DE20112112U1

DE20112112U1 - Federungseinrichtung insbesondere für ein Kinderfahrzeug

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Publication number: DE20112112U1
Application number: DE20112112U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2011-07-26

Description

B/42.319/70-RL

Christa Hofmann. Steingraben 5, 96224 Burekunstadt/Theisau Federungseinrichtung insbesondere fiir ein Kinderfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Federungseinrichtung, insbesondere für ein Kinderfahrzeug, mit einer sich entlang des Federweges ändernden Federkraft.

Bei einem Kinderfahrzeug der oben genannten Art handelt es sich beispielsweise um einen Kinderwagen, einen Puppenwagen, einen Kinderanhänger o.dgl.

Um bei einem Kinderfahrzeug eine Anpassung an das mit zunehmendem Alter zunehmende Gewicht des Kindes zu gewährleisten, ist es entweder erforderlich, die Federungseinrichtung durch eine entsprechend härtere Federungseinrichtung zu ersetzen, was einen erheblichen Aufwand darstellt, oder eine progressive Federungseinrichtung, d.h. eine Federungseinrichtung mit einer sich entlang des Federweges ändernden Federkraft vorzusehen. Zu diesem Zwecke sind progressive Federn im Einsatz. Solche progressive Federn weisen jedoch nur einen relativ kurzen Federweg auf. Ein weiterer Mangel solcher progressiver Federn besteht darin, daß sie auf Block kommen können. In

diesem Zustand sind Abnutzungen nicht vermeidbar, die im Extremfall zu einer Beschädigung bzw. Unwirksamkeit der Feder fuhren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut betriebszuverlässig wirksam ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Federungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie ein erstes und ein zweites Federelement aufweist, wobei während eines ersten Federwegabschnittes nur das eine definierte erste Federkonstante aufweisende erste Federelement wirksam ist, und während eines an den ersten Federwegabschnitt anschließenden zweiten Federwegabschnitt das erste und das eine definierte zweite Federkonstante aufweisende zweite Federelement wirksam sind, so daß die resultierende Federkonstante entlang des zweiten Federwegabschnittes entsprechend vergrößert ist.

Die erfindungsgemäße Federungseinrichtung weist also zwei Federelemente auf, von welchen während eines ersten Federwegabschnittes eine erste Federkonstante und während eines daran anschließenden zweiten Federwegabschnittes die Summe aus der ersten und der zweiten Federkonstante, d.h. eine größere Gesamtfederkonstante, wirksam ist. Die erfindungsgemäße Federungseinrichtung weist folglich ein abgestuft progressives Federungsverhalten auf.

Die erfindungsgemäße Federungseinrichtung kann selbstverständlich auch mehr als zwei Federelemente aufweisen, die bezüglich entsprechender Federwegabschnitte zunehmend wirksam werden. Auf diese Weise ist ein entsprechend mehrfach abgestuft progressives Federungsverhalten der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung realisierbar.

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Ein mit einer erfindungsgemäßen Federungseinrichtung ausgerüstetes Kinderfahrzeug kann somit lange Zeit, d.h. für ein Kind bis zu einem relativ großen Gewicht zum Einsatz gelangen.

Bei der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung können die beiden Federelemente als Druckfederelemente oder als Zugfederelemente ausgebildet sein. Desgleichen ist es möglich, daß ein Federelement als Druckfederelement und das andere Federelement als Zugfederelement ausgebildet ist.

Die Federelemente können als Schraubenfedern ausgebildet sein. Desgleichen ist es beispielsweise möglich, die Federelemente als Schenkelfedern o.dgl. auszubilden. Die Federelemente können bei der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung beispielsweise auch als Blockkörper aus einem geeigneten elastisch nachgiebigen Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Derartige Blockkörper bilden dann üblicherweise Druckfederelemente.

Die erfindungsgemäße Federungseinrichtung kann zwischen zwei Schenkelteilen eines Gestelles des Kinderfahrzeuges vorgesehen sein. Eine derartige Federungseinrichtung kann beispielsweise nach außen hin den Eindruck eines Stoßdämpfers bewirken.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Federungseinrichtung zwischen einem Schenkelteil eines Gestelles und einer Radachse des Kinderfahrzeuges vorgesehen ist.

Unabhängig von der jeweiligen speziellen Gestaltung weist die erfindungsgemäße Federungseinrichtung den Vorteil auf, daß bei einem vergleichsweise einfachen und betriebszuverlässigen Aufbau relativ große Federwege realisierbar sind. Das wirkt sich auf den Komfort des mit einer erfindungsgemäßen Federungseinrichtung ausgerüsteten Kinderfahrzeuges positiv aus.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung.

Es zeigen:

Figur 1 in einer Schnittdarstellung eine erste Ausbildung der Federungseinrichtung,

wobei auf der rechten Seite das Federkraft-Federweg-Diagramm der Federungseinrichtung dargestellt ist,

Figur 2 eine der Figur 1 ähnliche Schnittdarstellung einer zweiten Ausbildung der

Federungseinrichtung,

Figur 3 eine schematische Seitenansicht der beiden Federelemente der

Federungseinrichtung gemäß Figur 2 gemeinsam mit dem auf der rechten Seite dargestellten Federkraft-Federweg-Diagramm,

Figur 4 eine der Figur 3 ähnliche schematische Seitenansicht einer anderen

Ausbildung der Federungseinrichtung mit einer Zugfeder und mit einer Druckfeder - gemeinsam mit dem zugehörigen Federkraft-Federweg-Diagramm,

Figur 5 eine Ausbildung der Federungseinrichtung mit zwei Druckfedern

zwischen einem Schenkelteil eines Gestelles und einer Radachse eines Kinderfahrzeuges gemeinsam mit dem zugehörigen Federkraft-Federweg-Diagramm,

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Figur 6 eine der Figur 5 ähnliche Darstellung einer Ausrahrungsform der

Federungseinrichtung zwischen einem Schenkelteil eines Gestelles und einer Radachse eines Kinderfahrzeuges, wobei die Federungseinrichtung zwei Zugfedern aufweist - in Kombination mit dem zugehörigen Federkraft-Federweg-Diagramm, und

Figur 7 eine den Figuren 5 und 6 ähnliche Ausbildung, wobei die

Federungseinrichtung eine Zugfeder und eine Druckfeder aufweist, gemeinsam mit dem zugehörigen Federkraft-Federweg-Diagramm.

Figur 1 zeigt einen Schenkel 10 eines Gestelles eines Kinderfahrzeuges wie eines Kinderwagens, eines Puppenwagens, eines Kinderanhängers, eines Shoppers, eines Buggy's &ogr;.dgl. Der Gestell-Schenkel 10 weist zwei Schenkelteile 12 und 14 auf, die jeweils abgeschnitten gezeichnet sind. Vom Schenkelteil 12 steht ein Gehäuseteil 16 weg. Vom Schenkelteil 14 steht ein Gehäuseteil 18 weg, das das Gehäuseteil 16 übergreift. Durch die Gehäuseteile 16 und 18 ist ein Gehäuse 20 einer Federungseinrichtung 22 gegeben, die ein erstes Federelement 24 und ein zweites Federelement 26 aufweist. Die Federelemente 24 und 26 befinden sich im Inneren des Gehäuses 20 und sind durch dieses gegen Berührungen und Einflüsse von außen, wie Staub, Schmutz, Wasser o.dgl. geschützt. Das erste Federelement 24 weist eine erste Federkonstante ki und das zweite Federelement 26 weist eine zweite Federkonstante k₂ auf.

Das erste Federelement 24 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil 16 und 18 eingespannt, d.h. es liegt mit seinem einen Ende 28 im Gehäuseteil 16 und mit seinem zweiten Ende 30 i m Gehäuseteil 18 an. Das zweite Federelement 26 ist kürzer als das erste Federelement 24. Zur definierten Positionierung des zweiten Federelementes 26

steht vom ersten Gehäuseteil 16 ein Positionierzapfen 32 und vom zweiten Gehäuseteil 18 ein entsprechend langer Positionierzapfen 34 jeweils nach innen.

Auf der rechten Seite der Figur 1 ist das Federkraft-Federweg-Diagramm, d.h. die Abhängigkeit der Federkraft F vom Federweg &khgr; der Federungseinrichtung 22 verdeutlicht. Entlang des ersten Federwegabschnittes vom Federweg 0 bis xl nimmt die Federkraft F der ersten Federkonstante ki entsprechend proportional zu. Bei xl kommt das Gehäuseteil 18 am zweiten Federelement 26 zur Anlage. Entlang des an den ersten durch den Pfeil 36 angedeuteten Federwegabschnittes anschließenden und durch den Pfeil 38 angedeuteten zweiten Federwegabschnittes kommen also das erste und das zweite Federelement 24 und 26 zur Wirkung, so daß die Federkraft F entlang des zweiten Federwegabschnittes 38 entsprechend stärker zunimmt, d.h. die Federungseinrichtung 22 härter ist. Entlang des zweiten Federwegabschnittes 38 weist die Federungseinrichtung 22 also eine Federkonstante k auf, die die Summe der Federkonstante ki und der Federkonstante k₂ der Federelemente 24 und 26 ist.

Mit Fo ist die mechanische Vorspannung des ersten Federelementes 24 bezeichnet, mit der das erste Federelement 24 im unbelasteten Kinderfahrzeug im Gehäuse 20 vorgespannt angeordnet ist.

Bei der in Figur 1 schematisch verdeutlichten Ausbildung der Federungseinrichtung 22 kommen zwei Druckfederelemente zur Anwendung. Demgegenüber verdeutlicht die Figur 2 schematisch eine Ausbildung, bei der das erste Federelement 24 und das zweite Federelement 26 als Zugfedern ausgebildet sind. Beide Federelemente 24 und 26 sind mit ihrem einen Ende 30 am Gehäuseteil 16 festgelegt. Das zweite Ende 30 des ersten Federelementes 24 ist an einem Schwenkhebel 40 angebracht, der an einem zum Schenkelteil 14 zugehörigen Lagerelement 42 um eine Schwenkachse 44 verschwenkbar ist. Bei dem Schwenkhebel 40 handelt es sich um einen zweiarmigen Hebel mit einer

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Widerlagerachse 46, die mit dem Schenkelteil 12 des Gestell-Schenkels 10 eines Kinderfahrzeuges verbunden ist. Bewegen sich die Schenkelteile 12 und 14 aufeinander zu, so wird zuerst das erste Federelement 24 gespannt, bis der das erste Ende 28 des ersten Federelementes 24 mitnehmende Schwenkhebel 40 mit dem ersten Ende 48 des zweiten Federelementes 26 in Verbindung kommt. Bei einer weiteren Verschwenkung des Schwenkhebels 40 im entgegengesetzten Uhrzeigersinn werden beide Federelemente 24 und 26 gemeinsam gespannt, was in Figur 3 durch die Abhängigkeit der Federkraft F vom Federweg &khgr; schematisch verdeutlicht ist.

Gleiche Einzelheiten sind in den Figuren 2 und 3 mit denselben Bezugsziffern wie in Figur 1 bezeichnet, so daß es sich erübrigt, in Verbindung mit den Figuren 2 und 3 alle diese Einzelheiten noch einmal detailliert zu beschreiben.

Wie bereits erwähnt worden ist, weist die Federungseinrichtung 22 gemäß Figur 1 zwei Schrauben-Druckfederelemente und die Federungseinrichtung 22 gemäß Figur 2 bzw. Figur 3 zwei Schrauben-Zugfeder-Elemente auf. Demgegenüber verdeutlicht die Figur 4 schematisch eine Federungseinrichtung 22, bei der das erste Federelement 24 von einer Schrauben-Zugfeder und das zweite Federelement 26 von einer Druckfeder gebildet ist. Bei dieser Druckfeder 26 kann es sich um eine Schraubendruckfeder oder um einen Blockkörper aus einem elastischen Kunststoffmaterial oder Gummimaterial handeln. Die Funktions- und Wirkungsweise der Federungseinrichtung 22 gemäß Figur 4 ist ähnlich der Federungseinrichtung 22 gemäß den Figuren 1, 2 und 3, wobei in -Figur 4 gleiche Einzelheiten wiederum mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind wie in den Figuren Ibis 3.

Figur 5 zeigt schematisch in einer Seitenansicht eine Federungseinrichtung 22 zwischen einem Schenkelteil 12 eines Kinderfahrzeug-Gestells und einer Radachse 50 des Kinderfahrzeuges. Die Radachse 50 ist an einem Schwenkorgan 52 gelagert, das am

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Schenkelteil 12 um eine Schwenkachse 54 schwenkbar angebracht ist. Die federnde Verschwenkbarkeit des Schwenkorganes 52 und somit der Radachse 50 ist durch den bogenförmigen Doppelpfeil 56 angedeutet.

Die Federungseinrichtung 22 weist ein erstes Federelement 24 und ein zweites Federelement 26 auf, die ähnlich wie bei der Federungseinrichtung 22 gemäß Figur 1 als Druckfederelemente, d.h. als Schraubendruckfedern ausgebildet sind. Das erste Federelement 24 ist mit seinem ersten Ende 28 an einem zur Radachse 50 benachbarten Widerlager 58 und mit seinem zweiten Ende 30 an einem Widerlager 60 angeordnet, das ein Bestandteil des Schenkelteiles 12 ist. Das zweite Federelement 26 ist kürzer als das erste Federelement 24. Vom Widerlager 58 steht ein Positionierzapfen 34 weg, der zur Positionierung des zweiten Federelementes 26 dient.

Bei einer Verschwenkung des Schwenkorganes 52 um die Schwenkachse 54 im Uhrzeigersinn wird zuerst das bereits im Ausgangszustand vorgespannte erste Federelement 24 mechanisch weitergespannt. Das ist im F-x-Diagramm durch die Linie 62 angedeutet, deren Steigung durch die Federkonstante k_x des ersten Federelementes 24 bestimmt ist. Wenn dann ab einem bestimmten Schwenkwinkel, der auch in diesem Federkraft-Federweg-Diagramm mit xl bezeichnet ist, zusätzlich zum ersten Federelement 24 auch das zweite Federelement 26 wirksam wird, nimmt die Steigung der Federkraft F mit dem Federweg &khgr; entsprechend zu, was durch die Gesamtfederkonstante k = ki + k₂ dargestellt ist. k₂ ist wiederum die Federkonstante des zweiten Federelementes 26.

Figur 6 zeigt in einer der Figur 5 ähnlichen schematischen Darstellung eine Ausbildung der Federungseinrichtung 22, die hier von zwei Federelementen 24 und 26 gebildet ist, die als Schraubenzugfedern ausgebildet sind. Zuerst ist hierbei bei einer Verschwenkung des Schwenkorganes 52 mit der zugehörigen Radachse 50 im Uhrzeigersinn um die

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Schwenkachse 54 nur das erste Federelement 24 wirksam. Ab dem durch xl bezeichneten Schwenkwinkel sind dann das erste und das zweite Federelement 24 und 26 gemeinsam wirksam, so daß die Steigung der Federkraft F in Abhängigkeit vom Federweg &khgr; entlang der Linie 62 wiederum durch die Federkonstante ki des ersten Federelementes und ab dem Federweg xl proportional zur Gesamtfederkonstante k = ki + k₂ ist, wobei k₂ wiederum die Federkonstante des zweiten Federelementes 26 ist.

Die Figur 5 verdeutlicht also schematisch eine Federungseinrichtung 22 mit zwei Druckfederelementen 24 und 26 und die Figur 6 verdeutlicht eine Federungseinrichtung 22 mit zwei Zugfederelementen 24 und 26. Demgegenüber verdeutlicht die Figur 7 in einer den Figuren 5 und 6 ähnlichen schematischen Darstellung eine Federungseinrichtung 22, bei der das erste Federelement 24 von einem Zugfederelement und das zweite Federelement 26 von einem Druckfederelement gebildet ist. Das Zugfederelement 24 ist bei einer Verschwenkung des Schwenkorganes 52 bzw. der Radachse 50 im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 54 sofort wirksam. Das Druckfederelement 26 ist derartig dimensioniert, daß es erst nach einer entsprechenden Verschwenkung des Schwenkorganes 52, die durch den Abstand xl verdeutlicht ist, wirksam wird, wie auch aus dem Federkraft-Federweg-Diagramm F = F(x) verdeutlicht ist. Dabei kann das erste Federelement wiederum auch in der Ausgangsposition mechanisch vorgespannt sein, was in dem besagten F(x) Diagramm durch F₀ verdeutlicht ist.

Gleiche Einzelheiten sind in den Figuren 1 bis 7 jeweils mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, so daß es sich erübrigt, in Verbindung mit allen Figuren alle Einzelheiten jeweils detailliert zu beschreiben.

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In den Figuren sind verschiedene Ausbildungen der Federungseinrichtung schematisch verdeutlicht. Es versteht sich jedoch, daß die erfindungsgemäße Federungseinrichtung nicht auf die dargestellten Ausfuhrungsbeispiele beschränkt ist, sondern durch die Ansprüche bestimmt ist.

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Bezugsziffernliste:	Schenkel
10	Schenkelteil (von 10)
12	Schenkelteil (von 10)
14	Gehäuseteil (von 20)
16	Gehäuseteil (von 20)
18	Gehäuse (für 22)
20	Federungseinrichtung
22	erstes Federelement (von 22)
24	zweites Federelement (von 22)
26	erstes Ende (von 24 und 26)
28	zweites Ende (von 24)
30	Positionierzapfen (für 26)
32.	Positionierzapfen (für 26)
34	erster Federwegabschnitt (von 22)
36	zweiter Federwegabschnitt (von 22)
38	Schwenkhebel (von 22)
40	Lagerelement (für 40)
42	Schwenkachse (von 40 an 42)
44	Widerlageachse (von 40 an 12)
46	erstes Ende (von 26)
48	Radachse
50	Schwenkorgan (für 50)
52	Schwenkachse (für 52 an 12)
54	bogenförmiger Doppelpfeil
56	Widerlager (bei 50)
58	Widerlager (bei 12)
60	Diagrammlinie
62

Claims

1. Federungseinrichtung insbesondere für ein Kinderfahrzeug, mit einer sich entlang des Federweges (x) ändernden Federkraft (F), dadurch gekennzeichnet, daß die Federungseinrichtung (22) ein erstes und ein zweites Federelement (24 und 26) aufweist, wobei während eines ersten Federwegabschnittes (x) nur das eine definierte erste Federkonstante (k₁) aufweisende erste Federelement (24) wirksam ist und während eines an den ersten Federwegabschnitt (x) anschließenden zweiten Federwegabschnittes (x) das erste und das eine definierte zweite Federkonstante (k₂) aufweisende zweite Federelement (26) wirksam sind, so daß die resultierende Federkonstante (k) entlang des zweiten Federwegabschnitte (x) entsprechend vergrößert ist.

2. Federungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federelemente (24 und 26) als Druckfederelemente ausgebildet sind.

3. Federungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federelemente (24 und 26) als Zugfederelemente ausgebildet sind.

4. Federungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federelement (24 oder 26) als Druckfederelement und das andere Federelement (26 oder 24) als Zugfederelement ausgebildet ist.

5. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (24, 26) als Schraubenfedern ausgebildet sind.

6. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Federelemente (24, 26) als Blockkörper ausgebildet sind.

7. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (22) zwischen zwei Schenkelteilen (12 und 14) eines Gestells des Kinderfahrzeuges vorgesehen ist.

8. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (22) zwischen einem Schenkelteil (12) eines Gestelles und einer Radachse (50) des Kinderfahrzeuges vorgesehen ist.