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Die
Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Lastentransporter,
insbesondere für
einen Fahrradanhänger,
für einen
Kinderwagen oder für
einen Rollstuhl. Die Radaufhängung
hat eine Halterung zum Befestigen der Radaufhängung an einem Fahrzeug, einen
Radaufnahmeträger,
eine an dem Radaufnahmeträger
angeordnete Radaufnahme, und ein Federelement zum Dämpfen von
durch Fahrbahnunebenheiten verursachten Stößen.
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Radaufhängungen
von Fahrradanhängern bedürfen einer
Federung, um den Fahrkompfort für den
Fahrradfahrer und für
in dem Fahrradanhänger sitzende
Kinder nicht zu beeinträchtigen.
Aus der
DE 202 19
545 U1 ist es bekannt, für die Radaufhängung bei
Fahrradanhängern
Blattfedern zu verwenden. Sofern die Blattfedern durch eine Einstellung
an die aktuelle Fahrzeuglast angepasst sind, lässt sich mit einer derartigen
Radaufhängung
eine komfortable Federung erzielen. Es tritt jedoch das Problem
auf, dass es immer wieder zu Brüchen
der Blattfedern kommt, so dass sich der Wartungsaufwand erhöht. Vor
allem bieten Blattfedern keine gute Dämpfung. Dies führt dazu,
dass Fahrzeuge bzw. deren Lasten unangenehmen Nachschwingungen ausgesetzt
sind, die im Einzellfall sehr schädlich für die Insassen, zum Beispiel
kleine Kinder, sein können.
Dies ist vor allem dann der Fall, wenn Insassen und Fahrzeug, auf Grund
der Nachschwingung, unterschiedlichen Frequenzen ausgesetzt sind.
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Bekannt
sind ferner Fahrradanhänger,
bei denen als Federelement ein Elastomerkörper verwendet wird, der zwischen
einer Achse und einem Rahmen des Anhängers verpresst ist und auf
diese Weise Stöße abfedern
soll. Auf diese Weise lässt sich
zwar eine dauerhafte Federung verwirklichen, die keinen oder nur
sehr geringen Wartungsaufwand erforderlich macht, jedoch den Nachteil
hat, dass die erzielte Federwirkung für Lasten und Kinderfahrradanhänger auf
schlechten Strassen unzureichend ist. Insbesondere ist eine Einstellmöglichkeit
an unterschiedliche Lasten, allenfalls mit erheblichem Aufwand,
beispielsweise durch Austausch der Federelemente möglich ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es deshalb, einen Weg aufzuzeigen, wie eine wartungsarme
Radaufhängung
mit einer für
Fahrradanhänger
für Kinder,
für Kinderwagen
und für
Rollstühle
verbesserten Federwirkung und Schwingungsdämpfung geschaffen werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Radaufhängung
mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Unebenheiten
der Fahrbahn führen
bei einer erfindungsgemäßen Radaufhängung dazu,
dass der Radaufnahmeträger
gegenüber
der Halterung verschwenkt wird, beispielsweise um einen Winkel von bis
zu 20°,
wobei das zwischen der Halterung und dem Radaufnahmeträger angeordnete
Federelement zusammengepresst wird und auf diese Weise von Fahrbahnunebenheiten
verursachte Stöße abfedert. Durch
die erfindungsgemäße Maßnahme,
den Radaufnahmeträger
schwenkbar an der Halterung anzubringen, wird der Federweg, um den
das Federelement komprimiert werden kann, vergrößert, so dass eine verbesserte
Federung mit einem größeren Fe derweg
bei kleinerer Bauhöhe
entsteht. Eine kleine Bauhöhe
ist hinsichtlich Kippsicherheit sehr bedeutsam und vorteilhaft.
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Wichtig
für eine
wartungsarme Radaufhängung
mit guter Federwirkung ist ferner die erfindungsgemäße Maßnahme,
dass das Federelement zwischen der Halterung und dem Radaufnahmeträger wirkt.
Während
bei im Stand der Technik bekannten Radaufhängungen das Federelement zwischen einem
Fahrzeugrahmen und einer Fahrzeugachse oder einem Radaufnahmeträger wirkt,
so dass das Federelement im Stand der Technik an die Form des üblicherweise
runden Fahrzeugrahmens angepasst und aufwendig befestigt werden
muss, kann bei einer erfindungsgemäßen Radaufhängung auf diesen Aufwand verzichtet
werden. Das Federelement einer erfindungsgemäßen Radaufhängung wirkt zwischen der Halterung
und dem Radaufnahmeträger,
so dass eine Anpassung an die Form des Fahrzeugrahmens nicht erforderlich
ist. Dies ist insbesondere bei der Verwendung von Federelementen
in Form von Elastomerkörpern
ein wichtiger Vorteil, da aufwendige Befestigungen und Formanpassungen
eines Elastomerkörpers
stets einen Verlust an Federweg und somit einen Verlust an Federwirkung
bedeuten.
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Ein
besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sich die Radaufhängung gut
zur Nachrüstung
von Fahrzeugen eignet. Durch angepasste Befestigungsmittel oder
Adapter, die der Fachmann ohne weiteres herstellen kann, kann eine
erfindungsgemäße Radaufhängung ohne
Schwierigkeiten in ein vorhandenes Fahrzeug, insbesondere in einem
Rollstuhl, in einen Fahrradanhänger
oder in einen Kinderwagen, nachträglich eingebaut werden, um
den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit zu erhöhen.
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Die
Erfindung eignet sich sowohl für
das Abfedern für
Räder an
einer gemeinsamen starren Achse bzw. für das Abfedern der starren
Achse selbst als auch für
das Abfedern einzelner oder einzeln aufgehängter Räder, so dass die Erfindung
auch auf Fahrräder
und auf Laufräder
anwendbar ist.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen erläutert,
wobei gleiche und einander entsprechende Bauteile mit übereinstimmenden Be zugszahlen
gekennzeichnet sind. Die dabei beschriebenen Merkmale können einzeln
oder in Kombination zum Gegenstand von Ansprüchen gemacht werden. Es zeigen:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Radaufhängung in
einem Längsschnitt;
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2 eine
isometrische Darstellung des Ausführungsbeispieles ;
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3 den
Radaufnahmeträger
mit Federelementen des in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiels
in einer isometrischen Darstellung;
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4 eine
Radaufnahme zu dem in 3 gezeigten Radaufnahmeträger;
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5 eine
schematische Darstellung eines Fahrradanhängers mit einer Radaufhängung gemäß 1;
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6 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Radaufhängung;
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7 eine
schematische Darstellung eines Fahrradanhängers mit einer Radaufhängung gemäß 6;
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8 eine
schematische Darstellung eines Fahrradanhängers mit einem weiteren Ausführungsbeispiel
einer Radaufhängung;
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9 eine
erste Abwandlung der Radaufhängung
gemäß 6 zur
Bildung einer klappbaren Radaufhängung
und
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10 eine
zweite Abwandlung der Radaufhängung
gemäß 6 zur
Bildung einer klappbaren Radaufhängung.
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Die
in den 1 und 2 dargestellte Radaufhängung 1 ist
eine Einzelradaufhängung
und für Fahrradanhänger, insbesondere
Kinderfahrradanhänger,
bestimmt, kann jedoch beispielsweise auch für Laufkinderwagen, Rollstühle, Einzelradanhän ger, Einzelradnachläufer und ähnliche
Fahrzeuge verwendet werden, außerdem
für Fahrräder und
Laufräder.
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Die
in den 1 und 2 dargestellte Radaufhängung 1 hat
eine, genauer gesagt zwei, Halterungen 2 zum Befestigen
der Radaufhängung 1 an einem
Fahrzeug. In 2 ist ein Teil einer Stange
eines Fahrzeugrahmens 3 dargestellt, an dem die Halterung 2 mittels
geeigneter Befestigungselemente, beispielsweise Schrauben, die durch
Durchbrüche 4 der
Halterung 2 hindurchgeführt
sind, befestigt wird. Möglich
ist auch eine Befestigung durch Schweißen, Vernieten, Verpressen
und/oder Verkleben. Zu der Radaufhängung 1 gehört ferner
ein Radaufnahmeträger 5 mit
einer Radaufnahme 6. Zwischen der Halterung 2 und
dem Radaufnahmeträger 5 wirkt
ein Federelement 7.
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Der
Radaufnahmeträger 5 ist
schwenkbar an der Halterung bzw. den Halterungen 2 angebracht. Die
geometrische Schwenkachse verläuft
dabei in einem Stift 8, der durch passende Öffnungen
der Halterung 2 und des Radaufnahmeträgers 5 hindurchgeführt ist.
Der Stift 8 ist an der Halterung 2 befestigt, bevorzugt
verschraubt. Im gezeigten Beispiel ist das Federelement 7 auf
der radabgewandten Seite der Schwenkachse 8 angebracht.
Die Schwenkachse 8 befindet sich also zwischen dem Federelement 7 und der
Radaufnahme 6. Dies führt
bei minimaler Bauhöhe
des Fahrradanhängers
zu einem vorteilhaft großen
Federweg und damit zu einer besonders guten Federwirkung. Prinzipiell
kann das Federelement aber auch auf der anderen Seite der Schwenkachse 8 angeordnet
werden oder auf beiden Seiten der Schwenkachse 8 ein Federelement
angeordnet werden.
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Der
Radaufnahmeträger 5 des
dargestellten Ausführungsbeispiels
weist auf der radabgewandten Seite der Schwenkachse 8 eine
Biegestelle 12 auf, so dass das radaufnahmeabgewandte Ende
des Radaufnahmeträgers 5 von
dem darüber
angeordneten Fahrzeugrahmen weg gebogen ist. Diese Maßnahme trägt dazu
bei, bei minimaler Bauhöhe
des Fahrzeugs den Federweg zu maximieren.
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Bei
der dargestellten Radaufhängung
führen Fahrbahnunebenheiten
dazu, dass der Radaufnahmeträger 5 in
Richtung des Pfeils F gegenüber
der Halterung 2 ver schwenkt und dabei der Elastomerkörper 7 zwischen
dem Radaufnahmeträger 5 und der
Halterung 2 zusammengepresst wird.
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Der
Radaufnahmeträger 5 ist
als U-förmig gebogenes
Rohr ausgebildet, bei dem es sich um ein Profilrohr, genauer gesagt
um ein Vierkantrohr handelt. Jeder der beiden Schenkel des U-förmigen Radaufnahmeträgers 5 ist
von einer Halterung 2 umgeben, die ebenfalls als Profilrohr
ausgebildet ist. Der maximale Schwenkwinkel, um den der Radaufnahmeträger 5 gegenüber der
Halterung 2 verschwenkt werden kann, ist durch die Maße der Halterung 2,
des Radaufnahmeträgers 5 und
durch die Lage der geometrischen Schwenkachse 8 vorgegeben.
Günstig
ist es, die Lage der geometrischen Schwenkachse 8 in einem
Abstand von der Mitte der Halterung 2 anzuordnen. Günstig ist
es ferner, das für
die Halterung 2 verwendete Profilrohr abzuschrägen, um
den Schwenkbereich und die zur Befestigung an dem Fahrzeug zur Verfügung stehende
Fläche
der Halterung 2 zu optimieren. Bevorzugt ist das die Halterung 2 bildende
Profilrohr an seinen Enden gegenüber
seiner Längsrichtung
in einem Winkel α zwischen
30° und
60°, bevorzugt
40° bis
50°, abgeschrägt. Bei dem
in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt dieser
Winkel α etwa
45°. Alternativ
könnte
eine Aussparung im unteren Boden der Halterung angeordnet werden,
um den Schwenkwinkel zu vergrößern.
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Der
Radaufnahmeträger 5 steht
in seiner Ruhelage, d.h. ohne Lasteinwirkung auf das Federelement,
gegenüber
der Längsrichtung
der Halterung 2 unter einen Winkel β von 10° bis 30°, insbesondere 15° bis 25°, bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
von 20°.
Bei Lasteinwirkung wird dieser Winkel durch eine Schwenkbewegung
des Radaufnahmeträgers 5 verkleinert.
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In 2 ist
zu erkennen, dass die Halterung 2 an einer Außenseite
eine längliche
Einbuchtung 15 zum Anlegen an einen Rahmen 3 eines
Fahrradanhängers
aufweist. Für
die Rahmen von Fahrradanhängern
werden üblicherweise
Rohre, insbesondere mit kreisförmigem
Querschnitt, verwendet, an deren Form die Einbuchtung 15 der
Halterung 2 angepasst ist. Bevorzugt wird die Halterung 2 an
dem Rahmen 3 mittels Schrauben befestigt, die durch passende Löcher 4 hindurchgeführt sind.
Die Halterung 2 weist an ihrer Innenseite eine Nut 16 mit
einem rechteckigen Nutquerschnitt auf, wobei die Löcher 4 in
dem Nutgrund angeordnet sind. In diese Nut 16 kann eine Mutter
eingebracht werden, die mit durch die Löcher 4 hindurchgeführten Schrauben
zusammenwirkt.
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Wie
bereits erwähnt
handelt es sich bei dem in 3 dargestellten
Radaufnahmeträger 5 um
ein U-förmig
gebogenes Vierkantrohr, in das die in 4 dargestellte
Radaufnahme 6 eingesteckt wird. Zur Sicherheit wird die
Radaufnahme 6 an dem Radaufnahmeträger 5 durch geeignete
Befestigungsmittel gesichert, beispielsweise verschraubt. Die Radaufnahme 6 ist
hakenförmig
ausgebildet und hat einen Aufnahmeschlitz 9. Der Aufnahmeschlitz 9 steht schräg zu der
Flucht des Radaufnahmeträgers 5.
Der Schlitz 9 ist an einem Ende halbkreisförmig gerundet. Der
Mittelpunkt dieses Halbkreises ist gegenüber einer gedachten Verlängerung
der Mittellinie des Radaufnahmeträgers 5 versetzt. Auf
diese Weise kann eine vorteilhaft tiefe Lage des Rahmens 3 in
Bezug auf die Radnabe erreicht werden.
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Neben
der Radaufnahme 6 ist an dem Radaufnahmeträger 5 eine
Aufnahme 10 für
einen Bremssattel einer Scheibenbremse angeordnet. Die Aufnahme 10 ist
mit Durchbrüchen 11 zur
Befestigung des Bremssattels mittels Schrauben oder ähnlichen
Elementen versehen.
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Der
Radaufnahmeträger 5 weist
eine Aussparung auf, in welcher der Elastomerkörper 7 sitzt. Auf
diese Weise kann ein größerer Elastomerkörper eingesetzt
und damit der Federweg und die Federwirkung vergrößert werden.
Der Elastomerkörper 7 sitzt in
dem den Radaufnahmeträger 5 bildenden
Profilrohr und ragt durch eine von der Aussparung gebildeten Öffnung in
einer Mantelfläche
des Profilrohrs 5 hindurch. So wird ein besonders großer Federweg und
auch eine einfache, aber zuverlässige
Befestigung des Elastomerkörpers 7 erreicht.
Bei durch Fahrbahnunebenheiten verursachten Stößen wird der Elastomerkörper 7 zwischen
der der Öffnung
gegenüberliegenden
Seite des als Profilrohr ausgebildeten Radaufnahmeträgers 5 und
einer Innenseite der Halterung 2 verpresst. Vorteilhaft
ist dabei insbesondere, dass der Elastomerkörper von der Halterung 2 umgeben
und somit geschützt
ist.
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Um
eine lastangepresste Federkraft zu erzeugen, ist der Elastomerkörper derart
geformt, dass sein Querschnitt mit zunehmendem Abstand von der Andruckfläche der
Halterung 2, gegen die er im Betrieb gepresst wird, zunimmt.
Geeignet sind bei spielsweise kegel- oder pyramidenstumpfförmige Federhöcker. Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist
der Elastomerkörper 7 zwei
Federhöcker
auf. Bei kleineren Lasten kommt der erste Federhöcker 13a zur Wirkung.
Bei größeren Lasten
wird der Elastomerkörper 7 so
stark komprimiert, dass auch der zweite Federhöcker 13b zum Einsatz
kommt, d.h. gegen die Halterung 2 gepresst wird. Auf diese
Weise ergibt sich automatisch eine Anpassung der Federkraft an die
Last des Fahrzeugs, ohne dass eine manuelle Einstellung vorgenommen
wird.
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Die
Verwendung eines Elastomerkörpers 7 mit
mehreren Federhöckern 13a, 13b hat
ferner den Vorteil, dass beim Zusammenpressen des Elastomerkörpers 7 Material
in einen Zwischenraum zwischen den Federhöckern 13a, 13b ausweichen
kann. Dies hat zur Folge, dass sich der Elastomerkörper 7 insgesamt
besser komprimieren lässt
und sich auf diese Weise eine bessere Federwirkung bilden kann. Der
dargestellte Elastomerkörper 7 hat
die Form eines Parallelepipeds, in das eine Kerbe zum Ausbilden
der Federhöcker 13a, 13b eingeschnitten
ist. Der Elastomerkörper 7 liegt
mit einer Grundfläche
auf einer Innenwand des Radaufnahmeträgers 5 auf. Die der
geometrischen Schwenkachse 8 zugewandte Seitenfläche des
Elastomerkörpers
schließt
mit der Grundfläche
einen Winkel von mehr als 90°,
insbesondere mehr als 95°,
bevorzugt 100° bis
110° ein.
In entsprechender Weise schließt
die von der geometrischen Schwenkachse 8 abgewandte Seitenfläche des
Elastomerkörpers 7 mit
der Grundfläche
einen Winkel von weniger als 90°,
insbesondere weniger als 85°,
bevorzugt 80° bis
75°, ein.
Da der Radaufnahmeträger 5 in
seiner Ruhestellung mit der Innenfläche der Halterung 2,
gegen welche der Elastomerkörper 7 gepresst
wird, einen Winkel von typischerweise 15° bis 25° einschließt, wird durch die Form des
Elastomerkörpers
eine Scherkräfte
minimierende Kompression und damit eine lange Lebensdauer des Elastomerkörpers erreicht.
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5 zeigt
in einer schematischen Darstellung einen Fahrradanhänger 20 mit
dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel einer Radaufhängung. Der
dargestellte Fahrradanhänger 20 hat
einen Rahmen 3, Räder 21,
einen Sitz, der mit Befestigungsmitteln am Rahmen 3 befestigt
ist, einen Aufbau 22 zum Schutz von Insassen vor äußeren Einwirkungen
wie Wind und Regen und ein Verbindungsteil 22 zum Fahrrad,
die so genante Deichsel.
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Durch
die beschriebene Einzel-Radaufhängung 1 werden
Erschütterungen
und Schläge,
die von Unebenheiten der Straße
herrühren
und über
die Laufräder 20 zum
Rahmen 3 und damit auf den Insassen übertragen werden könnten, in
hervorragender Weise aufgenommen und absorbiert bzw. gedämpft werden,
um die Insassen zu schützen.
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6 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Radaufhängung. Im
Unterschied zu dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel
handelt es sich dabei jedoch nicht um eine Einzelradaufhängung. Bei
dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Radaufnahme 6 als Öffnung zum
Einstecken einer Steckachse ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich
eine besonders kostengünstige
und einfache Fertigung realisieren, auch wenn die erreichte Dämpfungswirkung
insbesondere bei einseitigen Wegunebenheiten nicht ganz so gut wie
bei einer Einzelradaufhängung ist.
Eine schematische Darstellung eines Fahrradanhängers mit einer Radaufhängung gemäß 6 ist
in 7 dargestellt.
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Die
in den 5 und 7 dargestellten Fahrradanhänger haben
jeweils zwei Räder.
Die Erfindung kann jedoch auch für
einrädrige
Fahrradanhänger
oder mehrachsige Fahrzeuge verwendet werden. Ein Ausführungsbeispiel
eines einrädrigen
Fahrradanhängers
mit einem Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Radaufhängung ist
in 8 dargestellt. Ein solcher Fahrradanhänger kann
mit einer Radaufhängung
der in den 1 bis 4 dargestellten
Art versehen sein, welche einen gabelförmigen Radaufnahmeträger 5 für ein einzelnes
Rad 21 hat.
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Das
in 9 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
darin, dass der U-förmige Radaufnahmeträger 5 in
der Mitte seines Basisschenkels in zwei Teile 5a und 5b getrennt
ist, die durch ein im Querschnitt U-förmiges Sicherungssteil 24 miteinander
verbunden sind. Zu diesem Zweck sind die beiden Schenkel des Sicherungsteils 24 an zwei
Stellen durchbohrt. Die Bohrungen 25 nehmen zwei Stifte
auf, die außerdem
dazu passende Bohrungen in den Teilen 5a und 5b des
Basisschenkels des Radaufnahmeträgers 5 durchqueren.
Die Stifte lassen sich herausziehen und ermöglichen ein Zusammenklappen
des Radaufnahmeträgers 5,
wenn mindestens einer der Stifte, vorzugsweise wenn beide Stifte
herausgezogen sind. Vorzugsweise sind die beiden Teile 5a und 5b noch
durch ein nicht dargestelltes Gelenk, insbesondere durch ein einachsiges Gelenk,
miteinander verbunden. Diese Radaufhängung eignet sich z. B. zur
Anbringung an der Unterseite eines zusammenklappbaren Rollstuhles,
welcher z. B. die Trägerrohre 3 als
Teile seines Fahrzeugrahmens hat.
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Das
in 10 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel
darin, dass anstelle des im Querschnitt U-förmigen
Sicherungsteils 24 ein Sicherungsteil 26 in Gestalt
eines Vierkantrohres vorgesehen ist, welches auf den beiden Teilen 5a und 5b des Basisschenkels
des zweigeteilten Radaufnahmeträgers 5 zwischen
einer Verbindungsstellung – wie
in 10 dargestellt – und einer ein Klappen der
Teile 5a und 5b erlaubenden Stellung – wie in 10 gestrichelt
dargestellt – verschiebbar
ist. Auch hier sind die beiden Teile 5a und 5b vorzugsweise
durch ein nicht dargestelltes Gelenk miteinander verbunden.
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- 1
- Radaufhängung
- 2
- Halterung
- 3
- Fahrzeugrahmen
- 4
- Befestigungslöcher
- 5
- Radaufnahmeträger
- 5a,
5b
- Teile
von 5
- 6
- Radaufnahme
- 7
- Elastomerkörper
- 8
- Schwenkachse
- 9
- Aufnahmeschlitz
- 10
- Aufnahme
für Bremssattel
- 11
- Befestigungslöcher
- 12
- Biegestelle
- 13a
- Federhöcker
- 13b
- Federhöcker
- 15
- Einbuchtung
- 16
- Nut
- 17
- Aussparung
- 20
- Fahrradanhänger
- 21
- Räder
- 22
- Aufbau
- 23
- Deichsel
- 24
- Sicherungsteil
- 25
- Bohrungen
- 26
- Sicherungsteil