DE20102011U1

DE20102011U1 - Sattelstütze

Info

Publication number: DE20102011U1
Application number: DE20102011U
Authority: DE
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 2001-02-06
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2001-04-19
Anticipated expiration: 2011-02-07

Description

SKF GmbH Schweinfurt, 05.02.2001

DE 01 002 DE STP-he.se

B e s ehreibung

Sattelstütze

Die Erfindung betrifft eine Sattelstütze für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Zweirad.

Die Sattelstütze dient als Zwischenstück für die Anbindung eines Sattels an einen Fahrzeugaufbau und ist in der Regel so ausgebildet, dass mit ihrer Hilfe eine Höhenverstellung des Sattels möglich ist.

Aus der DE 44 16 196 C2 ist eine Federungsanordnung für den Sattel von Motoroder Fahrrädern bekannt, die aus zwei mittels Rollelementen gegeneinander verschiebbaren Vierkantrohren besteht, in denen eine Feder angeordnet ist. Die bekannte Federungsanordnung wird zwischen dem Sattel und einem Sattelstützrohr angeordnet. Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, dass sie einen zusätzlichen Bauraum beansprucht, so dass der Sattel nur bis auf eine durch die Abmessungen der Federungsanordnung vorgegebene Höhe abgesenkt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federung des Sattels zu ermöglichen, die zum einen im Hinblick auf ihre Federungseigenschaften möglichst

optimal ist und zum anderen möglichst keine baulichen Einschränkungen im Vergleich zu ungefederten Systemen zur Folge hat.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmaiskombination des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Sattelstütze weist ein Innenteil, ein Außenteil, ein Federungselement und ein Satz von Wälzkörpern auf. Das Außenteil umschließt das Innenteil wenigstens bereichsweise unter Ausbildung eines Spaltes, in dem die Wälzkörper angeordnet sind, so dass das Innenteil und das Außenteil relativ zueinander linear verschiebbar sind. Das Federungselement wirkt einer relativen Verschiebung zwischen dem Innenteil und dem Außenteil, die eine Stauchung der

Sattelstütze zur Folge hat entgegen. Der Sattel wird am Innenteil befestigt, das ebenso wie das Außenteil zylinderförmig ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, die erfindungsgemäße Sattelstütze in den Außenabmessungen einer herkömmlichen ungefederten Sattelträgerstange auszuführen, so dass ein Austausch der Sattelträgerstange gegen die erfindungsgemäße Sattelstütze problemlos erfolgen kann. Die Wälzkörper werden mit Hilfe von Laufbahnplatten geführt, die in das innere Rohr und das äußere Rohr eingefügt sind und in Axialrichtung verlaufende Vertiefungen aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass das innere Rohr und das äußere Rohr, aus einem vergleichsweise leichten und weichen Material gefertigt werden können und somit das Gesamtgewicht und auch die Herstellungskosten der Sattelstütze reduziert werden können.

Die Laufbahnplatten des Innenteils und die Laufbahnplatten des Außenteils liegen in der Regel einander jeweils paarweise gegenüber, wobei vorzugsweise wenigstens zwei Paare von Laufbahnplatten verhanden sind.

Um eine präzise und hochbelastbare Führung zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die Wälzkörper zu den Laufbahnplatten des Innenteils und des Außenteils in einem Vierpunktkontakt stehen.

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Das Außenteil kann als Hohlzylinder ausgebildet sein und zur axialen Sicherung der Laufbahnplatten zwei auf seiner inneren Mantelfläche ringförmig umlaufende Nuten aufweisen, in die jeweils ein Sicherungsring eingefügt ist. Beim Innenteil, das als Vollzylinder oder als Hohlzylinder ausgebildet sein kann, kann die axiale Sicherung der Laufbahnplatten dadurch erfolgen, dass ein Sicherungsring in einer auf der äußeren Mantelfläche ringförmig umlaufenden Nut eingefügt ist.

Zur Verankerung des Innenteils im Außenteil kann das Innenteil an seinem in das Außenteil eintauchenden Ende ein Anschlagstück aufweisen, das mit einem der Sicherungsringe des Außenteils zusammenwirkt.

Das Federungselement ist vorzugsweise im Außenteil angeordnet und axial zwischen dem Anschlagstück und einer axial variierbaren Verschlussschraube des Außenteils eingespannt. Die Vorspannung des Federelements kann durch Verdrehen der Verschlussschraube eingestellt werden.

Das Federungselement kann vorteilhafterweise als kombiniertes Federungs-Dämpfungselement ausgebildet sein. Als Material für die Herstellung des Federungselements ist beispielsweise Elastomermaterial geeignet.

Das Innenteil und/oder das Außenteil sind vorzugsweise aus Aluminium gefertigt. Ebenso ist es möglich, das Innenteil und/oder das Außenteil aus faserverstärktem Kunststoff zu fertigen. Beide Materialien haben den Vorteil, dass sie ein sehr geringes Gewicht aufweisen, so dass durch die Montage der erfindungsgemäßen Sattelstütze das Fahrzeuggewicht nur unwesentlich erhöht wird.

Die Laufbahnplatten sind vorzugsweise aus Stahl gefertigt, so dass ein dauerhafter Betrieb ohne unzulässig hohe Verschleißerscheinungen möglich ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Es zeigen:

Figuren la und Ib Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sattelstütze im Längsschnitt und

Figur 2 das in Figur la dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sattelstütze im Querschnitt.

Die in den Figuren la, Ib und 2 dargestellten Ausfuhrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sattelstütze weisen ein inneres Rohr 1 auf und ein äußeres Rohr 2, die jeweils einen kreisringförmigen Querschnitt besitzen. Der Außendurchmesser des inneren Rohres 1 ist kleiner als der Innendurchmesser des äußeren Rohres 2. Das äußere Rohr 2 umschließt das innere Rohr 1 bereichsweise unter Ausbildung eines ringförmigen Spaltes 3. Im Spalt 3 sind Kugeln 4 angeordnet, so dass das innere Rohr 1 und das äußere Rohr 2 relativ zueinander linear verschiebbar sind. Statt der Kugeln 4 können auch andersartig ausgebildete Wälzkörper wie beispielsweise zylinderförmige Rollen oder ähnliches vorhanden sein.

Die Kugeln 4 werden mit Hilfe von Laufbahnplatten 5 und 6 geführt, die in das innere Rohr 1 bzw. in das äußere Rohr 2 eingefügt sind und in Axialrichtung verlaufende Vertiefungen 7 aufweisen. In den dargestellten Ausführungsbeispielen weist das innere Rohr 1 zwei Laufbahnplatten 5 auf, die um 180 Grad versetzt zueinander in die äußere Mantelfläche des inneren Rohres 1 eingefügt sind. Das äußere Rohr 2 weist auf seiner inneren Mantelfläche zwei Laufbahnplatten 6 auf, die ebenfalls um 180 Grad zueinander versetzt angeordnet sind. Das innere Rohr 1 und das äußere Rohr 2 sind so zueinander ausgerichtet, dass sich ihre

Laufbahnplatten &eacgr; und f jeweils paarweise gegenüber liegen. Diese Anordnung hat zur Folge, dass das innere Rohr 1 und das äußere Rohr 2 nicht relativ zueinander verdreht werden können, eine relative Verschiebung zueinander aber dennoch möglich ist. Um eine möglichst optimale Krafteinleitung zu gewährleisten, sind die Laufbahnplatten 5 und 6 vorzugsweise so geformt, dass ein Vierpunktkontakt zu den Kugeln 4 besteht, d. h. die Kugeln 4 stehen jeweils zu einer Laufbahnplatte 5 und zu einer Laufbahnplatte 6 im Zweipunktkontakt.

Abhängig von den bei der jeweiligen Anwendung auftretenden Kräften kann auch eine andere Anzahl von Laufbahnplatten 5 und 6 verwendet werden. Als Material für die Laufbahnplatten 5 und 6 eignet sich insbesondere Stahl, da die Laufbahnplatten 5 und 6 mechanisch stark beansprucht werden. Das innere Rohr 1 und das äußere Rohr 2 werden hingegen in der Regel bevorzugt aus einem Werkstoff mit einem geringen Gewicht bei noch ausreichender mechanischer Festigkeit gefertigt wie beispielsweise Aluminium oder faserverstärkter Kunststoff.

Aus fertigungstechnischen Gründen wird in der Regel sowohl das innere Rohr 1 als auch das äußere Rohr 2 mit axial durchgehenden Vertiefungen für die Aufnahme der Laufbahnplatten 5 und 6 ausgestattet. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Laufbahnplatten 5 und 6 gegen axiales Verschieben zu sichern. Hierzu weist das äußere Rohr 2 auf seiner inneren Mantelfläche zwei ringförmig umlaufende Nuten auf, in die jeweils ein geschlitzter Ring 8 als Axialanschlag für die Laufbahnplatten 5 eingesetzt ist. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur la ist der untere der beiden geschlitzten Ringe 8 in einer höheren Position im äußeren Rohr 2 angeordnet als im Ausführungsbeispiel gemäß Figur Ib.

Das innere Rohr 1 verfügt über eine auf seiner äußeren Mantelfläche ringförmig umlaufende Nut, in die ein geschlitzter Ring 9 zur axialen Sicherung der Laufbahnplatten 6 eingesetzt ist. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur la ist des weiteren ein Anschlagstück 10 vorhanden, das in das Ende des inneren Rohres 1

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eingeschraubt ist, welches in das äußere Rohr 2 eintaucht. Dieses Anschlagstück 10 dient in Zusammenwirkung mit dem unteren geschlitzten Ring 8 des äußeren Rohres 2 zur Verankerung des inneren Rohres 1 im äußeren Rohr 2, d. h. das innere Rohr 1 kann soweit aus dem äußeren Rohr 2 herausgezogen werden, bis das Anschlagstück 10 an dem unteren geschlitzten Ring 8 anschlägt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur Ib entfällt das Anschlagstück 10. Die Verankerung des inneren Rohres 1 im äußeren Rohr 2 erfolgt hier durch die Zusammenwirkung des geschlitzten Ringes 9, der Kugeln 4 und des oberen geschlitzten Ringes 8.

Axial an den Bereich anschließend, in den das innere Rohr 1 eintaucht, ist im äußeren Rohr 2 ein Federungselement 11 angeordnet. Das Federungselement 11 ist vorzugsweise als Federungs-Dämpfungselement ausgebildet und aus einem Elastomermaterial gefertigt. Das Federungselement 11 ist durch eine Stellschraube 12 gegen Herausfallen aus dem äußeren Rohr 2 gesichert und wird beim zunehmenden Eintauchen des inneren Rohres 1 in das äußere Rohr 2 durch das Anschlagstück 10 (Figur la) bzw. durch das Ende des inneren Rohres 1 (Figur Ib) gestaucht. Ein Eintauchen des inneren Rohres 1 in das äußere Rohr 2 ist somit nur unter Überwindung der Federkraft des Federungselementes 11 möglich. Durch Verdrehen der Stellschraube 12 wird die Vorspannung des Federungselements 11 beeinflusst und damit die Kraft festgelegt, die zur Erreichung einer bestimmten Eintauchtiefe erforderlich ist. Mit anderen Worten, mittels der Stellschraube 12 lässt sich die Federungscharakteristik der Sattelstütze regulieren und so an das Gewicht der Person, die auf dem Sattel sitzt, anpassen. Zur Befestigung des Sattels an der Sattelstütze ist am freien Ende des Innenrohres 1 eine Klemmvorrichtung 13 vorgesehen, die des weiteren als axiale Sicherung für die inneren Laufbahnplatten 5 dient.

Die erfindungsgemäße Sattelstütze kann beispielsweise bei einem Fahrrad die Funktion der üblichen Sattelträgerstange übernehmen. Hierzu wird das äußere Rohr

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2 anstelle der Sattelträgerstange in den Fahrzeugrahmen eingeführt und befestigt. Der Sattel wird mit Hilfe der Klemmvorrichtung 13 auf der Sattelstütze montiert.

In einer Variante der erfindungsgemäßen Sattelstücke ist das innere Rohr 1 durch ein zylindrisch geformtes Vollmaterial ersetzt. Dieses Vollmaterial verfügt bei dem in Figur la dargestellten Ausführungsbeispiel an einem seiner axialen Enden vorzugsweise über eine Bohrung, in die das Anschlagstück 10 eingedreht wird. Wenn man für das Anschlagstück 10 eine selbstschneidende Schraube verwendet, kann darauf verzichtet werden, die Bohrung im Vorfeld mit einem Gewinde auszustatten.

Claims

1. Sattelstütze zur Befestigung eines Sattels eines Fahrzeugs, insbesondere eines Zweirads, mit

- einem Innenteil (1),

- einem Außenteil (2),

- einem Federungselement (11) und

- einem Satz von Wälzkörpern (4),

- wobei das Außenteil (2) das Innenteil (1) wenigstens bereichsweise unter Ausbildung eines Spaltes (3) umschließt,

- in dem Spalt (3) die Wälzkörper (4) angeordnet sind, so dass das Innenteil (1) und das Außenteil (2) relativ zueinander linear verschiebbar sind und

- das Federungselement (11) einer relativen Verschiebung zwischen dem Innenteil (1) und dem Außenteil (2), die eine Stauchung der Sattelstütze zur Folge hat entgegenwirkt,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Sattel am Innenteil (1) befestigbar ist,

- das Innenteil (1) und das Außenteil (2) jeweils zylinderförmig ausgebildet sind,

- die Wälzkörper (4) mit Hilfe von Laufbahnplatten (5, 6) geführt werden, die in das Innenteil (1) und das Außenteil (2) eingefügt sind und in Axialrichtung verlaufende Vertiefungen (7) aufweisen.

2. Sattelstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Laufbahnplatten (5) des Innenteils (1) und die Laufbahnplatten (6) des Außenteils (2) jeweils paarweise gegenüberliegen.

3. Sattelstütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sattelstütze wenigstens zwei Paare von Laufbahnplatten (5, 6) aufweist.

4. Sattelstütze nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (4) zu den Laufbahnplatten (5, 6) des Innenteils (1) und des Außenteils (2) in einem Vierpunktkontakt stehen.

5. Sattelstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (2) als Hohlzylinder ausgebildet ist und zwei auf seiner inneren Mantelfläche ringförmig umlaufende Nuten aufweist, in die jeweils ein Sicherungsring (8) zur axialen Sicherung der Laufbahnplatten (6) eingesetzt ist.

6. Sattelstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil als Vollzylinder oder als Hohlzylinder ausgebildet ist und eine auf seiner äußeren Mantelfläche ringförmig umlaufende Nut aufweist, in die ein Sicherungsring (9) zur axialen Sicherung der Laufbahnplatten (5) eingesetzt ist.

7. Sattelstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (1) an seinem in das Außenteil (2) eintauchenden Ende ein Anschlagstück (10) aufweist, das in Zusammenwirkung mit einem der Sicherungsringe (8) des Außenteils (2) das Innenteil (1) im Außenteil (2) verankert.

8. Sattelstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federungselement (11) im Außenteil (2) angeordnet ist und axial zwischen dem Anschlagstück (10) und einer axial variierbaren Stellschraube (12) des Außenteils (2) eingespannt ist.

9. Sattelstütze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch Verdrehen der Stellschraube (12) die Vorspannung des Federungselements (11) einstellbar ist.

10. Sattelstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federungselement (11) als kombiniertes Federungs- Dämpfungselement ausgebildet ist.

12. Sattelstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federungselement (11) aus Elastomermaterial gefertigt ist.

13. Sattelstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (1) und/oder das Außenteil (2) aus Aluminium gefertigt sind.

14. Sattelstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (1) und/oder das Außenteil (2) aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt sind.

15. Sattelstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahnplatten (5, 6) aus Stahl gefertigt sind.