DE102006004934A1

DE102006004934A1 - Längsführung eines Bauteiles eines Fahrrades

Info

Publication number: DE102006004934A1
Application number: DE102006004934A
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl.-Ing. Schindler; Markus Dipl.-Ing. Knecht; Bettina Dipl.-Ing. Rudy; Klaus Dipl.-Ing. Schumacher
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2007-03-08
Also published as: WO2007014626A1

Abstract

Längsführung eines Bauteiles eines Fahrrades, insbesondere Sattelstütze (1), Lenkrohr, und Radgabel, mit einem Gehäuse (2), in dem eine Welle (3) längsverschieblich angeordnet ist, und mit einem zwischen dem Gehäuse (2) und der Welle (3) angeordneten Linearwälzlager (4, 20, 23, 28), welches Linearwälzlager (4, 20, 23, 28) eine Hülse (5) und in der Hülse (5) angeordnete Wälzlager (7) umfasst, wobei die Wälzkörper (7) an Laufbahnen der Hülse (5) und der Welle (3) abwälzbar sind, und wobei das Gehäuse (2) mit einer Aufnahme (18) für das durch ein Standardwälzlager gebildete Linearwälzlager (4, 20, 23, 28) versehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Längsführung eines Bauteiles eines Fahrrades, insbesondere Sattelstütze, Lenkrohr und Radgabel. Derartige Längsführungen werden zunehmend in Fahrrädern mit Schockdämpfung eingesetzt. Beispielsweise die Sattelstütze kann längsverschieblich im Fahrradrahmen aufgenommen sein, wobei ein Schockdämpfer Stöße durch Einfederung der Sattelstütze in den Rahmen dämpfen kann. Derartige Sattelstützen sind dann über Längsführungen gegenüber dem Fahrradrahmen längsverschieblich geführt.

Aus DE 201 02 011 U1 beispielsweise ist eine Sattelstütze bekannt geworden, mit einem Außenteil und einem darin teleskopartig verschieblich angeordneten Innenteil, wobei zwischen dem Innenteil und dem Außenteil Wälzkörper angeordnet sind, sodass das Innenteil und das Außenteil relativ zueinander linear verschiebbar sind. Ein Federungselement wirkt einer relativen Verschiebung zwischen dem Innenteil und dem Außenteil entgegen, die eine Stauchung der Sattelstütze zur Folge hat. Der Sattel wird am Innenteil befestigt, das ebenso wie das Außenteil zylinderförmig ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, die Sattelstütze in den Außenabmessungen einer herkömmlichen Sattelträgerstange auszuführen, sodass ein Austausch der Sattelträgerstange problemlos möglich ist. Die Wälzkörper sind mit Hilfe von Laufbahnplatten geführt, die in das innere Rohr und das äußere Rohr eingefügt sind und in Axialrichtung verlaufende Vertiefungen aufweisen. Das innere Rohr und das äußere Rohr können aus einen vergleichsweise leichten und weichen Material gefertigt werden. Die Laufbahnplatten des Innenteils und die Laufbahnplatten des Außenteils liegen in der Regel einander jeweils paarweise gegenüber, wobei vorzugsweise wenigstens zwei Paare von Laufbahnplatten vorhanden sind.

Diese bekannte Sattelstütze ist aus einer Vielzahl von einzelnen Teilen zusammengesetzt. Das Außenrohr und das Innenrohr sind an ihren einander zugewandten Mantelflächen mit Längsnuten versehen, die in aufwendiger Weise beispielsweise spangebend hergestellt werden müssen. In einem weiteren Schritt müssen die Laufbahnplatten in diese Längsnuten eingefügt werden. Anschließend sind die Wälzkörper zwischen die Laufbahnplatten eines Paares einzufügen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sattelstütze anzugeben, die einfacher herzustellen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebenen Längsführung gelöst. Als Linearwälzlager kann erfindungsgemäß ein Standardwälzlager – also Katalogware – verwendet werden. Dies ist möglich, weil das erfindungsgemäß vorgesehene Gehäuse mit einer Aufnahme für das Standardwälzlager versehen ist. In vorteilhafter Weise kann dieses Gehäuse beispielsweise als Sattelstütze eine herkömmliche Sattelstütze eines Fahrrades ersetzen.

Bei einer besonders vorteilhaften erfindungsgemäßen Weiterbildung ist die Längsführung als Einbauelement ausgeführt, wobei das Gehäuse mit einem insbesondere rohrförmigen Anschluss zum Anschließen an den Fahrradrahmen versehen ist. Dieser Anschluss entspricht also einer herkömmlichen Sattelstütze oder einen herkömmlichen Sattelrohr. Derartige Einbauelemente können beispielsweise in Fahrradläden als einbaufertige Einheiten verkauft werden. Diese einbaufertigen Einbauelemente können auf einfache Art und Weise gegen herkömmliche Sattelstützen ausgetauscht werden.

Vorzugsweise ist das Gehäuse rohrförmig ausgebildet, und mit einem ersten Abschnitt und mit einem zweiten Abschnitt versehen, wobei der erste Abschnitt mit der Aufnahme für das Standardwälzlager und der zweite Abschnitt mit dem Anschluss zum Anschließen des Einbauelementes an den Fahrradrahmen versehen ist.

Das Standardwälzlager weist eine Hülse und in der Hülse angeordnete Wälzkörper auf, wobei die Wälzkörper an Laufbahnen der Hülse und an Laufbahnen einer in die Hülse eingesetzten Welle abwälzen. Die Welle kann beispielsweise Teil der Sattelstütze oder auch Teil einer Radgabel oder eines Lenkrohres sein. Die Hülse ist in dem erfindungsgemäßen Gehäuse fixiert. Für eine einwandfreie Fixierung mag es zweckmäßig sein, die Hülse mittels zwischen der Hülse und dem Gehäuse angeordneten Keilen zu befestigen. Die Verwendung von Keilen hat den Vorteil, dass die Hülse unter leichter Vorspannung eingebaut werden kann, sodass ein eventuell unerwünschtes Radialspiel der Wälzkörper durch diese Vorspannung beseitigt werden kann.

Die Keile können durch Klemmschrauben fixiert werden, die mit den Keilen zusammenwirken. Beispielsweise kann das Gehäuse mit Gewindebohrungen versehen sein, in die die Klemmschrauben eingeschraubt sind. Die Klemmschraube ist dabei quer zur Längsachse des Gehäuses angeordnet und drückt mit ihrem freien Ende gegen die Keile. Als Keile können beispielsweise genormte Federn oder glatte Fixierkeile verwendet werden.

An Stelle von Klemmschrauben können die Keile auch stoffschlüssig mit der Hülse und dem Gehäuse verbunden sein, beispielsweise durch Schweißen oder Löten. Alternativ können diese Keile auch mittels Gießharz befestigt sein.

Eine alternative Befestigung kommt ohne zusätzliche Mittel aus, in dem das Gehäuse im Bereich der Aufnahme für die Hülse des Standardwälzlagers mit Materialversetzungen versehen ist, zwischen denen das Standardwälz lager angeordnet ist. Diese Materialversetzungen können beispielsweise durch Anprägungen vorgenommen werden, indem von außen ein Umformwerkzeug punktuell eine dünnwandige Gehäusewand eindrückt, sodass an der Innenwand der Gehäusewand das Material nach radial einwärts vorspringt. Wenn diese Materialversetzungen beiderseits der Stirnseiten des Standardwälzlagers angeordnet sind, ist eine einwandfreie axiale Fixierung des Standardwälzlagers in dem Gehäuse gewährleistet.

Als Standardwälzlager werden insbesondere solche Längsführungen bevorzugt, bei denen die Wälzkörper in Käfigtaschen eines Käfigs angeordnet sind. Derartige Längsführungen haben sich in der Praxis vielfach bewährt und eignen sich in besonderer Weise für die Verwendung als Längsführung von Bauteilen eines Fahrrades.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von vier in insgesamt sechs Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Längsführung in perspektivischer Darstellung,
2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Längsführung,
3 ein Standardwälzlager für eine in den 1 und 2 abgebildeten erfindungsgemäßen Längsführung und
4 bis 6 alternative Standardwälzlager, für eine erfindungsgemäße Längsführung.
1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine als Einbauelement ausgebildete erfindungsgemäße Längsführung eines Bauteiles eines Fahrrades, vorliegend eine Sattelstütze 1. Die Sattelstütze 1 umfasst ein Gehäuse 2, in dem eine Welle 3 längsverschieblich geführt ist. Die Welle 3 trägt einen hier nicht abgebildeten Sattel.
Zwischen der Welle 3 und dem Gehäuse 2 ist ein als Standardwälzlager ausgebildetes Linearwälzlager 4 angeordnet, das in 3 abgebildet ist. Es umfasst eine Hülse 5, einen in der Hülse 5 längsverschieblich angeordneten Käfig 6, und Wälzkörper 7, die vorliegend durch Kugeln 8 gebildet sind. Die Kugeln 8 sind in Käfigtaschen 9 des Käfigs 6 drehbar angeordnet. Die Hülse 5 ist aus dünnwandigen Blech gebildet und an ihrem Innenumfang mit über den Umfang verteilt angeordneten Kugelrillen 10 für die Kugeln 8 versehen.
2 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Längsführung. Die Hülse 5 ist in dem Gehäuse 2 fixiert. Zwischen der Hülse 5 und dem Gehäuse 2 sind mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Keile 11 angeordnet. Zwischen zwei einander benachbart angeordneten Abschnitten mit Kugelrillen 10 ist jeweils ein Keil 11 angeordnet. Die Keile sind soweit in einen von der Hülse 5 und dem Gehäuse 2 gebildeten Spalt 12 eingeführt, bis die Hülse 5 eingeklemmt, also einwandfrei fixiert ist. Gegebenenfalls kann unter einer Keilwirkung dieser Keile 10 eine Vorspannung derart eingestellt werden, dass die Kugeln 8 unter radialer Vorspannung an Kugelrillen 10, 12 der Hülse 5 und der Welle 3 abwälzen.
In 2 sind unterschiedliche Mittel zur Sicherung der Keile 11 alternativ vorgeschlagen. Beispielsweise ist es möglich, die Keile 11 mittels Klemmschrauben 13 zu fixieren. Zu diesem Zweck kann das Gehäuse 2 mit einer Gewindebohrung 14 versehen sein, die quer zur Längsachse der Sattelstütze 1 verläuft. In diese Gewindebohrung 14 ist die Klemmschraube 13 hineingeschraubt. Die Klemmschraube 13 drückt den Keil 11 gegen die Hülse 5, sodass die Hülse 5 einwandfrei in dem Gehäuse 2 fixiert ist. Diese Klemmschrauben können über den Umfang verteilt an dem Gehäuse 2 angeordnet sein, sodass jeder Keil 11 mittels einer Klemmschraube 13 gesichert werden kann.
Alternativ ist es möglich, die Keile 11 stoffschlüssig mit dem Gehäuse 2 zu verbinden. In 2 sind Lötverbindungen 15 angedeutet, wobei gegebenenfalls zur Bereitstellung dieser Lötverbindungen 15 kleine Bohrungen oder Durchbrüche in dem Gehäuse 2 vorgesehen sein können, in die Lot hineinfließen kann.
Alternativ kann ein Gießharz zwischen die Hülse 5 und das Gehäuse 2 eingegossen werden, sodass eine Fixierung der Hülse 5 in dem Gehäuse 2 ebenfalls sichergestellt ist.
Die in 1 abgebildete erfindungsgemäße Sattelstütze 1 ist als Einbauelement ausgebildet. Das Gehäuse 2 ist mit einem ersten rohrförmigen Abschnitt 16 und mit einem zweiten rohrförmigen Abschnitt 17 versehen. Der erste Abschnitt 16 ist mit seinem Innendurchmesser auf den Außendurchmesser des Standardwälzlagers abgestimmt. Dieser erste Abschnitt 16 ist demzufolge mit einer Aufnahme 18 zur Aufnahme des Linearwälzlagers 4 versehen. Der zweite Abschnitt 17 des Gehäuses 2 ist als rohrtörmiger Anschluss 19 zum Anschließen an einen hier nicht abgebildeten Fahrradrahmen ausgebildet. In dem zweiten Abschnitt 17 sind hier nicht weiter ausgebildete Feder-/Dämpfungselemente angeordnet, die Einwärtsbewegungen der Welle 3 dämpfen.
Alternativ zu dem in der 3 abgebildeten Linearwälzlager 4 sind in den 4 bis 6 weitere Standardlinearwälzlager abgebildet. Das in 4 abgebildete alternative Linearwälzlager 20 unterscheidet sich von dem aus der 3 im Wesentlichen dadurch, dass eine geringere Anzahl von Kugeln 8 hintereinander angeordnet sind. Ferner kann ein Unterschied darin gesehen werden, dass die Hülse 21 an einem axialen Ende trichterförmig mit einem Trichter 22 versehen ist.
Das in 5 abgebildete alternative Linearwälzlager 23 unterscheidet sich von dem aus der 3 im Wesentlichen durch die folgenden Merkmale: Die Hülse 24 ist glattzylindrisch ausgebildet, wobei der Käfig 25 mit einem Vorsprung 26 versehen ist, der in eine Längsnut 27 der Hülse 24 eingreift.
Dadurch, dass der Käfig somit rotationsfest gegenüber der Hülse 24 angeordnet ist, genügt es, wenn die Welle 3 mit Kugelrillen 12 für die Kugeln 8 versehen ist.
Das in 6 abgebildete Linearwälzlager 28 ist ebenfalls ein Standardlinearwälzlager, das sich von dem aus der 5 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die Hülse 29 an ihren beiden Enden mit radial einwärts gerichteten Radialborden 30 versehen ist, sodass der mit den Kugeln 8 bestückte Käfig 31 zwar axial verschieblich jedoch verliersicher in der Hülse 29 angeordnet ist.
Das Gehäuse 2 ist aus Blech als gezogenes Bauteil ausgeführt, das insbesondere bei größeren Stückzahlen wirtschaftlich günstig herstellbar ist. In Verbindung mit den ebenfalls kostengünstigen Standardlinearwälzlager kann ein kostengünstiges Einbauelement bereitgestellt werden, das schnell und einfach – beispielsweise bei einer Ausführung als Sattelstütze – gegen eine konventionelle Sattelstütze ausgetauscht werden kann.

1: Sattelstütze
2: Gehäuse
3: Welle
4: Linearwälzlager
5: Hülse
6: Käfig
7: Wälzkörper
8: Kugel
9: Käfigtasche
10: Kugelrille
11: Keil
12: Kugelrille
13: Klemmschraube
14: Gewindebohrung
15: Lötverbindung
16: erster Abschnitt
17: zweiter Abschnitt
18: Aufnahme
19: Anschluss
20: Linearwälzlager
21: Hülse
22: Trichter
23: Linearwälzlager
24: Hülse
25: Käfig
26: Vorsprung
27: Längsnut
28: Linearwälzlager
29: Hülse
30: Radialbord

Claims

Längsführung eines Bauteiles eines Fahrrades, insbesondere Sattelstütze (1), Lenkrohr, und Radgabel, mit einem Gehäuse (2), in dem eine Welle (3) längsverschieblich angeordnet ist, und mit einem zwischen dem Gehäuse (2) und der Welle (3) angeordneten Linearwälzlager (4, 20, 23, 28), welches Linearwälzlager (4, 20, 23, 28) eine Hülse (5) und in der Hülse (5) angeordnete Wälzkörper (7) umfasst, wobei die Wälzkörper (7) an Laufbahnen der Hülse (5) und der Welle (3) abwälzbar sind, und wobei das Gehäuse (2) mit einer Aufnahme (18) für das durch ein Standardwälzlager gebildete Linearwälzlager (4, 20, 23, 28) versehen ist.
Längsführung nach Anspruch 1, die als Einbauelement ausgeführt ist, wobei das Gehäuse (2) mit einem insbesondere rohrförmigen Anschluss (19) zum Anschließen an einen Fahrradrahmen versehen ist.
Längsführung nach Anspruch 2, bei der das Gehäuse (2) rohrförmig ausgebildet ist, mit einem ersten Abschnitt (16) und mit einem zweiten Abschnitt (17), wobei der erste Abschnitt (16) mit der Aufnahme (18) für das Standardwälzlager und der zweite Abschnitt (17) mit dem Anschluss (19) zum Anschließen des Einbauelementes an den Fahrradrahmen versehen ist.
Längsführung nach Anspruch 1, bei der die Hülse (5, 21, 24, 29) in dem Gehäuse (2) fixiert ist
Längsführung nach Anspruch 4, bei der die Hülse (5, 21, 24, 29) mittels zwischen der Hülse (5, 21, 24, 29) und dem Gehäuse (2) angeordneten Keilen (11) befestigt ist.
Längsführung nach Anspruch 5, bei der das Gehäuse (2) mit wenigstens einer Klemmschraube (13) zum Einspannen der Keile (11) versehen ist.
Längsführung nach Anspruch 5, bei der die Keile (11) durch Federn oder glatte Fixierkeile gebildet sind.
Längsführung nach Anspruch 5, bei der die Keile (11) stoffschlüssig mit dem Gehäuse (2) verbunden sind, beispielsweise durch Schweißen oder Löten.
Längsführung nach Anspruch 5, bei der die Keile (11) mittels Gießharz befestigt sind.
Längsführung nach Anspruch 4, bei der das Gehäuse (2) im Bereich der Aufnahme (18) mit Materialversetzungen versehen ist, zwischen denen das Standardwälzlager angeordnet ist.