Suspension system

【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に相応するサスペンション装置に関する。
【０００２】
米国特許第２，４４３，９００号明細書、米国特許第２，７２１，７６６号明細書、およびドイツ連邦共和国特許第５６７ １６４号明細書から、ローラーおよび車輪のためのサスペンション装置が公知である。 これらの装置は、車輪軸に関して離心的に配設された担持軸を有しており、この担持軸を中心にして、車輪のハブが旋回可能である。 弾性的な部材が、このハブを、固定された部材に対して支持している。 この車輪が障害物に抗して走行する場合、このハブは、旋回運動を行い、このことによって、この車輪は、この障害物を回避する。
【０００３】
これら公知のサスペンション装置の欠点は、全て所定の予め設定されたばね特性曲線に相応する、サスペンション挙動を達成する、場所を取らず且つ安いコストの実施形態を実施することの困難性にある。 大抵、この予め設定されたばね特性曲線は、ばねの寸法設定を必要とし、このばねの寸法設定が、予め設定された構造空間において、格納され得ない。 同様に、製造および組立ても、費用と労力がかかることは明らかである。 何故ならば、構造が多数の部材から成っているからである。 米国特許第５，４９３，７５５号明細書から公知のサスペンション装置は、伸縮性合成樹脂から成るばね部材を使用しており、このばね部材が、ねじりによって負荷されている。 この実施形態は、大きな旋回角度を許容せず、且つそれに加えて、材料を、このばね部材の体積を最適に利用しない方法で負荷する。 内側に存在する領域が、まだ最適に負荷されていないのに対して、外側の区域は過負荷の状態になる。
【０００４】
従って、本発明の課題は、今ここで問題になっている当面の様式のサスペンション装置を、
必要な製造費用が、従来公知のサスペンション装置に比して減少され、
モジュール構造が可能であり、
且つ、サスペンションの特性曲線が、簡単な手段でもって変更可能である、
ように更に発展させることにある。
【０００５】
この本発明の課題は、請求項１の典型的な特徴によって解決される。
【０００６】
本発明は、サスペンション装置が、僅かの構造部材から、且つ大きな構造空間を必要とすること無しに、製造され得ることの利点を有している。 ばね部材は、単に圧縮応力またはせん断応力で負荷される。 反力支承部材として、例えば円形の断面を有する簡単な縦長の構造部材が使用される。 車輪収容部において、ただ２つだけの穿孔が、この反力支承部材の収容のために必要である。 どんなサスペンション機能も無い旧来のローラーに比して、構造部材における経費は、単に３部材だけ、即ちハブ本体、ばね部材、および反力支承部材だけ増大する。 それに加えて、このばね部材は、サスペンション装置のモジュール構造に基づいて、このローラーの組み込みの際に、期待されるべき諸要件に相応して選択され得（ばね特性曲線）、且つ、後で、同様に僅かの経費でもっても、交換され得る。 このばね部材の材料は、最適に交換され、その際、このハブ本体の区画された構造空間内における長い耐用期間の条件のもとで、大きな作業能力を有するサスペンション機能が実現され得る。
【０００７】
次に、実施例に基づいて、本発明を詳しく説明する。
【０００８】
以下に説明されるサスペンション装置１は、適宜に形成可能な車輪収容部によって担持される車輪７において実施され得る。
【０００９】
図１による実施例は、サスペンション装置１を示しており、このサスペンション装置が、例えば、かじ取り足車として形成されたキャスター２に配置されている。 この、垂直方向の軸線５を中心にして旋回可能なキャスター２は、車輪収容部３を有しており、この車輪収容部が、水平方向の軸線（支持軸線）上で回転可能に支承された車輪７の担持のための、および、このサスペンション装置１の担持のための役割を果たす。 このサスペンション装置１は、円筒形のハブ本体９、ばね部材１９、および反力支承部材１８を有している。 この車輪７は、水平方向の軸線（支持軸線）に対して同心的に設けられた円筒形の穿孔８を備えられており、この陥入部が、このハブ本体９の収容部の役割を果たし、その際、このハブ本体９の外径が、この円筒形の穿孔８の内径よりもほんの少しだけより小さい。 このハブ本体９は、２つの、間隔を保持された円筒形の軸受座１０を備えており、これら軸受座が、２つの、有利にはころ軸受として形成された軸受１５の収容のための役割を果たしており、その際、この軸受１５が、この円筒形の穿孔８内において、ぴったりと精確に組み込まれている。 このハブ本体９は、水平方向に指向する、円弧状のスリットの形をした空間１１を有しており、この空間を通って、例えばロッドとして形成された反力支承部材１８が貫通案内されている。 この空間１１内において、同様にばね部材１９も格納されており、このばね部材は、例えば伸縮性合成樹脂として形成されており、且つ、この反力支承部材１８と協動する。 この空間１１に対して間隔をおいて、このハブ本体９は、水平方向に指向する貫通孔１２を有しており、この貫通孔が担持軸１７の収容のために設けられており、この担持軸を用いて、この車輪７が、この車輪収容部３のフォーク状脚部４において固定可能である。 それぞれのフォーク状脚部４は、この目的のために、水平方向に指向する第１の穿孔２０を有しており、これによって、この担持軸１７はこのフォーク状脚部４において固定可能となる。 この第１の穿孔２０に対して間隔をおいて、それぞれのフォーク状脚部４において、それぞれ１つの第２の水平方向に配設された穿孔２１が設けられており、その際、この穿孔２１は、反力支承部材１８の収容および固定のために設けられている。 通常の様式の固定手段は、このフォーク状脚部４における、この担持軸１７、および、この担持軸１７に対して平行に配設された反力支承部材１８の固定のために使用される。 このハブ本体９は、その際に、僅かな側方の遊隙を有して、これらフォーク状脚部４の間に配設されている。 このサスペンション装置１の組み付け状態において、このばね部材１９は、既に、反力支承部材１８に軽い圧力でもって当接しているか、それとも、このばね部材１９と反力支承部材１８との間のより軽い組み付けの理由から、少量の遊隙が与えられている。 この車輪７を負荷した場合、このハブ本体９、および従って、この車輪７は、旋回運動を実行し、従って、この空間１１内において、形状一体的に格納されたばね部材１９が、この固定式に配設された反力支承部材１８対して押圧される。 この収縮弾ぱつ工程（Einfederungsvorgang）において、このばね部材１９は、変形し、且つエネルギーを収容する。 この車輪７が除荷された場合、このばね部材１９はエネルギーを放出し、従って、この車輪が、伸長弾ぱつ工程（Ausfederungsvorgang）のように、出発位置に帰還する。 このばね部材１９は、このばね部材１９がハブ本体９にと同様に、車輪収容部３にも固定されているように、同様に構成され得る。
【００１０】
図２および３に基づいて、サスペンション装置１の作用は、適切に説明可能である。 キャスター２は、それぞれに、側面図において、および部分的に断面されて図示されている。 この図２において図示されたキャスター２に対しては、如何なる支持力も作用していなく、これに対して、同じキャスター２が、図３による図示において、支持力に曝されており、この支持力は、車輪７の限定された旋回を、ハブ本体９でもって、担持軸１７の水平方向の軸線６を中心にして作用する。 最終的にこの車輪７に対して作用する支持力は、この車輪７を、図において右回りで、分量Ａだけ上方に押圧し、その際、フォーク状脚部４内において支持されている反力支承部材１８が、ばね部材１９に対して押圧し、且つ、このばね部材を、少し、更に圧縮する。 この車輪７に対して作用する支持力が僅かな場合、同様にこの車輪７はただほんの少しだけ回避運動し、且つ分量Ａはより小さい。 この支持力が、これとは逆に大きい場合、この支持力は、この車輪７の強度の回避運動、および、それに応じた強度なばね部材１９の圧縮を生じさせる。 このばね部材１９の圧縮は、従って、この車輪７の衝撃を緩衝する緩衝作用を誘起し、従って、このサスペンション装置１が、有利な方法で、全体的に、このキャスター２の緩衝作用を、実際上、発生する諸衝撃および諸負荷の場合に生じさせる。
【００１１】
図４は、その場合にハブ本体９が、２つの部分から成るように、および対称的に形成されおり、従って、車輪７が同様にただ１つだけの軸受１５でもって備え付けられている実施例を示している。 この例において、それぞれのハブ本体９のために、ばね部材１９が設けられている。 この部材でもって備え付けられた車輪７は、車輪収容部３内に、例えば、このことが図１から３までに説明されているように、組み込み可能である。
【００１２】
図５および６は、１つの実施形態を示しており、この実施形態において、ハブ本体９が、２分割されており、且つ、このように形成されたハブ本体９の両方の半分体１３は、同一であり、且つ、それぞれに、内側面において係止有歯部を有する１つの舌状部１４、および外側面において係止有歯部を有する１つの舌状部１４を備えており、その際、これら舌状部１４が、軸受１５の内側リング１６内へのハブ本体９の両方の半分体１３の組み込みの際に、この一方の半分体１３の内側面において係止有歯部を有する舌状部１４が、それぞれに、他方の半分体１３の外側面における係止有歯部を有する、相対して位置している舌状部１４内へと係合するように配設されている。 微細に段付けされた係止有歯部は、ハブ本体９のただ１つだけの実施形態でもって、異なる幅の軸受１５を使用することを可能にする。 このばね部材１９は、場所を取らない状態で、ハブ本体９の両方の半分体１３の間に格納されている。 この説明された配設は、１つの車輪７内に組み込み可能であり、且つ、このように形成された車輪７が、始めに記載した方法に相応して、車輪収容部３に固定可能である。
【００１３】
選択的に、ばね部材１９として、渦巻きばね（Schenkelfeder）が配置され得、この渦巻きばねの第１の端部がハブ本体９に係合しており、且つこの渦巻きばねの第２の端部は、担持軸１７が十分な摩擦係合が得られ、または他の適当な方法で固定部材でもって結合されているように強固に巻回している。
【００１４】
同様に選択的に、車輪７を必要としないこと、およびこの車輪７の機能を、少なくとも１つの軸受１５に転用することは可能である。 ただ１つだけの軸受１５を車輪代用品として使用する際、その場合に、ハブ本体９は、２つの互いに中へ係止可能な半分体１３によって形成されるべきであり（図５を参照のこと）、且つ、１つの軸受１５の内側リング１６内に組み込まれるべきである。 この配設は、同様に、１つの車輪収容部３内に組み込み可能である。
【００１５】
要するに、ただ１つのだけの反力支承部材１８の代わりに、更に別のこの様式の部材を配置することは可能であり、その際、それぞれの反力支承部材１８は、固定式に、適当に形成された車輪収容部３に配設されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ２つの軸受を有する実施形態の分解図である。
【図２】 無負荷状態における、図１の側面図である。
【図３】 負荷された状態における、図２の側面図である。
【図４】 単独の軸受のための実施形態の分解図である。
【図５】 単独の軸受のための実施形態の分解図である。
【図６】 図５の側面図である。