DE19534424A1 - Lenkrolle für fahrbare Geräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkrolle für fahrbare Geräte mit einer Vorrichtung zur Feststellung der Drehbewegung des Laufrades und der Schwenkbewegung der Radgabel, deren Gabelrücken zwischen Kugelkränzen eines eine Befestigungsplatte und eine Innenkugelschale aufweisenden Lagerkopfes gelagert ist, der von einem koaxial zur Schwenkachse der Radgabel undrehbar, jedoch längsverschiebbar angeordneten Stellbolzen durchdrungen ist, wobei der Stellbolzen unterendig ein an das Laufrad andrückbares Bremsglied trägt, und von einem an der Radgabel festgelegten Federglied im Lösesinne beaufschlagt ist, das bei entsprechender Lage des Stellbolzens in Zahneingriff mit einer undrehbar am Lagerkopf festgelegten Scheibe bringbar ist.

Bei einer Lenkrolle der eingangs genannten Art gemäß der DE 33 07 652 AI ist am Gabelrücken ein sich mit seiner Haupterstreckungsrichtung in Laufrichtung des Laufrades ausdehnendes Federglied angeordnet, welches mit zwei den Stellbolzen seitlich umgreifenden Federschenkeln an einer mit dem Stellbolzen fest verbundenen Rastscheibe derart angreift, daß das Federglied als Rückholfeder für den Stellbolzen fungiert. Im mittleren Bereich zwischen den Gabelschenkeln weist das vorbekannte Federglied eine verzahnte Rastzunge auf, deren Länge gegenüber den beiden seitlichen Federschenkeln wesentlich verkürzt ist. Bei niedergedrücktem Stellbolzen wird durch das daran unterendig befestigte Bremsglied einerseits das Laufrad blockiert und andererseits die Rastscheibe in die Verzahnung der Rastzunge gedrückt, so daß auch die Schwenkbewegung der Radgabel gegenüber der Befestigungsplatte unterbunden ist. Da die Rastzunge kürzer als die den Stellbolzen in Freigabelage drückenden Federschenkel ist, ist auch der Federweg der Rastzunge geringer als der Federweg des Federschenkel, so daß bei entsprechend großem Federweg der Federschenkel die Rastscheibe von der Rastzunge des Federgliedes freikommen kann, so daß auch eine Verschwenkung der Radgabel möglich ist, wenn das Bremsglied vom Laufrad gelöst ist. Allerdings bedingt dies, daß die Stärke der Rastscheibe gering ist, da andernfalls eine Schwenkbewegung behindert wird, während das Laufrad frei drehbar ist. Zudem erfordert diese Lösung außer der ohnehin erforderlichen Innenkugelschale zur Lagerung des Radgabelrückens außerdem die zuvor genannte Rastscheibe. Um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten ist außerdem das Federglied in bezug auf Federschenkel und Rastzunge exakt abzustimmen, damit es nicht zu einer Blockierung der Rastscheibe kommt, während das Bremsglied das Laufrad bereits freigibt.

Aufgabe der Erfindung ist es die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und sicherzustellen, daß trotz geringeren Bauteileaufwandes bei Freigabe des Laufrades auch die Schwenkbewegung der Radgabel in jedem Fall behinderungsfrei freigegeben ist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Federglied ein Federblatt aufweist, und sich - die Radgabel mit Abstand zum Gabelrücken durchquerend - von Gabelschenkel zu Gabelschenkel unterhalb ihrer Schwenkachse quer zur Laufrichtung des Laufrades erstreckt und mit Seitenschenkeln an den Gabelschenkeln festgelegt ist, wobei das Federblatt im Bereich der Gabelschenkel aufragende Federzungen aufweist, die an ihren freien Enden einen ausgeformten Zahn zum Eingriff in Zahnlücken am Rand der Innenkugelschale aufweisen. Abgesehen davon, daß auch bei dieser Lösung das Federglied sowohl für die Rückstellung des Stellbolzens, als auch für die Schwenksperrung der Radgabel verantwortlich ist, kann eine zusätzliche Sperrscheibe entfallen, da durch die Gestaltung aufragender Federzungen die Innenkugelschale zur Unterbrechung der Schwenkbewegung genutzt werden kann. Dies deshalb, weil bei der Durchbiegung des Federblattes durch Belastung des Stellbolzens nach unten die aufragenden Federzungen nach innen verschwenken und mit ihren angeformten Zähnen in Zahnlücken der Innenkugelschale eingreifen können.

Eine formschlüssige Verbindung des Federgliedes mit den Innenseiten der Gabelschenkel in der Radgabelhöhlung zur Unterstützung der Verbindung zwischen Federglied und Radgabel läßt sich vorteilhaft erzielen, indem die Seitenschenkel des Federblattes als aus einer Längsseite austretende und nach unten abgewinkelte Zungen ausgebildet sind, die zu die Stirnseiten des Federblattes untergreifenden Federfingern abgebogen sind. Dabei weisen die Seitenschenkel vorteilhaft nach außen weisende Zapfen auf, die in Gebrauchslage des Federgliedes in Löcher in den Gabelschenkeln der Radgabel eingreifen. Zur vereinfachten Fertigung des Federgliedes sind die Zapfen vorteilhaft als an den Seitenschenkeln des Federgliedes einstückig angeformte, durch Ausprägen erzeugte Hülsen ausgebildet.

Zur verdrehungsfreien Führung des Stellbolzens ist im mittleren Bereich des Federblattes des Federgliedes vorzugsweise eine unrunde, den Stellbolzen formschlüssig umfassende Ausnehmung angeordnet.

Um eine Verdrehung des Federgliedes während seiner Betätigung auszuschließen, sind die Achsmitten der Zapfen der Seitenschenkel des in Gebrauchslage befindlichen Federgliedes zusammen mit dem Mittelpunkt der Ausnehmung im Federblatt in einer gleichen, quer zur Laufrichtung des Laufrades verlaufenden Vertikalebene angeordnet. Eine infolge Durchbiegung des Federblattes erzeugte Bewegungsübertragung auf die Federzungen läßt sich durch Aussteifung des Anbindungsbereiches der Federzungen an das Federblatt insbesondere dadurch stabilisieren, daß die Federzungen aus dem Federblatt ausgebogen sind und der Anschlußbereich jeder Federzunge an das Federblatt seitlich einen Freischnitt im Federblatt aufweist. Zusätzlich lassen sich in diesem Bereich Sicken einbringen, so daß eine Durchbiegung des Federblattes eine entsprechende Schwenkbewegung der Federzungen ergibt.

Obschon es denkbar ist, den die Befestigungsplatte überragenden Stellbolzen durch ein darüber angeordnetes und dem fahrbaren Gerät zugehöriges Schiebekeilsystem zu betätigen, so mag es doch in vielen Fällen vorteilhaft sein, die Befestigungsplatte mit einem aufragenden, den die Befestigungsplatte überragenden Teil des Stellbolzens umgebenden Rohrgehäuse zu versehen, in welchem eine den Stellbolzen beaufschlagende Nockenscheibe gelagert ist.

Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen auf der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Lenkrolle in einem Längsschnitt,

Fig. 2 die aus Fig. 1 ersichtliche Lenkrolle in einem Halbschnitt nach der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 die aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche Lenkrolle in einer Drauf­ sicht,

Fig. 4 das zum Einbau in die Radgabelhöhlung vorgesehene Federglied als eigenständigen Bauteil in einer Draufsicht,

Fig. 5 das aus Fig. 4 ersichtliche Federglied in einer Seitenansicht,

Fig. 6 das analog Fig. 4 dargestellte Federglied, dessen Seitenschenkel jedoch wie beim Einbau in die Radgabelhöhlung gespannt sind,

Fig. 7 das aus Fig. 6 ersichtliche Federglied in einer Stirnansicht,

Fig. 8 das zu einem Zahn ausgeformte freie Ende der aufragenden Federzungen des Federgliedes im Schnitt nach der Linie VIII-VIII von Fig. 5,

Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lenkrolle, bei der die Befestigungsplatte mit einem Rohrgehäuse versehen ist.

Die Lenkrolle weist ein, durch eine strichpunktierte Kreislinie angedeutetes Laufrad 10 auf, welches zwischen den Gabelschenkeln 12, 13 einer über den Gabelrücken 14 verbundenen Radgabel 11 mittels einer eine nicht dargestellte Lagerbuchse durchdringenden, verschraubbaren Achse 15 drehbar gelagert ist. Im Zentrum des Gabelrückens 14 ist ein Loch angeordnet, das von einem mit seiner Längsachse in vertikaler Richtung verlaufenden Stellbolzen 16 durchdrungen ist. Zentrisch zum Loch im Gabelrücken sind in diesen Gabelrücken 14 eine Drehplatte bildende, konzentrische Laufbahnen 17 und 18 für Kugellaufkränze 19 und 20 eingepreßt. Der als Drehplatte fungierende Gabelrücken 14 greift zwischen eine Befestigungsplatte 21 und eine Innenkugelschale 22, die im Loch der Drehplatte mit einer vom Stellbolzen 16 durchdrungenen Nabenhülse 23 fest miteinander verpreßt sind. Die Innenkugelschale 22 weist eine Laufbahn 24 für den Kugellaufkranz 20 auf, und auch die Befestigungsplatte 21 ist mit einer Laufbahn 25 für den Kugellaufkranz 19 versehen. Der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hochgewölbte Rand der eine rechteckförmige Grundfläche aufweisenden Befestigungsplatte 21 weist an seinen vier Ecken Langlöcher 26 zur Befestigung an einem verfahrbaren Gerät auf. Die Innenkugelschale 22 weist an ihrem Rand Zahnlücken 27 auf, die demgemäß unterhalb des Radgabelrückens 14 in der Radgabelhöhlung angeordnet sind.

Der in der Nabenhülse 23 axial verschiebbar gelagerte Stellbolzen 16 weist an seinem die Befestigungsplatte 21 überragenden Ende eine abgerundete Kuppe zur Betätigung durch ein Stellorgan auf und trägt an seinem, in die Radgabelhöhlung einragenden unteren Ende ein Bremsglied 28, das auf einen Gewindeschaft des Stellbolzens 16 aufgeschraubt ist und unterseitig eine kegelstumpfförmige, abgestufte Bremsfläche aufweist. Oberhalb des Gewindeschaftes des Stellbolzens 16 befindet sich an diesem ein unrunder Querschnitt in Form eines Vierkantschaftes 29, der ein unrundes Loch 32 im Federblatt 31 des Federgliedes 30 formschlüssig durchdringt. Das Zentrum dieses unrunden Loches 32 bildet ebenso wie das Zentrum der Nabenhülse 23 und die Längsachse des Stellbolzens 16 eine Schwenkachse 33, um welche die Radgabel 11 verschwenken kann.

Das Federglied 30 besteht im wesentlichen aus dem Federblatt 31, welches als langgestreckter Blechzuschnitt an seinen beiden Stirnseiten der Innenkontur der Gabelschenkel 12 bzw. 13 kreisbogenförmig nachgeformt ist, wobei unterhalb der Stirnseiten Seitenschenkel 34 im wesentlichen über die Länge der Stirnseiten des Federblattes 31 verlaufend angeordnet sind. Diese Seitenschenkel 34 bilden Federfinger 35, die aus Zungen 36 abgebogen sind, die aus einer Längsseite 37 des Federblattes 31 austreten und nach unten abgewinkelt sind. Diese, die Seitenschenkel 34 bildenden Federfinger 35 des Federgliedes 30 sind mit nach außen weisenden Zapfen 38 versehen, die als einstückig angeformte und durch Ausprägen erzeugte Hülsen ausgebildet sind. Die Federfinger 35 nehmen bei dem noch nicht in Einbaulage befindlichen Federglied eine abgespreizte Lage ein, wie dies aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist. Erst in Einbaulage befinden sich die, als Federfinger 35 ausgebildeten Seitenschenkel 34 in einer Lage, wie dies der Fig. 6 entnommen werden kann. Dabei sind die Zapfen 38 an einer solchen Stelle der Federfinger 35 plaziert, daß sie in der aus Fig. 6 ersichtlichen Einbaulage zusammen mit dem Mittelpunkt des unrunden Loches 32 im Federblatt 31 in einer gleichen, quer zur Laufrichtung des Laufrades 10 verlaufenden Vertikalebene angeordnet sind, wie dies aus Fig. 6 zu entnehmen ist. In dieser aus Fig. 6 ersichtlichen Lage greift jeder Zapfen 38 in ein Loch 39 im Gabelschenkel 12 bzw. im Gabelschenkel 13. Dadurch ist das Federglied sowohl durch die gekrümmte Gestaltung jeden Seitenschenkels, als auch durch die Zapfen 38 in der Radgabel formschlüssig festgelegt.

Die gekrümmten Stirnseiten des Federblattes 31 sind in ihrem mittleren Bereich gegenüber den Stirnseiten zurückversetzt und zwar derart, daß ihr Abstand voneinander etwas größer ist als der Außendurchmesser der Innenkugelschale 22. An den zuvor genannten, zurückgesetzten Stellen der Stirnseiten des Federblattes sind aus diesem Grund auf jeder Stirnseite eine aufragende Federzunge 40 aufgebogen, an deren oberes freies Ende ein nach innen vorspringender Zahn 41 angeformt ist, der beispielsweise - wie aus Fig. 8 ersichtlich - angeprägt sein kann. Die beiden einander gegenüberliegenden Zähne 41 der Federzungen 40 lassen bei unbelastetem Federglied 30 eine freie Verschwenkung der Radgabel gegenüber der mit der Befestigungsplatte 21 drehfest verbundenen Innenkugelschale 22 zu (Fig. 2).

Wenn jedoch der Stellbolzen 16 durch ein in den Fig. 1 bis 3 nicht dargestelltes Betätigungsglied niedergedrückt wird und dadurch das Federblatt 31 nach unten durchbiegt, bis das Bremsglied 28 auf der Lauffläche des Laufrades 10 aufliegt und dadurch das Laufrad an der Drehbewegung hindert, so verschwenken infolge der Durchbiegung des Federblattes 3 1 die daran angeformten Federzungen 40 nach innen und greifen mit ihrem Zahn 41 in eine Zahnlücke 27 am Rand der Innenkugelschale 22 ein, sobald der Zahn 41 auf Lücke 27 zu stehen kommt. Damit ist nicht nur die Drehbewegung des Laufrades 10, sondern auch die Schwenkbewegung der Radgabel 11 unterbrochen.

Bei dem aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Ausführungsbeispiel einer Lenkrolle gehört das Betätigungsglied für den Stellbolzen 16 nicht zur Rolle selbst sondern zum Gerät, für welches diese Lenkrolle vorgesehen ist. Es ist jedoch auch möglich, ein der Rolle zugehöriges Betätigungsglied vorzusehen, in dem beispielsweise zwischen die Befestigungsplatte 21 und die Nabenhülse 23 ein Rohrgehäuse 42 geklemmt ist, welches den oberen Abschnitt des Stellbolzens 16 überragt und in diesem überragenden Teil eine den Stellbolzen 16 beaufschlagende, mehrere Schaltstellungen aufweisende Nockenscheibe 43 lagert.

Wie bereits erwähnt geben die dargestellten und vorbeschriebenen Ausführungen den Erfindungsgegenstand nur beispielsweise wieder der keinesfalls allein darauf beschränkt ist. Es sind vielmehr noch mancherlei Änderungen und andere Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes denkbar. Darüber hinaus sind sämtliche in den Zeichnungen dargestellten und aus der Beschreibung ersichtlichen Merkmale erfindungswesentlich, auch wenn sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Bezugszeichenliste

10 Laufrad
11 Radgabel
12 Gabelschenkel
13 Gabelschenkel
14 Gabelrücken
15 Achse
16 Stellbolzen
17 Kugellaufbahn
18 Kugellaufbahn
19 Kugellaufkranz
20 Kugellaufkranz
21 Befestigungsplatte
22 Innenkugelschale
23 Nabenhülse
24 Laufbahn
25 Laufbahn
26 Langloch
27 Zahnlücke
28 Bremsglied
29 Vierkantschaft
30 Federglied
31 Federblatt
32 Loch, unrund/Ausnehmung
33 Schwenkachse
34 Seitenschenkel
35 Federfinger
36 Zunge
37 Längsseite
38 Zapfen/Hülse
39 Loch, in 12 bzw. 13
40 Federzunge
41 Zahn
42 Rohrgehäuse
43 Nockenscheibe

Claims (8)

1. Lenkrolle für fahrbare Geräte mit einer Vorrichtung zur Feststellung der Drehbewegung des Laufrades und der Schwenkbewegung der Radgabel, deren Gabelrücken zwischen Kugelkränzen eines eine Befestigungsplatte und eine Innenkugelschale aufweisenden Lagerkopfes gelagert ist, der von einem koaxial zur Schwenkachse der Radgabel undrehbar, jedoch längsverschiebbar angeordneten Stellbolzen durchdrungen ist, wobei der Stellbolzen unterendig ein an das Laufrad andrückbares Bremsglied trägt und von einem an der Radgabel festgelegten Federglied im Lösesinne beaufschlagt ist, das bei entsprechender Lage des Stellbolzens in Zahneingriff mit einer undrehbar am Lagerkopf festgelegten Scheibe bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federglied (30) ein Federblatt (31) aufweist, und sich - die Radgabel (11) mit Abstand zum Gabelrücken (14) durchquerend - von Gabelschenkel (12) zu Gabelschenkel (13) unterhalb ihrer Schwenkachse (33) quer zur Laufrichtung des Laufrades (10) erstreckt und mit Seitenschenkeln (34) an den Gabelschenkeln (12, 13) festgelegt ist, wobei das Federblatt (31) im Bereich der Gabelschenkel (12, 13) aufragende Federzungen (40) aufweist, die an ihren freien Enden einen ausgeformten Zahn (41) zum Eingriff in Zahnlücken (27) am Rand der Innenkugelschale (22) aufweisen.

2. Lenkrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenschenkel (34) des Federblattes (31) als aus einer Längsseite (37) austretende und nach unten abgewinkelte Zungen (36) ausgebildet sind, die zu die Stirnseiten des Federblattes (31) untergreifenden Federfingern (35) abgebogen sind.

3. Lenkrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenschenkel (34) nach außen weisende Zapfen (38) aufweisen, die in Gebrauchslage des Federgliedes (30) in Löcher (39) in den Gabelschenkeln (12, 13) der Radgabel (11) eingreifen.

4. Lenkrolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (38) als an den Seitenschenkeln (34) des Federgliedes (30) einstückig angeformte, durch Ausprägen erzeugte Hülsen ausgebildet sind.

5. Lenkrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Bereich des Federblattes (31) des Federgliedes (30) eine unrunde, den Stellbolzen (16) formschlüssig umfassende Ausnehmung (32) angeordnet ist.

6. Lenkrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsmitten der Zapfen (38) der Seitenschenkel (34) des in Gebrauchslage befindlichen Federgliedes (30) zusammen mit dem Mittelpunkt der Ausnehmung (32) im Federblatt (31) in einer gleichen, quer zur Laufrichtung des Laufrades (10) verlaufenden Vertikalebene angeordnet sind.

7. Lenkrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen (40) aus dem Federblatt (31) ausgebogen sind und der Anschlußbereich jeder Federzunge (40) an das Federblatt (31) seitlich einen Freischnitt im Federblatt (31) aufweist.

8. Lenkrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsplatte (21) mit einem aufragenden, den die Befestigungsplatte (21) überragenden Teil des Stellbolzens (16) umgebenden Rohrgehäuse (42) verbunden ist, in dem eine den Stellbolzen (16) beaufschlagende Nockenscheibe (43) gelagert ist.