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Teleskopgabel, insbesondere für Vorderräder von Zweiradfahrzeugen
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Teleskopgabel, insbesondere für Vorderräder von
Zweiradfahrzeugen oder dgl., deren Gabelholme aus je einem oberen Standrohr und
einem unteren Führungsrohr bestehen, wobei die Standrohre über ein oberes und ein
unteres Querjoch am Steuerkopf abgestützt sind, die Führungsrohre die Radachse tragen,
auf den Standrohren unter Zwischenschaltung von Führungsbüchsen in Achsrichtung
der Rohre verschiebbar gelagert und über Federmittel gegenüber den Standrohren abgestützt
sind. Derartige Teleskopgabeln gibt es in verschiedenen Ausführungen. Bei einer
bekannten Konstruktion sind die Lager für die Radachse unterhalb der Führungsrohre
der Teleskopgabel und etwa auf deren Mittelachse liegend angeordnet. In Achsrichtung
der Gabelholme angreifende Radkräfte werden bei dieser Ausführung zwar exakt aufgenommen,
jedoch erzeugen die senkrecht zur Holmachse und parallel zur Radebene angreifenden
Radkräfte infolge der großen Entfernung des Radachsenlagers von den Führungsbüchsen
ein auf die Führungsrohre wirkendes Moment, das zu einem Verkanten dieser
Rohre
und damit zu einem Verklemmen der Gabel führen kann. Damit sind Beeinträchtigungen
der Federwirkung verbunden, die auch schon im kleinen Ausmaß störend sind und das
Fahrverhalten sowie
den Verschleiß ungünstig beeinflussen.
Des
weiteren ist es bekannt, die Radachsenlager an den Führungsrohren in Fahrtrichtung
gesehen vor diese Rohre zu legen, und zwar in den Bereich einer Führungsbüchse zischen
Stand- und Führungsrohr, wodurch der EinfluB der senkrecht zur Holmachse angreifenden
Radkräfte auf die Federwirkung hinsichtlich einer Verklemmung oder Verkantung beseitigt
wird. Allerdings liegt nunmehr das Radachsenlager nicht auf der Verlängerung der
Holmachse, sondern hat einen bestimmten Abstand von dieser Achse. Dieser Abstand
hat zur Folge, daß Radkräfte, die über die Achse auf die Gabel geleitet werden,
und parallel zu den Gabelholmen an dem Radachsenlager angreifen, ein Kippmoment
erzeugen, das infolge der dadurch bedingten Verkantung der Führungsrohre gegenüber
den Standrohren eine Beeinträchtigung der Federwirkung und des Verschleißverhaltens
zur Folge hat. Diese Ausführung ist zwar günstiger als die zuerst besprochene, jedoch
läßt sie in Bezug auf diese Punkte noch zu wünschen übrig. Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, die Mängel der bekannten Teleskopgabeln zu vermeidaa und
eine Teleskopgabel zu schaffen, die hinsichtlich Federwirkung und Verschleißverhalten
optimal ausgestaltet ist.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Standrohre
sich, ausgehend vom Bereich des unteren Querjochs, nach
unten zu
stufenweise im Außendurchmesser verjüngen. Dadurch wird der
große
Vorteil erzielt, daß die Radachse und die an den Gabelholaen
be-
findlichen Radachsenlager näher an die Holmmittelachae zu liegen
kommen,
sofern es sich um Ausftihrungen handelt, bei denen die Rad-
achse
vor den Holmen der Teleskopgabel angeordnet sind. Bei AusfUhrungen,
bei denen die Radaohae und die Radaohaenlager etwa in
der
durch die beiden Hoitamittelachsen gebildeten Ebene liegen,
wird
durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorteil erzielt,
da9,
ohne daß die Gabel sehr breit baut, die Radachse zwischen
den Holmen
angeordnet werden kann. Weitere Vorteile der erfin-
dungsgemäßen
Ausführung ergeben sich dadurch, daß die größte Rohrstärke der Gabelholme
am Ort des größten Momentes, nämlich am unteren Querjoch,
vorhanden ist und durch die nachfolgende Verjüngung eine Einsparung
an Gewicht und Material erzielt wird. Die Teleskopgabel
selbst wirkt durch die erfindungsgesäße Maßnahme nicht so klobig wie
bekannte Ausführungen mit vor den Hol-
men liegender Radachse und verbessert
damit den Gesamteindruck den Fahrzeuges.
Nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung wird die Teleskopgabel so ausgebildet, daß der Innendurehmesner
der Führungsrohre an
die Abstufung der Standrohre angepaßt
ist und entsprechend der
Durchmesser der oberen und der unteren
F`Uhrungsbüchne verschieden
ist,'wobei das Lager für die Radachse
im Bereich des kleineren Durchmessers liegt. Durch
diese Maßnahme wird eine besonders
starke Annäherung
der Radachsenlager an die Holmmittelachsen er-
reicht.
Bei Ausführungen, bei denen die Radachne etwa in der
durch die
Hol®ittelachsen gebildeten Ebene liegt, läBt sich ohne
eine
Verbreiterung der Gabel die Anordnung der Achse ebenfalls
im Bereich der unteren Führungsbuchse erzielen. Federwirkung
und Verschleißverhalten der Gabel werden dadurch verbessert. Eine weitere
erfindungagewäße Bauform wird dadurch gebildet, daß das Lager für
die Radachse an den Führungsrohren sich an
den Bereich
der QuersehnittaverjUngung des Inaendurehmessers
nach unten
zu anschließt. Durch diese Ausbildung wird eine stabile Anordnung
der Radachsenlager an den F'ahrnnsirohren ersielt, da diese sich unmittelbar
an den größeren Durchmesser anschließen. Zin weiteres der Erfindung besteht
darin, das die
verlängerte Achse der Lagerfür die Radachse an-den
Ftftamngirohren von der Achse der Gabelholme einen Abstand hat, der
kleiner ist als der halbe Innendurchnesser des Mnrungirohres
in diesem Bereich und die Radachse zwischen den Ahrungirohren
liegt. Da-
durch wird der Abstand zwischen den Laser für
die Radachse und der Mittelachse der Gabelholme weiter
verringert und damit die Auswirkung von parallel zu den Holmachsen
an den Ifflrn angreifenden Radkräften auf Federwirians und lerschleilrerhalten
weiter verringert. Der Einfluß dieser Kräfte wird ganz ausgeschaltet,
wenn gemäß einem weiteren-Brfindungewerbal die Kitte der Radachse in
ihrer Verlängerung die Mittelachsen beider Gabelholme schneidet
und da-
mit in der durch diese Achsen gebildeten Zbene liegt.
Diese AusfUhrung stellt hinsichtlich Federwirkung und Verschleihrerhalten
der Gabel ein Optimum dar, bedingt jedoch durch die
Anordnung der Radaahsenlaser an der Innenseite der Oabelholme
einen höheren Bauaufwand.
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Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß bei den beiden letztgenannten
AusfUhrungen, die Anordnung so zu wählen, das das Laser fnr
die
Radachse an den Führungsrohren geteilt ausgebildet und die
eine Hälfte einitUckig mit den FUhrun:srohren und die andere äälfte
als
Lagerdeckel ausgeführt ist, der vorzugsweise mit Schrauben an der mit
den Mrungarohren vereinigten Hälfte befestigt wird. Durch eine derartige
Konstruktion wird mit relativ geringem Auf-
wand eine optimale
Radaehslageranoränung geschaffen.
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Die Erfindung
wird an Hand der beigefügten Zeiehnungeu
arher
er-
läutert. Diese
Zeichnungen stellen zum
Teil den
ßtand
der Technik und zum
Teil Ausfi u@ngabeispiele
des $rfirdungsgegenstaxrdes
dar.
In einzelnen
zeigen:
| Fig. 1 eine Ausführung zum Stand der Technik, bei der die
Radachse |
| in der von den Holmmittelachsen gebildeten Ebene liegt |
| Fig. 2 eine weitere Anordnung gemäß dem Stand der Technik,
bei |
| der die Radachse in Bereich der unteren ätahrungabüohsen |
| vor den Gabelholmen angeordnet ist, |
| Fig. 3 eine erfindungsgemäße aabels«mit vor
den äolrsn |
| liegender Radachse an Hand eines schematischen Teilsohnitt#n |
| 11g. 4 eine andere Ausftihrungsforn des Erfindungsgegenstandes, |
| bei dem die Radachse in der durch die Holmmittelaohsen ge- |
| bildeten Ebene liegt, aber gleichseitig in Bereich der unte- |
| ren Führangsbtohsen an den ptihrungsrohren-afordaet ist. |
| Diese Figur stellt einen schematischen TeilsahUtt in
einer |
| E`bhae senkrecht zur Zeichenebene der lig. 3 darf |
| Fig. 5 zeigt die Teilschnitt-Darstellung #-T aus
der Wig. 4. |
| In den Figuren 1 und 2 sind Ausführungsbeisyitele zum Stand
der |
| Technik dargestellt. Die teilweise in Schnitt schematisch
darge- |
| stellten Teleskopgabeln bestehen aus den Standrohren 1 und
den |
| auf diesen geftlhrten Mrungsrohren 2, die jeweils.die Rsdash"
9 |
tragen. Am oberen Ende werden die Standrohre 1 durch das obere
Querjoch 6 und das untere Querjoch 7 miteinander und mit dem Steuerkopf 8 verbunden.
Das Führungsrohr 2 ist gegenüber dem Standrohr 1 axial verschiebbar, wobei als Lagerung
die Führungsbüchsen 3 und 4 dienen. Die elastische Abstützung beider Rohre gegeneinander
kann wie dargestellt durch eine Schraubenfeder 17 erfolgen, es können aber auch
beliebige andere Federelemente, so z. B. auch pneumatischer oder hydropneumatischer
Art, verwendet werden. Sowohl bei den Ausführungen zum Stand der Technik als auch
bei den erfindungsgemäßen Konstruktionen können dabei Standrohr 1 und Führungsrohr
2 direkt Teile der pneumatischen bzw. hydropneumatischen Federung bilden. Die Führungsbüchse
4 ist im Führungsrohr 2 befestigt, während die Führungsbüchse 3 entweder im Führungsrohr
2 oder auf dem Standrohr 1 befestigt werden kann. In der Fig. 2 sind gestrichelt
das Vorderrad 11 und der Tank 10 des mit einer derartigen Gabel ausgerüsteten Fahrzeuges
zur Veranschaulichung angedeutet. Die an der Radachse 9 angreifenden Kräfte sind
mit P 1 und P 2 bezeichnet. Dabei ist P 1 die Kraft, die senkrecht zu den Holmmittelachsen
und parallel zur Radebene in den Lagerstellen der Radachse 9 angreift. P 2 ist die
Kraft, die an den Lagerstellen der Radachse in oder parallel zu den Holmmittelaehsen
wirkt.
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Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß der Abstand a, der die Entfernung der
Kraft P 1 von der unteren Führungsbüchse 3 angibt, relativ gros ist und dadurch
ein Verkantungsmoment zwischen dem Standrohr 1 und dem Ftihrungsrohr 2 hervorgerufen
wird. Dies beeinträchtigt Federwirkung und Verschleißverhalten
erheblich. Die Kraft P 2
h&t in diesem Fall keine ungünstigen Auswirkungen,
da sie in der
Längsmittelachse der Holme wirkt und somit
durch die Teleskopfederung voll aufgenommen wird.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Teleskopgabel ist die Führungsbüchse
3 etwa so angeordnet, daß durch sie die Kraft P 1 ohne Yerkantungsmoment aufgenommen
wird. Allerdings wirkt hierbei die Kraft P 2 nicht wie bei der Ausführung nach Fig.
1 direkt in der Holmmittelachse, sondern parallel zu dieser im Abstand b. Dadurch
wird eine gewisse Verkantung des Führungsrohres 2 gegenüber dem Standrohr 1 bewirkt,
die, wenn auch im allgemeinen nicht so stark -wie bei der Ausführung nach Fig. 1
Federwirkung und Verschleißverhalten ungünstig beeinflußt.
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In den Figuren 3, 4 und 5 sind erfindungsgemäße Ausführungen einer
Teleskopgabel dargestellt, die die geschilderten Nachteile abschwächen bzw. vermeiden.
Die Fig. 3 zeigt eine Teleskopgabel, bei der das Standrohr 14 sich,ausgehend vom
unteren Querjoch 7,zweimal im Durchmesser verjüngt. Im Bereich dieses Querjochs
weist das Standrohr demnach noch einen für 'die Aufnahme der Biegemomente
notwendigen großen Querschnitt auf, während daran anschließend ein im Durchmesser
verjüngter Absatz vorgesehen ist, in dessen Bereich die obere Führungsbüchse 12
des Führungsrohres 15 angeordnet ist. Die -untere Führungsbüchse 13 befindet sich
in dem Bereich, in dem das Lager für die Radachse 9 vorgesehen ist. In diesem Bereich
weist das Standrohr 14 eine weitere Durchmesser Verringerung gegenüber
seinem
Mittelabschnitt auf, wodurch der Abstand b zwischen der Angriffslinie der Kraft
P 2 und der Holmmittelachse sehr klein
wird. Da darüber hinaus die
Kraft P 1 im Bereich der unteren Führungsbüchse 13 angreift, sind Verkantungen durch
die angreifenden Kräfte weitgehend ausgeschlossen.
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In den Figuren 4 und 5 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei
der auch der Abstand b null wird, so daß überhaupt keine Ver -kantungen möglich
sind. Zu diesem Zweck werden die Radachsenlager und die Radachse g in der durch
die Holmmittelachsen gebildeten Ebene angeordnet, wobei d1.7= Radachse g zwischen
den Führungsrohren 16 liegt. Zum Ein- @a?-a:z Ausbau der Radachse ist das Radachsenlager
geteilt ausgeführt, t#:obßi die eine Hälfte 18 mit den Führungsrohren 16 au: einem
;@t%nk besteht, während die andere Hälfte 19 als Lagerdeckel ausgebildet
und mit dem Teil 18 verschraubt ist. Hinsichtlich der Radachsenbefestigung
ergibt sich hier zwar ein gewisser Mehraufwand, jedoch wird er überall dort, wo
es auf möglichst exakte Federung bei geringstem Verschleiß ankommt, in Kauf genommen
werden. Durch die Abstufung des Standrohrdurchmessers wird auch bei dieser- Ausführung
eine relativ kleine Gabelbreite erzielt., und dadurch eine günstige Ausführung geschaffen.
Die Wirkungsweise der darf e2te l lt¢ri Tpieskopgabel geht im übrigen aus
der bisherigen Beschreibung und den Zeichnungen klar hervor. Die Radachse G, die
das Vorderrad trägt, ist an den Führungsrohren (2 beim Stand der Technik, 15 und
16 bei der Erfindung) befestigt. Diese Führungsrohre sind axial beweglich auf den
Standrohren angeordnet (1 beim Stand der-Technik und 14 bei der erfin-'dungsgemäßen.AusfUhrung).
Die durch die Radkräfte und Radbewegungen hervorgerufene Axialbewegung der Führungsrohre
wird beispielsxeise
durch eine Schraubenfeder
17 abgefedert und auch
evtl. gedämpft. Federung und Dämpfung können,
wie bereits aus= geführt, auch pneumatisch oder h7dropneumatiech durchgeführt
werden.