DEP0013602DA - Spurlager für die Räder von Fahrzeugen mit Einzelradfederung, z.B. Ackerwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Spurlager für die Fahrräder von Fahrzeugen mit Einzelradfederung, insbesondere von landwirtschaftlichen Anhängefahrzeugen, wie z.B. Ackerwagen. Es liegt ihr im besonderen die Aufgabe zur Grunde, Fahrzeuge mit Achsschenkellenkung und grossen Lenkausschlägen für die gelenkten Fahrräder, wie sie vor allem bei Ackerwagen mit Achsschenkellenkung erforderlich sind, mit einer Einzelradfederung zu versehen.

Während bei Kraftfahrzeugen mit Achsschenkellenkung der Einschlagwinkel der Fahrräder verhältnismässig klein ist, ist er bei gezogenen Fahrzeugen, wie z.B. Ackerwagen, so gross, dass die Fahrräder in den äussersten Schwenklagen erst am Achsbock bzw. der Achse ihre Begrenzung finden. Dieser grosse Schwenkweg muss bei solchen Fahrzeugen auch möglich bleiben, wenn eine Achsschenkellenkung mit einer Einzelradfederung verbunden ist. Unter einer Einzelradfederung ist hier eine solche verstanden, bei der die Feder zwischen dem Radzapfen und dem Spurlager bzw. dem Achsbock, an dem das Spurlager befestigt ist, wirksam ist. Bei Fahrzeugen mit Achsschenkellenkung und grossem Schwenkweg der Fahrräder ist es schwierig, die Einzelradfederung baulich unterzubringen. Wenn man die im Fahrzeugbau übliche Faustachse oder eine Gabelachse verwendet, so bleibt wegen der grossen Lenkausschläge in der Höhenlage des Spurzapfens kein Bauraum, in dem man die Federung unterbringen könnte. Für die Unterbringung der Einzelradfederung steht lediglich der Raum unterhalb des Spurlagers zur Verfügung. Jedoch ist auch dieser begrenzt, weil die notwendige Bodenfreiheit erhalten bleiben muss.

Es musste deshalb ein neuer Weg gefunden werden, um die Einzelradfederung unterzubringen, ohne die Lenkausschläge zu behindern und die Bodenfreiheit zu beeinträchtigen.

Nach der Erfindung besteht dieser Weg in der besonderen Ausbildung des Spurlagers und Anordnung der Einzelradfederung. Erfindungsgemäss ist der schwenkbare Teil des Spurlagers ausgebildet als Träger einer den Radzapfen tragenden kurbelartigen Radschwinge und ferner als Träger einer Feder, gegen die sich die Radschwinge abstützt. Eine ähnliche Bauart einer Abfederung ist aus dem Kraftfahrzeugbau bekannt. Jedoch hat die Abfederung hier nur die im Kraftfahrzeugbau übliche Aufgabe zu erfüllen, nämlich als Federelement zu dienen. Bei landwirtschaftlichen Fahrzeugen mit Achsschenkellenkung und Einzelradfederung, insbesondere bei Ackerwagen, kommen dagegen noch ganz andere Erfordernisse hinzu. Bei solchen Fahrzeugen gestattet es die Anordnung, die Einzelradfederung so unterhalb oder auch oberhalb der Achse unterzubringen, dass grosse Lenkausschläge möglich bleiben und auch die erforderliche Bodenfreiheit erhalten bleibt.

Erfindungsgemäss kann das Spurlager als an sich bekannte Turmachse ausgebildet sein, wobei der schwenkbare Teil des Spurlagers einen Ausleger besitzt, in dem die Radschwinge gelagert ist, und auf den sich gleichzeitig die Feder abstützt. In diesem Falle ist die Feder vorteilhaft gegenüber der Spurlagerachse geneigt angeordnet, damit sie auch unterhalb der Achse schwenken kann, ohne die Lenkausschläge zu begrenzen. Die Feder kann sowohl eine Druckfeder als auch eine Zugfeder sein. Die Turmachse besitzt jedoch einige Nachteile. Infolge der einseitigen Lagerung des Spurzapfens erfährt dieser vom Auflagedruck des Fahrrades her grössere Biegungsbeanspruchungen. Die Turmachse benötigt deshalb grosse Gleitflächen und infolgedessen einen langen Zapfen mit stärkerem Durchmesser sowie eine entsprechend grosses Spurlager. Die Turmachse ist daher bei schnellfahrenden Strassenfahrzeugen unbeliebt. Bei langsamfahrenden Anhängefahrzeugen, wie z.B. Ackerwagen, fallen jedoch die genannten Nachteile nicht ins Gewicht. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Spurlager als Ringlager auszubilden. Hierbei ergeben sich eine Reihe von Möglichkeiten mit wesentlichen Vorteilen, die sich in Verbindung mit einer Achsschenkellenkung und Einzelradfederung besonders bemerkbar machen. So kann der schwenkbare Teil des Ringlagers etwa topfförmig ausgebildet sein und in seinem inneren die Feder aufnehmen. Das ergibt eine gedrängte und vor Witterungseinflüssen geschützte Anordnung, wodurch die Lebensdauer erhöht und geringe Ansprüche an die Wartung des Lagers gestellt werden. Das Ringlager selbst kann auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein. Der schwenkbare Teil des Ringlagers kann innerhalb des hohlen, feststehenden Teiles mittels eines oder mehrerer Führungsringe gelagert sein. Die Ausbildung des Spurlagers kann ferner so sein, dass die im schwenkbaren Teil des Spurlagers gelagerte, den Radzapfen tragende Radschwinge derart angeordnet ist, dass sie gegen die im Inneren des schwenkbaren Teils zentral zur Spurlagerachse liegende Feder abgestützt ist. In diesem Falle ist die Feder vorteilhaft als gewundene Drehfeder ausgebildet. In besonderen Fällen kann jedoch auch die Anwendung einer hülsenförmigen oder stabförmigen Drehfeder von Vorteil sein. Dann kann der schwenkbare Teil des Ringlagers einen hülsenförmigen Ansatz zum Aufnehmen der Radschwinge und einer gleichfalls hülsenförmigen oder stabförmigen Drehfeder besitzen. Vorteilhaft ist der hülsenförmige Ansatz zur Aufnahme der Radschwinge und Drehfeder derart am schwenkbaren Teil des Spurlagers angeordnet, dass die Radachse die Spurlagerachse schneidet. Dadurch wird ein Radieren der gelenkten Räder beim Einschlagen vermieden. Die erfindungsgemäss gemachten Vorschläge sind im übrigen nicht nur anwendbar bei Rädern mit Achsschenkellenkung, sondern sie können auch bei nicht gelenkten Rädern, z.B. Hinterrädern oder für eine Drehschemellenkung mit Einzelradfederung Verwendung finden.

In der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht.

Die Abb. 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäss ausgebildet Turmachse, und zwar in Abb. 1 ein Längsschnitt, wobei die Radachse um 90° geschwenkt in der Bildebene erscheint; diese Stellung entsteht beim Einlenken eines Fahrrades um 90°.

Abb. 2 ist eine Draufsicht, wobei das Spurlagergehäuse im Querschnitt dargestellt ist.

Die Abb. 3, 4 und 5 zeigen drei verschiedene Ausführungsbeispiele eines als Ringlager ausgebildeten Spurlagers im Schnitt.

Abb. 6 und 7 zeigen ebenfalls ein als Ringlager ausgebildetes Spurlager mit eingebauter, gewundener Drehfeder, und zwar ist Abb. 6 ein Schnitt von der Seite her gesehen und Abb. 7 ein Schnitt in Fahrtrichtung gesehen, wobei in diesem Bild die Feder zum Verdeutlichen des Aufbaues weggelassen und die Radschwinge nach abwärts in die Bildebene geschwenkt ist.

Die Abb. 8 und 9 zeigen auch wieder ein als Ringlager ausgebildetes Spurlager mit einer stabförmigen Drehfeder, die in einem hülsenförmigen Ansatz des drehbaren Ringlagerteiles untergebracht ist, und zwar ist in Abb. 8 ein Schnitt durch das Lager von der Seite her gesehen und Abb. 9 ein Schnitt in Fahrtrichtung gesehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 und 2 ist die Radachse mit Turmzapfen 2 versehen, die nach unten gerichtet sind. Es ist nur die eine Seite der Radachse dargestellt. Auf dem Turmzapfen 2 ist das als Ausleger ausgebildete Spurlagergehäuse 3 gelagert, das zur Aufnahme der Radschwinge 4 dient. Die Radschwinge 4 ist als Kurbel ausgebildet, die einerseits den Radzapfen 5 und andererseits den Zapfen 6 trägt, mit dem die Schwinge 4 im Gehäuse 3 gelagert ist. Am Zapfen ist ein starrer Ausleger 7 angeordnet, der mittels einer Zugstange 8 mit der Kegelstumpffeder 9 verbunden ist. Bei vertikalen Stössen des auf dem Radzapfen 5 sitzenden, hier nicht gezeichneten Fahrrades wird die Radschwinge 4 um den Zapfen 6 geschwenkt. Hierbei verschiebt sich die Zugstange 8 in axialer Richtung und stützt sich dabei auf die Feder 9 ab, die sich ihrerseits auf dem Gehäuse 3 abstützt.

Die Ausführungsbeispiele 3, 4 und 5 stellen drei verschiedene Bauarten von Ringlagern dar. Allen drei Beispielen ist gemeinsam, dass ein Spurlagergehäuse mit dem Fahrzeugrahmen bzw. dem Vorderachsbock des Wagens starr verbunden ist, wobei der schwenkbare Spurlagerkörper in dem Gehäuse drehbar gelagert ist und mit diesem ein Ringlager bildet. Nach Abb. 3 ist das Spurlagergehäuse 10 tellerförmig ausgebildet und besitzt nach innen gerichtete, ringförmige Führungsleisten 11. Der schwenkbare Spurlagerkörper 12 führt sich mit ringförmigen Gleitflächen 13 in den Führungsleisten 11 und trägt mit den Schrauben 14 lösbar angeordnete Führungsplatten 15, die hinter die Führungsleisten 11 greifen und einen sicheren Zusammenhalt des Lagers, auch bei hohen Raddrücken, bewirken. Nach den Abb. 4 und 5 ist das Spurlagergehäuse 16 bzw. 17 topfförmig ausgebildet. An der Innenseite des Gehäuses 16 (Abb. 4) sind gewindeartige Führungsringe 18 vorgesehen, in denen entsprechend ausgebildete Führungsleisten 19 drehbar gleiten, die auf der Aussenseite des kolbenförmig ausgebildeten Spurlagerkörpers 20 angeordnet sind. Das Gehäuse 17 (Abb. 5) trägt auf seiner Innenseite den geteilten Führungsring 21, der mit den Schrauben 22 am Gehäuse befestigt ist. Der kolben- bzw. topfförmige Spurlagerkörper 23 besitzt auf der Aussenseite eine ringförmige Nut, in welcher der geteilte Führungsring 21 Platz findet. Der Dichtungsring 24 schliesst die Gleitfläche des Lagers staubdicht ab. Der schwenkbare Spurlagerkörper 12, 20 bzw. 23 trägt den Radzapfen 25 oder eine Radschwinge mit dem Fahrrad.

Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 6 und 7 zeigt ein Ringlager, das ähnlich ausgebildet ist wie das nach Abb. 5. Im feststehenden glockenförmigen Spurlagergehäuse 26 ist der drehbare, topfförmige Spurlagerkörper 27 mittels des Führungsringes 28 gelagert. Der Spurlagerkörper 27 trägt Lageraugen 29, in denen die kurbelartige Radschwinge 30 schwenkbar gelagert ist. Die Radschwinge 30 trägt den Radzapfen 31 mit dem Fahrrad. An der Schwinge sitzt ein Zapfen 32. Der kolbenförmige Spurlagerkörper 27 nimmt in seinem Innern die Kegelstumpffeder 33 auf, die zentral zur Spurlagerachse angeordnet ist. Diese Feder stützt sich einerseits gegen den Boden 34 des Spurlagerkörpers 27 und andererseits gegen ein Druckstück 35 ab, das auf dem Zapfen 32 sitzt. Mit dem Druckstück 35 verbunden ist ferner eine Stange 36, die mit ihrem Kopfe 37 bei angespannter Feder auf dem Boden 34 des Lagerkörpers 27 anliegt und damit den Ausschlag der Radschwinge begrenzt.

Das Ringlager der Abb. 8 und 9 ist ähnlich ausgebildet wie das nach Abb. 3. Das feststehende, tellerförmige Spurlagergehäuse 38 besitzt eine ringförmige Führungsleiste 39. In dieser führt sich der Spurlagerkörper 40 mit seinen ringförmigen Gleitflächen 41 und mit dem geteilten Führungsring 42, der mit Schrauben 43 an den Spurlagerkörper 40 befestigt ist und hinter die Führungsleisten 39 greift.

Der schwenkbare Spurlagerkörper 40 trägt einen hülsenförmigen Ansatz 44, der die Radschwinge 45 und die Drehfeder 46 aufnimmt. Die kurbelartige Radschwinge 45 trägt einerseits den Radzapfen 47 mit dem nicht gezeichnete Fahrrad und andererseits einen hülsenförmig ausgebildeten Zapfen 48, der in dem hülsenförmigen Ansatz 44 des Lagerkörpers 40 gelagert ist. Die Drehfeder 46 ist in an sich bekannter Weise als Blattfederbündel von rechteckigem Querschnitt ausgebildet. Sie ist ferner einerseits in der Radschwinge 45 und andererseits im hülsenförmigen Ansatz 44 des Spurlagerkörpers 40 eingespannt, so dass Radstösse, die auf den Radzapfen 47 in vertikaler Richtung wirken, durch die Feder aufgenommen werden. Der hülsenförmige Ansatz 44 liegt dabei so weit vor oder hinter der Spurlagermitte, dass Fahrradachse und Spurlagerachse sich schneiden, so dass der Gummireifen beim Einlenken des Fahrrades keine seitlichen Radierbeanspruchungen erfährt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele. Es sind darüber hinaus noch weitere Bauarten und Abwandlungen des Gegenstandes der Erfindung möglich. So können z.B. anstelle der beschriebenen Federn auch noch andere Arten von Federn angeordnet werden, wozu als Federwerkstoff auch Gummi Verwendung finden kann.

Claims (9)

1.) Spurlager für die Räder von Fahrzeugen mit Einzelradfederung, insbesondere von landwirtschaftlichen Anhängefahrzeugen, z.B. Ackerwagen, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbare Teil des Spurlagers ausgebildet ist als Träger einer den Radzapfen tragenden kurbelartigen Radschwinge und ferner als Träger einer Feder, gegen die sich die Radschwinge abstützt.

2.) Spurlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als Turmachse ausgebildet ist, wobei der schwenkbare Teil (3) des Spurlagers einen Ausleger besitzt, in dem die Radschwinge (4) gelagert ist, und auf den sich gleichzeitig die Feder (9) abstützt.

3.) Spurlager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (9) gegenüber der Spurlagerachse geneigt angeordnet ist, damit sie auch unterhalb der Achse (1) schwenken kann, ohne die Lenkausschläge zu begrenzen.

4.) Spurlager, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als Ringlager ausgebildet ist.

5.) Spurlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbare Teil des Ringlagers etwa topfförmig ist und in seinem Innern die Feder aufnimmt.

6.) Spurlager nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbare Teil des Ringlagers innerhalb des ebenfalls hohlen, feststehenden Teiles mittels eines oder mehrerer Führungsringe gelagert ist.

7.) Spurlager nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im schwenkbaren Teil (27) des Spurlagers gelagerte, den Radzapfen (31) tragende kurbelartige Radschwinge (30) derart angeordnet ist, dass sie gegen die im Innern des schwenkbaren Teiles (27) zentral zur Spurlagerachse liegende Feder (33) abgestützt ist.

8.) Spurlager nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder als gewundene Drehfeder (33) ausgebildet ist.

9.) Spurlager nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbare Teil (40) des Ringlagers einen hülsenförmigen Ansatz (44) zum Aufnehmen der Radschwinge (45) und einer gleichfalls hülsenförmigen oder stabförmigen Drehfeder (46) besitzt.