-
Spielfreie Radschwingenlagerung für Fahrzeuge, insbesondere Zweiradfahrzeuge
Die bekannten Radschwingen für Fahrzeuge, insbesondere für Zweiradfahrzeuge, wie
Fahrräder, Mopeds, Motorräder und Roller, bestehen im allgemeinen aus zwei beiderseits
des darin gelagerten Rades liegenden Schwingenarmen, die mittels eines Querrohres
od. dgl. starr miteinander verbunden sind und am Rahmen bzw. an einem mit diesem
verbundenen Schwingenträger angelenkt sind.
-
Es ist nun notwendig und bereits bei verschiedenen Ausführungsformen
gelöst, daß das Anlenken der Radschwinge derart erfolgt, daß zwar ein auf-und abwärts
gerichtetes Schwingen möglich ist, daB jedoch Schwingungen in seitlicher Richtung
ausgeschaltet sind; denn nur dann ist gewährleistet, daß die Laufrichtung des Rades
genau mit der Richtung der Längsachse des Fahrzeuges übereinstimmt. Seitliche Schwingungen
führen außerdem leicht zu einem Verwinden der Radschwingen, was beim Fahren ein
Schlingern des Zweirades hervorruft. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, die Schwingarme
völlig spielfrei am Rahmen anzulenken. Hierzu sieht eine bekannte Schwingenlagerung
vor, daß sich zwischen dem Lagerbolzen und der Wandung der Lagerbohrung in der Schwinge
ein zylindrischer Spalt befindet, in den eine Gummihülse eingepreßt ist. Durch das
Einpressen dieser Gummihülse ist ein Reibungsschluß zwischen dieser und dem Lagerbolzen
sowie der Wandung der Lagerbohrung der Schwinge gegeben, so daß ein Auf- und Abwärtsschwingen
der Schwingarme lediglich auf Grund der Elastizität der Hülse möglich ist. Obwohl
bei einer derartigen Ausbildung der Lagerung der Radschwinge Spielfreiheit erzielbar,
ist, besteht die Gefahr, daß bei einem Nachlassen des Einpreßdruckes, mit dem die
Hülse in den Spalt eingebracht ist, beispielsweise infolge von Alterungsverbindungen
des Gummis, der Reibungsverschluß verlorengeht. Außerdem ist als Folge des ungenügenden
Zusammenpressens der Hülse und der dadurch gegebenen Nachgiebigkeit derselben ein
seitliches Verschwenken der Radschwinge möglich.
-
Bei einer anderen bekannten Schwingenlagerung sind keilförmig gestaltete
Gelenkteile vorgesehen, zwischen denen eine Schicht aus elastischemWerkstoff vorhanden
ist. Es handelt sich dabei um die gelenkige Verbindung der Führungslenker einer
abgefederten Stützgabel für Zweiradfahrzeuge, bei der eine Schwingungsdämpfung erreicht
werden soll, indem zwischen den miteinander verschraubten Teilen eine elastische
Zwischenschicht vorgesehen ist. Bei diesem Schwingungsdämpfer ist der angelenkte
Führungslenker nachgiebig befestigt, so daß seitliche Auslenkungen möglich sind.
Darüber hinaus wird seine Verbindung mit den anderen angelenkten Teilen erst durch
eine Vielzahl von Einzelteilen erreicht, so daß die Verbindung außerordentlich aufwendig
ist.
-
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer spielfreien Radschwingenlagerung,
bei der die Nachteile der bekannten Lagerungen vermieden sind und die sich insbesondere
durch ihren einfachen Aufbau sowie die geringe Zahl der Einzelteile auszeichnet.
Darüber hinaus soll sie ein Nachstellen ermöglichen, um so. ein durch Verschleiß
sich einstellendes Spiel mühelos beseitigen zu können, ohne hierzu Einzelteile auswechseln
zu müssen.
-
Ausgehend von einer Lagerung durch keilförmig gestaltete Gelenkteile,
zwischen denen eine Schicht aus elastischem Werkstoff vorhanden ist, besteht die
Erfindung darin, daß die Schwingarme eine kegelförmige Lagerbohrung aufweisen und
die in diese Lagerbohrung eingedrückte, entsprechend der Lagerbohrung konisch geformte
Lagerhülse mit dem Schwingenträger des Rahmens lösbar, jedoch unverdrehbar verbunden
ist, wobei in bekannter Weise zwischen der Lagerbohrung und der Lagerhülse eine
elastische Schicht angeordnet ist. Durch die konische Gestaltung der Lagerbohrung
sowie der Lagerbüchse lassen sich der Druck, mit dem die Schicht aus elastischem
Werkstoff an die Wandung der Lagerbohrung sowie an die Mantelfläche der Lagerhülse
angepreßt wird, und die dabei erzielte Verdichtung der elastischen Schicht den jeweiligen
Erfordernissen anpassen. Um eine symmetrische Befestigung der Schwingenarme am Rahmen
zu erzielen, sieht die Erfindung weiterhin vor, daß die konische Verjüngung der
Lagerbohrung des einen Schwingenarmes der des anderen entgegengerichtet ist.
Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Lagerbohrungen der Schwingenarme doppelkegelig ausgebildet
sind. In diesem Falle sind an den Schwingenträger konische, in die Lagerbohrung
hineinragende Lagerzapfen angeformt. Diese Lagerzapfen reichen etwa bis zur Hälfte
der Lagerbohrung in diese hinein, während die andere Hälfte der Lagerbohrung von
der Lagerhülse ausgefüllt wird. Ein derartiges Lager besitzt dementsprechend zwei
gegeneinandergerichtete konische Schichten aus elastischem Werkstoff. Beim Einpressen
der Lagerhülse gleichen sich die aufgewandten axial gerichteten Kräfte bereits an
einem Schwingenarm aus. Es ist daher auch möglich, nur einen einzigen Schwingenarm
mit dieser Ausbildung zu versehen.
-
Das Einpressen der Lagerhülse und der elastischen Schicht in die Lagerbohrung
eines Schwingenarmes kann nach der weiteren Erfindung mittels einer in den Schwingenträger
eingesetzten Schraube erfolgen. Statt die Lagerhülsen einzeln mit dem Schwingenträger
zu verbinden, kanngemäß der weiteren Erfindung auch eine einzige durch den Schwingenträger
hindurchgreifende Zugschraube vorgesehen sein, die gleichzeitig beide Lagerhülsen
und elastischen Schichten in die konischen Lagerbohrungen der Schwingenarme einpreßt.
Durch diese Art der Befestigung ist Gewähr geleistet, daß der Einpreßdruck beider
Lagerhülsen untereinander gleich ist.
-
Um mit Sicherheit zu erreichen, daß mit dem Einziehen der Lagerhülse
in die Lagerbohrung des Schwingenarmes gleichzeitig auch die Schicht aus elastischem
Werkstoff mit in die Lagerbohrung eingezogen und eingepreßt wird; ist gemäß der
weiteren Erfindung die konische Lagerhülse an ihrer Grundfläche mit einem Flansch
versehen. Dieser verschiebt die elastische Schicht in das Innere der Lagerbohrung.
Reicht dann die Einpreßkraft nicht mehr aus, die Reibung zwischen der elastischen
Schicht und der Wandung der Lagerbohrung bzw. der konischen Lagerhülse zu überwinden,
so erfolgt durch den Flansch der Lagerhülse nur noch ein Zusammenpressen der elastischen
Schicht, so daß- sich deren Werkstoff verfestigt, wodurch ein seitliches Auslenken
des Schwingenarmes ausgeschaltet ist. Um auch die Endlage der elastischen Schicht
bei ihrem Einziehen in die Lagerbohrung festzulegen, sieht die Erfindung weiterhin
vor, daß die Lagerbohrung an ihrem verjüngten Ende durch einen in die Bohrung vorspringenden
Wulst verengt ist. An diesen vorspringenden Wulst legt sich die elastische Schicht
bei ihrem Einziehen an, so daß sie gewissermaßen zwischen dem in die Bohrung hineinragenden
Wulst und dem Flansch der Lagerhülse eingespannt liegt.
-
Gemäß der weiteren Erfindung ist die Lagerhülse lösbar und unverdrehbar
mit dem Schwingenträger bzw. dem Rahmen verbunden. Als Verbindungselement dient
vorzugsweise eine Schraube, welche die Lagerhülse in die Lagerbohrung des Schwingenarmes
einzieht. Zur Sicherung der Lagerhülse gegen ein Verdrehen gegenüber dem Schwingenträger
kann die Lagerhülse mit einer an ihrer Stirnseite angeordneten Verzahnung in eine
am Schwingenträger angeordnete Gegenverzahnung eingreifen. Zweckmäßigerweise sind
die Lagerhülse und die elastische Schicht bzw. ist die Höhe der Zähne derart bemessen,
daß nach dem Ineinandergreifen der Verzahnungen und Erreichen des gewünschten Einpreßdrucks
ein weiterer Verschiebungsweg zum Nachspannen dadurch verbleibt, daß die Zähne zunächst
nicht in ihrer ganzen Höhe ineinandergreifen. In den Figuren sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Lagerung einer Radschwinge und deren
Befestigung mittels Schrauben am Rahmen in zwei Ausführungsformen, Fig.2 die Lagerung
eines Schwingenarmes an einem Schwingenträger anderer Ausbildung und Fig.3 die Lagerung
eines Schwingenarmes mit einer doppelkegeligen Lagerbohrung.
-
In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 sind die im Schnitt
gezeichneten Rohre, die Teile des Rahmens des Fahrzeuges bilden, mit 1 bezeichnet.
Diese sind durch den angelöteten Schwingenträger 2 miteinander verbunden. Die am
Schwingenträger 2 angelenkte Radschwinge setzt sich aus den beiden Schwingenarmen
3 und dem beide verbindenden Querrohr 4 zusammen. Die freien Enden der Schwingenarme
liegen beiderseits des Schwingenträgers 2 und sind mit je einer konischen Lagerbohrung
5 versehen. Während die Außenkante 6 der Lagerbohrung abgerundet ist, ist die Innenkante
zur Bildung des Wulstes 7 eingezogen. An der Wulst 7 liegt die Schicht 8 aus einem
elastischen Werkstoff, z. B. Gummi, an und ist an die Wandung der Lagerbohrung 5
mittels der konischen Lagerhülse 9 fest angepreßt. Die konische Lagerhülse 9 ist
mit dem Flansch 10 ausgestattet, der das Einschieben der Schicht 8 in die Lagerbohrung
5 unterstützt und die Schicht 8 zwischen die Wulst 7 und den Flansch 10 einspannt.
Dem Einpressen der Lagerhülse 9 sowie der Schicht 8 in die Bohrung 5 des Schwingenarmes
3 dient entweder die Schraube 11, wie in der linken Hälfte der Fig. 1 gezeigt, oder
die Schraube 12 mit der Mutter 13, wie in der rechten Hälfte der Fig. 1 dargestellt.
Während je eine Schraube 11 für jeden Schwingenarm 3 vorgesehen sein muß, genügt
die Schraube 12, um beide Lagerhülsen 9 gleichzeitig in die Lagerbohrungen 5 der
beiden Schwingenarme 3 einzuziehen.
-
Damit die Schwingbewegung der beiden Schwingenarme lediglich durch
Torsion der elastischen Schicht 8 erfolgt, ist die Lagerhülse 9 mit dem Schwingenträger
2 unverdrehbar verbunden. Zu diesem Zweck ist die Stirnseite jeder Lagerhülse 9,
wie in den Figuren dargestellt, mit der Verzahnung 14 versehen, die in die Gegenverzahnung
15 des Schwingenträgers 2 eingreift.
-
Durch diese Art des Zusammengreifens der Lagerhülse 9 und des Schwingenträgers
2 ist eine unverdrehbare Verbindung unabhängig von dem Maß gewährleistet, um das
die Hülse 9 in die Lagerbohrung 5 des Schwingenarmes 3 mittels der Schraube 11 bzw.
12 eingezogen wird. Durch ein entsprechend kräftiges Einziehen und die dabei erzielte
Verdichtung des Werkstoffes der Schicht 8 ist die Gefahr eines Auslenkens der Radschwinge
in seitlicher Richtung völlig ausgeschaltet, jedoch ein auf- und abwärts gerichtetes
Schwingen bei völliger Spielfreiheit gewährleistet.
-
Fig. 2 zeigt eine Schwingenlagerung, die sich von der in der linken
Hälfte der Fig. 1 dargestellten lediglich durch die abweichende Gestaltung des Schwingenträgers
2' unterscheidet. Die übrigen Einzelteile stimmen im wesentlichen mit denen nach
der Fig. 1 überein. Sie sind daher auch mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
-
Das Ausführungsbeispiel der Fig.3 zeigt einen Schwingenarm 16 mit
einer doppelkegeligen Lagerbohrung. An dem einen Kegel 17 dieser Lagerbohrung
liegt die Schicht 8 an, die sich auf die Hülse 9 abstützt, während an dem anderen
Kegel 18 die
Schicht 8' anliegt, die sich auf den konisch
geformten Lagerzapfen 19 abstützt. Das Einpressen erfolgt in gleicher Weise wie
bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 mittels der Schraube 11.
-
Die Lagerung nach der Erfindung kann außer bei Zweiradfahrzeugen auch
ohne weiteres bei der Lagerung von Rädern an Drei- bzw. Vierradfahrzeugen Verwendung
finden. Es ist auch möglich, insbesondere bei einer Ausbildungsform entsprechend
Fig. 3, mit einem einzigen Schwingenarm auszukommen, wenn dabei der Schwingenarm
im Bereich der Lagerbohrung genügend breit ausgebildet wird, um eine ausreichende
tiefe Lagerbohrung anbringen zu können.