Right Side Up

Die häufigste Bauform der Federgabel ist die „Right-Side-Up“-Federgabel, was so viel bedeutet wie „richtige Seite oben“. Bei dieser Version tauchen die dünneren, in der Gabelbrücke befestigten Standrohre in die dickeren Tauchrohre ein, an deren unteren Enden die Aufnahmen der Nabenachse angeordnet sind. Die Tauchrohre sind an ihrem oberen Ende miteinander verbunden, damit die beim Lenken auftretenden Torsionskräfte nicht über die Achse abgeleitet werden müssen. Meist bestehen die Tauchrohre und ihre Verbindung aus einem in einem Stück gegossenen Bauteil, dem sogenannten „Casting“. Die Standrohre sind mittels einfacher Gleitlagerbuchsen in den Tauchrohren gelagert, dadurch könnten sich die Tauchrohre frei um die Standrohre verdrehen, wenn sie nicht oberhalb des Laufrades starr miteinander verbunden wären. Da auch meist die axiale Belastung der beiden Tauchrohre konstruktionsbedingt (Aufteilung von Federung und Dämpfung auf je ein Rohr der Gabel) und fahrdynamisch (auf das Vorderrad wirkende Seitenkräfte) unterschiedlich stark ist, wird eine möglichst steife Ausführung der Tauchrohreinheit angestrebt, um ein sauberes Ansprechverhalten durch geringe Verwindung, Verspannung und Verkantung zu erreichen. Zur zusätzlichen Versteifung wird neben der oberen Verbindung oft bei Downhill- oder Freeridemodellen noch eine geklemmte Steckachse verwendet, um einen noch steiferen Verbund zu erzielen.

Upside Down

Bei der USD-Technik (USD für Upside Down) tauchen die dünneren Tauchrohre, an denen die Nabe befestigt ist, in die dickeren Standrohre ein, die in der Gabelbrücke befestigt sind. Hierdurch wird die Stabilität erhöht, da sich die dickeren Rohre oben befinden, wo die größten Hebelkräfte wirken. Die ungefederte Masse (Gleitrohre, Nabe, Rad) ist kleiner, was zu einer schnelleren Ausgleichsbewegung der Gabel speziell bei schnellen Stößen führt. Die USD-Technik kommt hauptsächlich im Downhill und sogenannten „extreme freeride“ zum Einsatz, da sich die aufwendigere Technik nur hier lohnt. Bei den Federgabeln fürs Fahren im Gelände (engl. „cross country“) sind die Vorteile kaum zu spüren, da die Gabeln hier auf geringes Gewicht optimiert sind und wenig Federweg haben.

Die Verbindung der Tauchrohre oberhalb des Laufrades besteht bei Upside-Down-Gabeln nicht, da die Gleitrohre hier in die Standrohre eintauchen. Um die Gleitrohre zu verbinden, müsste man also einen sehr langen Bügel von der Nabe über das Rad zur anderen Nabenseite konstruieren. Das würde viel wiegen und sich trotzdem stark verwinden. Daher werden die oben genannten Kräfte bei Upside-Down-Gabeln allein von der Nabenachse aufgenommen. Zu diesem Zweck verwendet man Naben mit besonders dicken und damit steifen Steckachsen, die großflächig mit den Gleitrohren verschraubt und oft zusätzlich flächig geklemmt werden.

Es gab Upside-Down-Federgabeln mit einem Schlitz in den Standrohren, durch den die Gleitrohre zugänglich werden. So kann man die Gleitrohre wie bei einer Right Side Up-Gabel mit einer Brücke über dem Rad verbinden und dadurch die Belastung der Nabe soweit verringern, dass man gewöhnliche Naben verwenden kann. Durch die Schlitze in den Standrohren entstehen erhebliche Probleme bei der Abdichtung der Gabel, weswegen diese Bauform sehr selten geworden ist.

Ebenfalls zu den Upside-Down-Teleskopgabeln lässt sich die asymmetrische Einholm-Gabel Lefty der Firma Cannondale zählen. Hier existiert nur ein einzelner Gabelholm auf der linken Seite des Laufrades, das an einem speziellen Achsstummel gelagert ist. Am Steuersatz wird der Gabelholm ursprünglich mit zwei Gabelbrücken an einen Lenkschaft geklemmt, die den notwendigen seitlichen Versatz herstellen, damit sich das Laufrad in der Mitten-Ebene des Fahrrades befindet. Neuere Generationen kommen auch ohne die Doppelbrücke aus. Anders als bei konventionellen Federgabeln rutschen bei der Lefty-Gabel nicht zwei zylindrische Körper ineinander, sondern die Körper sind viereckig, um ein Verdrehen zu verhindern. Außerdem sind sie nicht gleit-, sondern nadelgelagert. Durch diese Unterschiede ergibt sich eine bessere Torsionssteifigkeit und ein besseres Ansprechverhalten der Federung.

Doppelbrücke

Im Gegensatz zur üblichen Einbrückenfedergabel enden bei einer Doppelbrückenfedergabel die Standrohre nicht unter dem Gabelschaftrohr, sondern sind weiter nach oben bis unter den Vorbau geführt, wo sie in einer zweiten Gabelbrücke enden. Dadurch wird das Gabelschaftrohr kaum noch auf Biegung belastet und die gesamte Konstruktion wesentlich stabiler, aber natürlich auch schwerer. Nachteil: Durch die hohe Steife der Gabel kann der Rahmen am Steuerrohr brechen, wenn dieser nicht für Doppelbrückengabeln ausgelegt ist. Wenn man solch eine Gabel nachträglich einbauen will, sollte immer sichergestellt werden, dass der Rahmen für diese Art von Gabel geeignet ist.

Stahlfedern

Die klassische und einfachste Lösung ist die Federung mit Schraubenfedern aus Stahl. Sie sind robust und bieten eine lineare Federkennlinie. Aus Gewichtsgründen ist aber auch eine Federung mit Luft sehr verbreitet. Hochwertige Dämpfer, welche mit Stahlfedern versehen sind, werden vor allem im Freeride- oder Downhillbereich verbaut. Alternativ können auch Federn aus Titan verbaut werden. Dies hat eine deutliche Gewichtsreduktion zur Folge, ist jedoch auch um einiges teurer.

Luftfederung

Bei Gabeln mit Luftfederung begegnet man dem Problem, dass das Komprimieren von Luft eine sehr progressive Kennlinie mit einem hohen Anfangswert ergibt, oft dadurch, dass man eine zweite Luftkammer einbaut, deren Druck der eigentlich federnden Luft entgegenwirkt und somit die nötige Anfangskraft reduziert. Bei einigen Federgabeln sind Stahlfedern als Konter eingebaut, dies ist jedoch nur im unteren Preissegment verbreitet. Die Kennlinie der Federung kann man dann durch geeignete Wahl des Volumenverhältnisses der beiden Luftkammern einstellen. Bei einer luftgefederten Gabel kann man die Härte der Federung sehr leicht durch den Luftdruck einstellen. Zu Anfangszeiten der Luftfederung gab es noch Probleme mit der sich erhitzenden Luft im Dämpfer durch die Reibung. Die Luft dehnt sich bei Erwärmung aus und beeinträchtigt dadurch die Dämpfung. Diese wurde dann härter und schließlich unkontrollierbar. Durch moderne Technik konnten diese Probleme allerdings weitestgehend vermieden werden.

Elastomere

Federung mittels Elastomeren ist wegen starker Temperaturabhängigkeit und mangelnder Haltbarkeit nur noch im unteren Preissegment zu finden, zwar haben diese eine durchaus gute Wirkung, aber es treten nach einiger Zeit dauerhafte Verformungen auf.

Sonstige

Andere mögliche Federungen, zum Beispiel mittels federnder Carbonfaserelemente (zum Beispiel Remec), sind nie über das Experimentalstadium hinaus gekommen, auch wenn es von manchen Herstellern Versuche gab, so etwas zu verkaufen. Teilweise versuchen Carbon- & Titanrahmenhersteller (zum Beispiel Cannondale, Moots), die Flexibilität des Materials in ihren Konstruktionen so zu berücksichtigen, dass sie an den hinteren Kettenstreben das Material wie eine Blattfeder formen und dadurch einen federnden Effekt erwirken, welcher nur noch an den Sitzstreben geführt werden muss. Vereinzelt werden bei Federdämpfern aus Gewichtsgründen statt Stahlfedern Titanfedern eingesetzt.

Gekapselte Dämpfer

Vollständig geschlossene (gekapselte) Dämpfer, die als komplettes, fertiges Bauteil in die Gabel eingebaut werden. Dies kommt den im Kfz-Bereich verwendeten Dämpfern am nächsten. Diese Dämpfer werden auch als geschlossene Dämpferpatronen oder „cartridge“-Dämpfer bezeichnet. Diese Dämpfer haben das Problem, dass sie nicht viel Energie aufnehmen können, weil sie in der Regel ein sehr geringes Ölvolumen haben. Außerdem gibt es üblicherweise keinen Ausgleichsbehälter für das sich bei Erwärmung ausdehnende Öl. Aus diesen Gründen gab es in der Vergangenheit große Zuverlässigkeitsprobleme mit solchen Dämpfern.

Offene Patronen

Dämpferpatronen sind Dämpfer, die zwar die notwendigen Kolben und Bohrungen enthalten, aber darauf angewiesen sind, ihr Öl aus einem sie umgebenden Ölbad zu bekommen. Diese Dämpfer werden auch als „open cartridge“-Dämpfer oder „open bath“-Dämpfer bezeichnet. Ihr Vorteil ist der gegenüber einem geschlossenen Dämpfer einfachere Aufbau sowie das in der Regel wesentlich größere Ölvolumen. Durch die größere Ölmenge können solche Dämpfer mehr Energie aufnehmen, die in Form von Wärme an das Öl abgegeben wird. Außerdem wird das umgebende Öl oft zur Schmierung der Lagerbuchsen der Standrohre genutzt.

Integrierte Dämpfer

Dies sind Dämpferkonstruktionen, die in die Gabel integriert sind. Hierbei ist der Dämpfer nicht als eigenständiges Teil vorhanden, sondern die dämpfende Wirkung wird durch spezielle Gestaltung einiger, für die Konstruktion der Federgabel ohnehin notwendiger Teile erzielt. Dadurch kann man Gewicht sparen, weswegen diese Konstruktion bei fast allen gewichtsoptimierten Gabeln angewandt wird. Allerdings wirft eine solche Konstruktion mehrere, zum Teil technisch schwierig zu lösende Probleme auf, insbesondere bezüglich Einstellbarkeit der Dämpfung und Funktionssicherheit. Deshalb ist diese Art der Dämpfung bei preiswerten Gabeln selten zu finden.