsen des Vorderrades
vorgesehen sind, durch deren beim Bremsvorgang
erfolgende Drehbewegung auf eine Schubstange derart
eingewirkt wird, daß diese eine an der Gabelbrücke
angeordnete Zusatzfeder belastet, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schubstange (15) am Gleitrohr (3)
parallel zu dessen Längsachse geführt ist und sich
beim Bremsvorgang an diesem über einen von den
Bremsmitteln (Bremszange 11) beaufschlagten und
verschobenen Bolzen (22) abstützt.
2. Vorderradaufhängung nach Anspruch 1 mit zwei Gabel
brücken, gekennzeichnet durch die Merkmale:
- - an wenigstens einem Gleitrohr (3) ist eine parallel zu dessen Längsachse verlaufende Führung für die Schubstange (15) vorgesehen;
- - an der Führung ist etwa senkrecht zur Längsachse des Gleitrohres (3) ein rohrförmiger Stutzen (20) für die Führung des Bolzens (22) angeordnet;
- - an den Gabelbrücken (7, 8) ist die Zusatzfeder (18) befestigt.
3. Vorderradaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Führung durch eine in der Wandung des
Gleitrohres (3) vorgesehene Bohrung (13) gebildet ist,
in die der einstückig mit dem Gleitrohr (3) verbundene
rohrförmige Stutzen (20) mündet.
4. Vorderradaufhängung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 3, mit einer am Vorderrad vorgesehenen
Bremsscheibe, die mit einer am Gleitrohr angeordneten
Bremszange als Bremsmittel zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bremszange (11) parallel zur Radachse drehbar
am Gleitrohr (3) gelagert ist und mit einem fingerarti
gen Fortsatz (11 a) auf den Bolzen (22) wirkt.
5. Vorderradaufhängung nach einem oder mehreren der an
sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen
(22) innerhalb des rohrförmigen Stutzens (20) in einer
becherartigen Hülse (21) geführt ist und sich federnd
am Hülsenboden abstützt und daß der Bolzen (22) mit
einem Ringbund (22 a) an einer Innenschulter oder dgl.
der Hülse (21) anliegt.
6. Vorderradaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Hülse (21) mit der Außenseite ihres
Hülsenbodens an dem fingerartigen Fortsatz (11 a) der
Bremszange (11) anliegt und sich über eine über den
rohrförmigen Stutzen (20) geschobene Feder (24) am
Gleitrohr (3) abstützt, und daß der Hülsenboden hierfür
einen dem Durchmesser der Feder (24) angepaßten äußeren Ring
bund (21 a) aufweist.
7. Vorderradaufhängung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gleitrohr (3) mit einem Anschlag (3 a)
für die in Ausgangslage zurückdrehende Bremszange (11)
versehen ist.
8. Vorderradaufhängung nach einem oder mehreren der An
sprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schub
stange (15) an ihrem, dem Bolzen (22) zugewandten End
abschnitt für dessen Eingriff sägezahnartige Einschnit
te (16) aufweist mit nach unten gerichteten Zähnen, und
daß die der Schubstange (15) zugewandte Stirnseite des
Bolzens (22) der Schräge der Sägezähne nachgebildet
ist.
9. Vorderradaufhängung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu
satzfeder (18) als Gasfeder ausgelegt ist.
10. Vorderradaufhängung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Zustzfeder (18)
einen mit Druckgas gefüllten und an der Gabelbrücke (7,
8) befestigten Gaszylinder (19) aufweist, in dem ein mit der
Schubstange (15) verbundener Kolben (17) verschiebbar
geführt ist.
11. Vorderradaufhängung nach einem oder mehreren der An
sprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
untere Öffung der die Schubstange (15) führenden Boh
rung (13) mit einer Einrichtung (14) für einen gedros
selten Luftaustritt oder mit einem elastischen Anschlag
für die Schubstange (15) versehen ist.
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