Die Erfindung betrifft einen Bremstauchausgleich für die Vorderradfederung eines einspurigen Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Vorderradfederungen für einspurige Fahrzeuge werden übli¬ cherweise mit Teleskopgabeln, geschobener Schwinge oder gezogener Schwinge ausgeführt. Gegenüber Ausführungen mit geschobener Schwinge und Teleskopgabeln besitzt eine ge¬ zogene Schwinge den Vorteil, daß die Federung besser auf Bodenunebenheiten anspricht, da die Richtung der beim Überfahren von Bodenunebenheiten auftretenden Kraftkompo¬ nenten bei der gezogenen Schwinge etwa in der Bewegungs¬ richtung der gezogenen Schwinge liegen, während bei ge¬ schobenen Schwingen oder Teleskopgabeln die Kraftkompo¬ nente schräg zur Bewegungsrichtung der geschobenen Schwinge bzw. der Teleskopgabeln einfällt.

Der Nachteil bei der Ausführung mit einer gezogenen Schwinge besteht allerdings darin, daß die Federung beim Bremsen des Vorderrades besonders tief eintaucht. Bei Teleskopgabeln und geschobenen Schwingen ist dieser Effekt weniger stark ausgeprägt, zumal geschobene Schwin¬ gen auch dem Eintaucheffekt entgegenwirken.

Die DE 38 33 880 AI befaßt sich bereits mit Systemen zur Verhinderung des Eintauchens. In den Fig. 1, 2, 4 und 5 sind Anordnungen mit gezogenen Schwingen dargestellt, wo¬ von die Figuren 1, 2 und 4 Anordnungen mit einer Felgen¬ bremse und Fig. 5 eine Anordnung mit einer Trommelbremse

zeigt. Die Erläuterungen zu Fig. 5 lassen aber die Funk¬ tionsweise dieser Ausführung nicht erkennen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brems¬ tauchausgleich für die Vorderradfederung eines einspu¬ rigen Fahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dahingehend zu verbessern, daß eine sichere Kompensation der beim Bremsen auftretenden Tauchkräfte erzielt wird, ohne dabei den Federweg und die Federcha¬ rakteristik einzuschränken.

Diese Aufgabe wird bei einem Bremstauchausgleich nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im Kennzei¬ chen angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion wird der Bremsen¬ träger nicht an der Schwinge, sondern an dem Radführungs¬ träger abgestützt, so daß die durch den Bremsvorgang vom Bremsenträger ausgeübte Kraft in den Radführungsträger eingeleitet wird und durch die Gelenkkombination aus Schwinge, Radführungsträger, Bremsenträger und Schub¬ stange stets eine resultierende Kraft im Radführungsträ¬ ger erzeugt wird, die der Eintauchkraft aufgrund der beim Bremsen entstehenden veränderten Radlast exakt entgegen¬ wirkt.

Dadurch bleibt auch beim Bremsen der Federkomfort voll erhalten und außerdem wird auch der Nachlauf des Vorder¬ rades beibehalten, was eine konstante Lenkstabilität gewährleistet.

Vorzugsweise ist die Schubstange bei statischer Betriebs¬ belastung des Fahrzeugs etwa im rechten Winkel zu einer radial verlaufenden Mittelachse des Bremsenträgers ausge-

richtet .

Unter statischer Betriebsbelastung wird der Zustand ver¬ standen, bei dem das Eigengewicht des Fahrzeugs und das Gewicht eines Fahrers, für den die Federung ausgelegt ist, bei Stillstand oder konstanter Geschwindigkeit auf die Vorderradfederung einwirkt. Die gezogene Schwinge mit dem Federelement nimmt dann eine Position ein, in der die Ferderungsreserven etwa in beiden Richtungen gleich groß sind. Diese Position wird auch als Null-Lage bezeichnet.

Wenn die Schubstange bei statischer Betriebsbelastung des Fahrzeugs etwa tangential ausgerichtet ist, pendelt die Ausrichtung beim Ein- und Ausfedern um die tangentiale Lage, so daß eine weitgehende Linearität der zum Brems¬ tauchausgleich aufzubringenden Kraft gewährleistet ist.

Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß an dem Radführungsträger mehrere Anlenkorte zur wahlweisen Befestigung des Schubstange vorgesehen sind. Die Winkel¬ ausrichtung kann auf diese Weise geringfügig verändert werden, so daß eine Anpassung z. B. an Fahrer unter¬ schiedlicher Größe und Gewichtes möglich ist. Je nach Größe, Sitzhöhe und Gewicht des Fahrers kann sich nämlich ein anderer statischer Schwerpunkt ergeben, der dann auch die dynamische Radlastverteilung beim Bremsen beeinflußt.

Vorzugsweise ist der Radführungsträger in einen oberen und einen unteren, gegenüber dem oberen Bereich in Fahrt¬ richtung abgewinkelten Bereich unterteilt und das Feder¬ element ist axial innerhalb des oberen Bereichs angeord¬ net. Diese Bauart ermöglicht eine besonders kompakte Aus¬ führung, da einerseits der Hohlraum des Radführungsträ¬ gers zur Aufnahme des Federelementes ausgenutzt wird und

zum anderen die über das Federelement in den Radführungs¬ träger eingeleitete Kraft axial eingeleitet wird, so daß keine Querkräfte auftreten.

Das untere Ende des Federelements kann an der Schwinge in Fahrtrichtung vor oder hinter der Radachse oder am Brem¬ senträger angelenkt sein. Dadurch kann das Lager zwischen dem Federelement und der Schwinge bzw. dem Bremsenträger örtlich getrennt von dem Lager zwischen dem Bremsenträger und der Schwinge angeordnet werden, so daß die Lager in einer Ebene liegen können und dadurch die Konstruktion schlanker wird. Wird das untere Ende des Federelements an der Schwinge in Fahrtrichtung vor der Radachse angelenkt, ergibt sich eine Untersetzung des Radhubes auf den Fede¬ rungshub, so daß der Federweg und damit auch die Baulänge des Federelements reduziert werden kann.

Das Federelement kann eine Einsteilvorrichtung zur Ein¬ stellung einer konstanten Null-Lage bei unterschiedlichen statischen Betriebsbelastungen umfassen. Dadurch läßt sich die Null-Lage des Federelements und der Schwinge auch für extrem leichte oder extrem schwere Fahrer ein¬ stellen, deren Gewicht von einem Normalgewicht von ca. 75 kg für die die Federung standardmäßig ausgelegt ist, er¬ heblich abweicht.

Die Anlenkorte der Schwinge mit dem Radführungsträger, des Bremsenträgers mit der Schwinge sowie der Schubstange mit dem Bremsenträger und dem Radführungsträger sind als Gleit- oder Wälzlager ausgeführt. Dadurch wird ein beson¬ ders leichtes Ansprechen der Federung auch bei geringen oder kurzwelligen Bodenunebenheiten gewährleistet und ebenfalls die Kompensation der Bremstauchkräfte bei Lastwechseln verbessert.

Der Radführungsträger kann einschenklig oder zweischenk- lig ausgebildet sein. Bei der einschenkligen Ausführung entfällt das Problem der exakten Abstimmung der Fede¬ rungscharakteristiken zweier Feder- und Dämpferelemente, was bei fehlender Synchronisation zu einem Verkanten und damit zu einer schwergängigen Reaktion führen könnte.

Bei der zweischenkligen Ausführung können die Feder- und Dämpferelemente sowie die Lager einfacher und leichter beschaffen sein, da die Kräfte symmetrisch aufgeteilt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs¬ beispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, erläu¬ tert. Die Zeichnung zeigt als Seitenansicht den vorderen Bereich eines Fahrrades mit dem erfindungsgemäßen Brems¬ tauchausgleich, jedoch ohne Darstellung des Rahmens und des Lenkers.

Der Bremstauchausgleich umfaßt einen einschenkligen Rad¬ führungsträger 3, der in einen oberen Bereich 11 und einen unteren Bereich 12 aufgeteilt ist. Der untere Be¬ reich 12 ist in Fahrtrichtung nach vorn gegenüber dem oberen Bereich 11 abgewinkelt. An das untere Ende des Radführungsträgers 3 ist eine Schwinge 4 angelenkt, die an ihrem anderen Ende eine Radachse 13 für ein Vorderrad 7 aufnimmt. Der Anlenkort der Schwinge 4 mit dem Radfüh¬ rungsträger 3 befindet sich in Fahrtrichtung vor der Rad¬ achse 13. Diese Art der Schwinge wird als gezogene Schwinge bezeichnet und zeichnet sich durch besonders leichtes Ansprechen auf Bodenunebenheiten aus.

Vor der Radachse 13 ist das untere Ende eines Federele-

ments 8 angelenkt, das sich nach oben hin koaxial zum oberen Bereich 11 des Radführungsträgers 3 erstreckt und dort in ihm angeordnet ist. Der obere Teil des Federele¬ ments 8 ist mit dem Radführungsträger 3 gelenkig verbun¬ den. Das Federelement 8 besitzt ein zusätzliches Dämpfer¬ element.

An der Schwinge 4 ist ferner ein Bremsenträger 1 angeord¬ net, der im vorliegenden Fall den Bremssattel einer Scheibenbremse trägt. Der Bremsenträger 1 ist um die Radachse 13 schwenkbar und mittels einer Schubstange 2, die zwischen dem Bremsenträger 1 und dem Radführungsträ¬ ger 3 angelenkt ist, abgestützt. Neben dem dargestellten Anlenkort an dem Radführungsträger können auch noch wei¬ tere benachbarte Anlenkorte 10 vorgesehen sein, an denen die Schubstange 2 wahlweise zur Kompensation unterschied¬ licher statischer Schwerpunkte angelenkt werden kann.

Die Schubstange, 2 schließt mit der Achse der gezogenen Schwinge 4 einen spitzen Winkel ein. Der Winkel ist so gewählt, daß innerhalb des gesamten Federungsbereiches der spitze Winkel beibehalten wird. Dadurch kann die Schubstange 2 stets eine Spreizkraft auf den zwischen der Schwinge 4 und dem Radführungsträger 3 eingeschlossenen Winkel ß ausüben.

Ferner ist die Schubstange 2 bei statischer Betriebsbela¬ stung des Fahrzeugs etwa im rechten Winkel zu einer ra¬ dial verlaufenden Mittelachse 9 des Bremsenträgers 1 aus¬ gerichtet. Wenn die Ausrichtung beim Ein- und Ausfedern um die tangentiale Lage pendelt, ergibt sich eine hohe Linearität der Wirkung des Bremstauchausgleichs.

Der Bremstauchausgleich arbeitet wie folgt. Wird die Vor-

derradbremse betätigt, so wird von der Bremsscheibe 14 auf den Bremsenträger 1 eine Tangentialkraft übertragen und diese über die Schubstange 2 quer in den unteren Be¬ reich 12 des Radführungsträgers 3 eingeleitet. Diese Kraft führt dazu, daß eine Spreizkraft zwischen dem Rad¬ führungsträger 3 und der gezogenen Schwinge 4 auftritt, die bestrebt ist, den eingenommenen Winkel ß zu vergrö¬ ßern und dadurch das Federelement 8 zu entlasten. Es er¬ gibt sich somit eine Kraftkomponente 5, die vertikal nach oben gerichtet ist.

Gleichzeitig führt die dynamische Radlastveränderung nach vorn dazu, daß eine Eintauchkraft 6 ausgeübt wird, die bestrebt ist, das Federelement 8 zu stauchen und den Win¬ kel ß zwischen dem Radführungsträger 3 und der Schwinge 4 zu verringern. Bei richtiger Abstimmung heben sich diese Kräfte 5, 6 gegenseitig auf, und zwar unabhängig von ih¬ rer absoluten Größe. Dadurch bleibt die Winkellage zwi¬ schen der Schwinge 4 und dem Radführungsträger 3 sowie die Position des Federelements 8 konstant. Zusätzliche Kräfte, wie sie beim Überfahren von Bodenunebenheiten auftreten können, bewirken jedoch nach wie vor ein Ein- und Ausfedern der Schwinge 4 und des Federelements 8.

Im Ausführungsbeispiel befindet sich der Anlenkort der Schubstange 2 auf dem Bremsenträger 1 in demselben Ab¬ stand, von der Radachse 13, an dem auch die Bremsklötze beim Bremsen an der Bremsscheibe 14 angreifen. Der zwi¬ schen der Schubstange 2 und dem Radführungsträger 3 ein¬ geschlossene Winkel ist dabei etwa rechtwinklig. Eine Kompensation der Bremstauchkräfte läßt sich aber auch dann erzielen, wenn der Abstand des Anlenkortes der Schubstange 2 auf dem Bremsenträger 1 von der Radachse 13 vergrößert und der Winkel α zwischen der Schubstange 2

und der Schwinge 4 ebenfalls vergrößert oder umgekehrt der Abstand des Anlenkortes der Schubstange 2 auf dem Bremsenträger 1 von der Radachse 13 verkleinert und der Winkel α zwischen der Schubstange 2 und der Schwinge 4 ebenfalls verkleinert wird.

Die exakte Abstimmung des Abstandes und des Winkels kann empirisch oder durch Berechnung der Kraftkomponenten unter Einbeziehung der Gesamtkonstruktion des Fahrzeugs berechnet werden.