DE10025965A1 - Radfederung - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Radfederung mit einem hohlzylindri
schen Nabengehäuse, das über Wälzlager drehbar auf einem im wesentlichen
hohlzylindrischen Lagerkörper gelagert ist und bei der eine starre Tragachse
des Rades im Abstand von der Drehachse angeordnet und über mindestens
eine Feder gegen den Lagerkörper abgestützt ist.
Radfederungen dieser Art sind bekannt aus dem DE-PS 567 165 und der
DE-OS 32 22 262. Bei diesen insbesondere für Fahrräder bestimmten
Radfederungen ist die starr in der Radgabel befestigte Tragachse oberhalb
der Drehachse der um den Lagerkörper rotierenden Nabe angeordnet, und
zwischen dem nicht rotierenden Lagerkörper und der starren Tragachse sind
Druckfedern angeordnet, die den Lagerkörper und damit die Radnabe
federnd gegen die Tragachse abstützen. Dabei ist der Lagerkörper vertikal
verschiebbar gegenüber der starren Tragachse geführt. Die Last des Rades
wird von unterhalb der Tragachse angeordneten Federn aufgenommen,
während oberhalb der Tragachse zwischen Tragachse und Lagerkörper
schwächere Federn angeordnet sind, welche den Lagerkörper gegen die
Wirkung der unterhalb der Tragachse angeordneten Federn mit Vorspannung
in einer Mittellage halten.
Beide bekannte Radfederungen haben den Nachteil, daß die verschiebbare
Führung des Lagerkörpers an beiden Seiten der Radnabe erheblich belastet
wird, einem starken Verschleiß unterliegt und zum Verklemmen neigt.
Wegen des großen Hebelarmes, mit dem ein Radumfang auf die Radnabe
einwirkt, können auf das Rad wirkende Seitenkräfte nicht störungsfrei von
der Radnabe aufgenommen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radfederung zu schaffen,
die kompakt und mit geringem Aufwand herstellbar ist und bei der die vom
Radumfang auf die Radnabe ausgeübten Kräfte zuverlässig aufgefangen
werden, ohne die Federung des Rades zu beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird - ausgehend von der eingangs beschriebenen Radfede
rung - erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lagerkörper starr mit zwei
seitlichen Lagerdeckeln verbunden ist, welche Lagerbuchsen zur drehbaren
Aufnahme der Tragachse aufweisen und im eingebauten Zustand die Dreh
achse einen ein Drehmoment erzeugenden horizontalen Abstand von der
Tragachse der Nabe hat und zwischen dem Lagerkörper und der Drehachse
mindestens eine die Schwenkbewegung des Lagerkörpers um die Tragachse
abfedernde Feder angeordnet ist.
Damit der Federweg möglichst groß ist, ist die Tragachse möglichst nahe an
der zylindrischen Wandung des Lagerkörpers angeordnet. Der Lagerkörper
ist über eine oder mehrere innerhalb des Lagerkörpers angeordnete Federn
gegen die Tragachse abgestützt. Außer den Federn können auch Dämpfere
lemente, z. B. hydraulische Dämpfer, zwischen dem Lagerkörper und der
Tragachse bzw. zwischen dem Lagerkörper und einem mit der Tragachse
starr verbundenen Teil angeordnet sein.
Vorteilhafterweise ist die Tragachse mit einem Hebel verbunden, und der
Hebel ist über zu beiden Seiten des Hebels angeordnete Druckfedern oder
Zugfedern gegen den Lagerkörper abgestützt. Auf diese Weise kann die
Federung mit einer Vorspannung versehen werden. Auch kann ein Dämpfer
zwischen dem Hebel und dem Lagerkörper angeordnet werden.
Es ist auch möglich, die Feder außerhalb der Radnabe zwischen dem
Lagerdeckel und der Tragachse oder einem mit der Tragachse starr verbun
denen Teil, z. B. die Gabel eines Fahrrades, anzuordnen. Diese Ausführung
ist erforderlich, wenn der Lagerkörper aus Vollmaterial besteht oder
innerhalb des Lagerkörpers zu wenig Raum für eine Feder ist.
Als Federelemente, welche die Schwenkbewegung des Lagerkörpers gegen
über der starren Tragachse federnd abstützen, sind beispielsweise geeignet
Schraubenfedern, Kegelfedern, Blattfedern, Spiralfedern, Schenkelfedern,
Tellerfedern, Torsionsfedern aus elastomerem Material, ggf. aber auch
Luftfedern.
Die Radfederung nach der Erfindung ist für mit Rädern versehene Fahrzeuge
und Geräte jeder Art geeignet, insbesondere aber für Fahrräder, Kinderwagen,
Rollstühle, Einkaufswagen, Teewagen, fahrbare Behälter oder Unter
sätze. Auch für Seilrollen, Seilräder, Spannrollen und dergleichen kann
diese Radfederung eingesetzt werden.
Die federnde Nabe kann auch mit einem Nabenmotor, einer Nabenbremse,
einem Getriebe oder einer anderen, ein Drehmoment um die Drehachse des
Nabengehäuses bewirkenden Vorrichtung ausgerüstet sein. Bleibt das
aufzunehmende Drehmoment relativ klein, dann kann die ein Drehmoment
um die Drehachse bewirkende Vorrichtung unmittelbar am Lagerkörper
befestigt sein. In diesem Fall überlagern sich die vom Lagerkörper aufzu
nehmenden Reaktionskräfte mit den auf die Federung einwirkenden Kräften.
Sind die von der in der Nabe angebrachten Vorrichtung bewirkten Drehmo
mente relativ groß, dann ist es von Vorteil, die Bremsvorrichtung oder den
Nabenmotor nicht am Lagerkörper zu befestigen, sondern an einem Träger,
der um die Drehachse schwenkbar am Lagerkörper gelagert ist und von einer
über Gelenke und einer angelenkten Schwinge mit einem starr mit der
Tragachse verbundenen Teil verbunden ist.
In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen
zeigen in
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Radnabe mit Radfederung,
Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung der geschnittenen Radnabe mit
einer auf Biegung beanspruchten Feder,
Fig. 3 eine Schnittansicht einer Radnabe, deren Lagerkörper über
Schraubenfedern gegen die Tragachse abgestützt ist,
Fig. 4 eine Schnittansicht einer Radnabe, deren Lagerkörper über
Blattfedern gegen die Tragachse abgestützt ist,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer Teewagenrolle,
Fig. 6 eine Frontansicht der Teewagenrolle nach Fig. 5,
Fig. 7 eine Ansicht nach der Schnittlinie VII-VII in Fig. 5,
Fig. 8 eine Seitenansicht einer Nabe mit Nabenmotor
Fig. 9 eine Schnittansicht der Nabe mit Nabenmotor nach Fig. 8,
Fig. 10 eine Seitenansicht einer Nabe mit Antrieb
Fig. 11 eine Schnittansicht der Nabe mit Antrieb nach Fig. 10,
Fig. 12 eine Seitenansicht einer Nabe mit Bremsvorrichtung,
Fig. 13 eine Schnittansicht einer Nabe mit Bremsvorrichtung nach Fig.
12.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine innerhalb einer Radnabe angeordnete Radfede
rung mit einem hohlzylindrischen Nabengehäuse 1, das an beiden Seiten mit
Flanschen 10 versehen ist, in welche Speichen eingesetzt werden können.
Das Nabengehäuse 1 ist über Wälzlager 7 drehbar auf einem Lagerkörper 2
gelagert. Der Lagerkörper 2 umfaßt zwei seitliche Lagerdeckel 3, die mit
dem Lagerkörper 2 starr verbundenen sind. Im Abstand von der Drehachse
6, die mit der Achse des Nabengehäuses 1 und des hohlzylindrischen Teils
des Lagerkörpers 2 zusammenfällt, ist eine starre Tragachse 5 angeordnet.
Um diese Tragachse 5 ist verschwenkbar der Lagerkörper 2 mit den Lager
deckeln 3 gelagert. An den zwei seitlichen Lagerdeckeln 3 sind nach innen
gerichtete Lagerbuchsen 4 vorgesehen, welche zylindrische Abschnitte der
Tragachse 5 aufnehmen. Im eingebauten Zustand hat die Drehachse 6 einen
ein Drehmoment erzeugenden horizontalen Abstand von der Tragachse 5 der
Nabe. Zwischen dem Lagerkörper 2 und der Tragachse 5 ist eine Feder 8
angeordnet, welche die Schwenkbewegung des Lagerkörpers 2 und damit
auch des Nabengehäuses 1 um die Tragachse 5 abfedert. In Fig. 1 ist der
Lagerkörper 2 mit einem Sockel 14 versehen, auf dem ein Ende der auf
Biegung beanspruchten Spiralfeder 8 befestigt ist. Das andere Ende der
Spiralfeder 8 ist an der Tragachse 5 befestigt.
Die Spiralfeder 8 kann derart angeordnet und ausgebildet sein, daß sie sich
beim Einfedern in Abhängigkeit vom Federweg mehr oder weniger an die
Innenwand des Lagerkörpers 2 anlegt und dadurch um so härter wird, je
größer der Federweg bzw. die Schwenkbewegung des Lagerkörpers um die
Tragachse 5 ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Tragachse 5 mit einem Hebel 9
verbunden, und der Hebel 9 ist über zu beiden Seiten des Hebels 9 angeord
nete Druckfedern 8' oder Zugfedern gegen den Lagerkörper 2 abgestützt.
Auf diese Weise kann die Federung mit einer Vorspannung versehen
werden. Bei dieser Ausführungsform sind die Federn Schraubenfedern 8',
die in Federpfannen 12, 13 gehalten werden, die am freien Ende des Hebels 9
sowie am Lagerkörper 2 angeordnet sind.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist auf der Oberseite und Unterseite
der Tragachse 5 je eine Blattfeder 8" befestigt, die mit ihren freien Enden an
einem Anschlag 11 anliegen, der am Lagerkörper 2 angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Radfederung ist bei dem Ausführungsbeispiel nach
den Fig. 5, 6 und 7 an einer Lenkrolle verwirklicht. Das Nabengehäuse. 1'
wird von der Radscheibe gebildet und der Lagerkörper 2' ist aus Vollmateri
al. Die Schenkelfedern 8' sind zu beiden Seiten des Lagerkörpers 2' außer
halb der Nabe angeordnet. Ein Schenkel der Schenkelfedern 8' stützt sich an
der fest mit der Tragachse 5 verbundenen Radgabel 15 ab, während sich der
andere Schenkel der Schenkelfedern 8' am Widerlager 16 abstützt, das am
Lagerkörper 2' angeordnet ist.
Die Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 betrifft eine Radfederung, bei
der innerhalb des Nabengehäuses 1 ein Elektromotor 23 angeordnet ist. Der
Elektromotor 23 setzt sich zusammen aus einem Stator 26 und einem
Rotor 27, der am Nabengehäuse 1 befestigt ist. Der Stator 26 ist an einem
Träger 18 befestigt, der über einen Bolzen 19 um die Drehachse 6 schwenk
bar am Lagerkörper 2 bzw. an dem fest mit dem Lagerkörper 2 verbundenen
Lagerdeckel 3 gelagert ist. Ferner ist der Halter 18 über eine angelenkte
Schwinge 20 mit einem Teil 15 verbunden, das starr mit der Tragachse 5
verbunden ist. Der Halter 18 überträgt über die Schwinge 20 die Reaktions
kräfte des Antriebsmotors 23. Der Lagerkörper 2 ist weitgehend von den
Reaktionskräften des Motors 23 unabhängig gegen die Wirkung der Feder 8
um die Tragachse 5 schwenkbar. Die über die Gelenke 21 und 22 angelenkte
Schwinge 20 behindert dabei nicht die Schwenkbewegung des Lagerkör
pers 2 um die Tragachse 5.
Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Radfederung mit einem Getriebe 25. Das
Getriebe setzt sich zusammen aus einem Kettenzahnrad 31, das über eine
Welle 34 drehfest mit einem Ritzel 32 verbunden ist, welches mit einem
Innenzahnkranz 33 kämmt, das an einer Gehäuseerweiterung 17 des Naben
gehäuses 1 befestigt ist. Die Welle 34, welche das Kettenzahnrad 31 mit dem
Ritzel 32 verbindet, ist in einem Träger 18 drehbar gelagert, der über einen
Bolzen 19 um die Drehachse 6 schwenkbar gelagert ist. Der Träger 18 ist
über eine angelenkte Schwinge 20 mit einem Teil 15 verbunden, das seiner
seits starr mit der Tragachse 5 verbunden ist. Auch hier nimmt die Schwinge
20 die Reaktionskräfte des Getriebes auf. Anstelle eines Übersetzungsgetrie
bes kann auch ein Schaltgetriebe im Nabengehäuse 1 angeordnet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 12 und 13 ist im Nabengehäu
se 1 eine Bremsvorrichtung 24 angeordnet. Diese Bremsvorrichtung setzt
sich zusammen aus Bremsbacken 28, die von einem Bremshebel 29 gespreizt
werden können. Die Bremsvorrichtung 24 ist an einem Träger 18 befestigt,
der um die Drehachse 6 mittels eines Bolzens 19 am Lagerkörper 2 gelagert
ist und der über eine angelenkte Schwinge 20 gegen ein fest mit der Trag
achse 5 verbundenen Teil 15 abgestützt ist. Die Bremse 24 wird über einen
Bowdenzug 30 betätigt, der am Bremshebel 29 angreift.
Die Anordnung der den Träger 18 abstützenden Schwinge 20 ist derart, daß
die beim Bremsen auftretenden Reaktionskräfte so in die Radgabel 15
eingeleitet werden, daß sie den Kräften entgegenwirken, die zusätzlich durch
die Bremsung auf die Tragachse 5 einwirken.
Anstelle einer Trommelbremse kann auch eine Scheibenbremse vorgesehen
werden bzw. jede andere Art von Nabenbremsen.
1
Nabengehäuse
1
' Radscheibe
2
Lagerkörper
2
' Lagerkörper
3
Lagerdeckel
4
Lagerbuchse
5
Tragachse
6
Drehachse
7
Wälzlager
8
Feder (auf Biegung beanspruchte)
8
' Feder (auf Druck oder Zug beanspruchte)
8
" Blattfeder
9
Hebel
10
Flansch
11
Anschlag
12
Federpfanne
13
Federpfanne
14
Sockel
15
mit der Tragachse starr verbundenes Teil
16
Widerlager für Feder
17
Gehäuseerweiterung (Bremstrommel)
18
Träger
19
Drehzapfen
20
Schwinge
21
Gelenk
22
Gelenk
23
Antriebsmotor
24
Bremsvorrichtung
25
Getriebe
26
Stator
27
Rotor
28
Bremsbacke
29
Bremshebel
30
Bowdenzug
31
Kettenzahnrad
32
Ritzel
33
Innenzahnkranz
34
Welle
Claims (15)
1. Radfederung, mit einem Nabengehäuse (1), das über Wälzlager (7)
drehbar auf einem Lagerkörper (2) gelagert ist und bei der die starre
Tragachse (5) des Rades im Abstand von der Drehachse (6) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß im eingebauten Zustand die Drehachse (6) und
die Resultierende der auf die Nabe einwirkenden Kräfte einen ein Drehmo
ment erzeugenden Abstand von der Tragachse (5) der Nabe haben und
zwischen dem Lagerkörper (2) und der Tragachse (5) oder einem damit starr
verbundenen Teil mindestens eine die Schwenkbewegung des Lagerkörpers
(2) um die Tragachse (5) abfedernde Feder (8, 8', 8") angeordnet ist.
2. Radfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag
achse (5) möglichst nahe am Innenring des Wälzlagers (7) angeordnet ist.
3. Radfederung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Lagerkörper (2) hohlzylindrisch ausgebildet ist und starr mit zwei seitlichen
Lagerdeckeln (3) verbunden ist, welche Lagerbuchsen (4) zur drehbaren
Aufnahme der Tragachse (5) aufweisen.
4. Radfederung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Lagerkörper (2) über eine oder mehrere innerhalb des Lagerkörpers (2)
angeordnete Federn (8, 8', 8") gegen die Tragachse (5) abgestützt ist.
5. Radfederung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder
(8, 8") eine auf Biegung beanspruchte Feder (8) ist, die an einem Ende
drehfest mit der Tragachse (5) und mit dem anderen Ende am Lagerkörper
(2) befestigt oder festgelegt ist.
6. Radfederung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf
Biegung beanspruchte Feder (8) eine Spiralfeder ist.
7. Radfederung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der
Tragachse (5) ein Hebel (9) angeordnet ist und zwischen diesem Hebel (9)
und dem Lagerkörper (2) mindesten eine auf Druck und/oder auf Zug
beanspruchte Feder (8') angeordnet ist.
8. Radfederung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen dem Lagerkörper (2, 2') und der Tragachse (5) oder
einem damit fest verbundenen Teil (15) ein die Schwenkbewegungen des
Lagerkörpers (2, 2') um die Tragachse (5) dämpfender Dämpfer angeordnet
ist.
9. Radfederung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß mindestens eine die Schwenkbewegungen des Lagerkörpers (2) um
die Tragachse (5) abfedernde Feder (8) außerhalb des Lagerkörpers (2)
angeordnet ist.
10. Radfederung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß insbesondere zu beiden Seiten des Lagerkörpers (2) Schenkelfedern
(8', 8') angeordnet sind, die mit einem Schenkel am Lagerkörper (2) und mit
dem anderen Schenkel gegen ein starr mit der Tragachse (5) verbundenes
Teil (15), z. B. der Radgabel abgestützt ist.
11. Radfederung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß innerhalb des Nabengehäuses (1) eine ein Drehmoment um die
Drehachse (6) bewirkende Vorrichtung - z. B. eine Bremsvorrichtung (24),
ein Antriebsmotor (23) oder ein Getriebe (25) - angeordnet ist, welche das
von ihr bewirkte Drehmoment auf das Nabengehäuse (1) überträgt.
12. Radfederung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ein
Drehmoment um die Drehachse (6) erzeugende Vorrichtung (23, 24, 25)
neben dem Lagerkörper (2, 3, 2') angeordnet ist und das über Wälzlager (7)
auf den Lagerkörper (2, 2') drehbar gelagerte Nabengehäuse (1) eine Gehäu
seerweiterung (17) aufweist, die - von einem Wälzlager (7) ausgehend - sich
nach außen erstreckt.
13. Radfederung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die ein Drehmoment um die Drehachse (6) erzeugende Vorrichtung
(23, 24, 25) am Lagerkörper (2, 3) befestigt ist.
14. Radfederung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die ein Drehmoment um die Drehachse (6) erzeugende Vorrichtung
(23, 24, 25) an einem Träger (18) befestigt ist, der um die Drehachse (6)
schwenkbar am Lagerkörper (2, 3) gelagert ist und der über eine angelenkte
Schwinge (20) gegen ein starr mit der Tragachse (5) verbundenes Teil (15)
abgestützt ist.
15. Radfederung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anordnung und Länge der Schwinge (19) derart ist, daß die von der
Schwinge (19) aufzunehmenden Zug- und Druckkräfte den auf die Tragachse
(5) wirkenden Kräften entgegengerichtet sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10025965A DE10025965A1 (de) | 2000-01-19 | 2000-05-25 | Radfederung |
EP01101055A EP1118477A3 (de) | 2000-01-19 | 2001-01-18 | Radfederung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10002184 | 2000-01-19 | ||
DE10025965A DE10025965A1 (de) | 2000-01-19 | 2000-05-25 | Radfederung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10025965A1 true DE10025965A1 (de) | 2001-08-02 |
Family
ID=7628056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10025965A Ceased DE10025965A1 (de) | 2000-01-19 | 2000-05-25 | Radfederung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10025965A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20108132U1 (de) * | 2001-05-14 | 2002-09-26 | Moedlhammer Raimund | Radfederung |
CN102060165A (zh) * | 2010-11-10 | 2011-05-18 | 无锡真木物流设备有限公司 | 移动货架的底部支撑结构 |
DE202010009628U1 (de) * | 2010-06-29 | 2011-10-20 | Zawione Gmbh | Kinderwagen mit elektrischem Antrieb |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE567164C (de) * | 1931-08-13 | 1932-12-29 | Fichtel & Sachs Akt Ges | Federnd gelagerte Radnabe |
US2721766A (en) * | 1951-11-14 | 1955-10-25 | Bassick Co | Industrial truck caster skein |
-
2000
- 2000-05-25 DE DE10025965A patent/DE10025965A1/de not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MOEDLHAMMER, RAIMUND, 12307 BERLIN, DE |
|
8131 | Rejection |