DE19751882A1

DE19751882A1 - Pedal unit for bicycle

Info

Publication number: DE19751882A1
Application number: DE1997151882
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl Ing Schmidt; Robert Dipl Ing Wessel
Original assignee: SRAM Deutschland GmbH
Current assignee: SRAM Deutschland GmbH
Priority date: 1997-11-22
Filing date: 1997-11-22
Publication date: 1999-05-27

Abstract

The pedal unit includes a pedal bearing axis (1) turning in the bicycle frame, crank arms (2, 5) fitting on the axis ends, and strips fitting in negative profile strips of the crank arms, to which they may be tightened by means of a screw (8). With tightened screws, the crank arms form a positive frictional connection with the ends of the pedal bearing arms. It is possible to remove the strips without tools.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tretlagergarnitur für ein Fahrrad gemäß dem Ober begriff des Anspruchs 1.The invention relates to a bottom bracket set for a bicycle according to the upper Concept of claim 1.

Mit den europäischen Patentanmeldungen EP 756 990 A1 und EP 756 991 A2 sind ein Kurbelarm sowie eine Tretlagerachse bekannt geworden, die untereinander durch Klau en verbindbar sind, welche sich einerseits auf den Enden der Tretlagerachse und ande rerseits im zylindrischen Aufnahmeteil des Kurbelarmes befinden. Eine solche Verbin dung hat bei Verwendung von Stahl als Material für die Kurbelarme ihre Berechtigung, nicht aber für Kurbelarme aus Aluminium, deren Klauen dem Drehmoment für den An trieb des Fahrrades aus Festigkeitsgründen nicht standhalten würden. Die Verbindung von Kurbelarm und Tretlagerachse gemäß den vorgenannten europäischen Anmeldun gen hat ferner den Nachteil, daß die Zentrierung von einer Zylinderform übernommen wird, die, wenn sie lösbar sein soll, Spiel haben muß. Es läßt sich denken, daß die Spiel passung bei längerer Beanspruchung der Verbindung durch die Benutzung ausschlägt und zu wackeln beginnt, was dazu führt, daß sich die Schraubenverbindung langsam löst.With the European patent applications EP 756 990 A1 and EP 756 991 A2 are a Crank arm as well as a bottom bracket axle become known to each other through claw are connectable, which are on the one hand on the ends of the bottom bracket axis and others are located in the cylindrical receiving part of the crank arm. Such a connection When steel is used as material for the crank arms, dung is justified but not for aluminum crank arms, whose claws provide the torque for the operator drive of the bike would not withstand strength reasons. The connection of crank arm and bottom bracket axle according to the aforementioned European registration gene also has the disadvantage that the centering is taken over by a cylindrical shape which, if it is to be solvable, must have play. It can be thought that the game fit with longer use of the connection and begins to wobble, causing the screw connection to slow down solves.

Die vorgeschlagene Verbindung von Tretlagerachse und Kurbelarm hat den Vorteil, daß sich immer ein erster Anteil der Befestigung auf Reibschluß und ein zweiter Anteil der Befestigung auf Formschluß stützt. Der Reibschluß darf nur so weit gehen, daß er ohne Werkzeuge lösbar ist - die Schraube einmal ausgenommen. Diese Forderung bringt das Konstruktionselement Konus immer mit ins Spiel, welcher allerdings eine Steigung ha ben muß, die größer oder gleich der einer Selbsthemmsteigung ist, welche dann erreicht wird, wenn die Verbindung sich ohne Werkzeuge gerade nicht mehr lösen läßt.The proposed connection of the bottom bracket axle and crank arm has the advantage that there is always a first part of the fastening on frictional engagement and a second part of the Attachment based on positive locking. The frictional engagement may only go so far that it is without Tools can be released - except for the screw. This requirement brings it Construction element cone always in play, which however has an incline must be greater than or equal to a self-locking slope, which then reaches is when the connection can no longer be disconnected without tools.

Eine solche Befestigung der Kurbelarme an den Enden der Tretlagerachse unterscheidet sich auch grundlegend von der heute überwiegend gebräuchlichen Befestigung mittels Vierkantkonus, der eine relativ flache Steigung aufweist, so daß sich der Kurbelarm beim Anziehen der Schraube auf das Ende der Tretlagerachse proportional zum An zugsmoment der Schraube aufschiebt, wobei sich eine große Ungenauigkeit ergibt hin sichtlich der Vorausbestimmbarkeit der Endposition des Kurbelarmes auf der Tretla gerachse. Dieser Umstand birgt den Nachteil, daß auch die mit einem Kurbelarm ver bundenen Kettenräder außer Flucht mit den Kettenrädern des Hinterrades geraten kön nen, wodurch eine Kette einen unzulässig hohen Schräglauf erreichen kann.Such a fastening of the crank arms at the ends of the bottom bracket axis differs is also fundamentally different from the fastening that is mainly used today Square cone, which has a relatively flat slope, so that the crank arm when tightening the screw on the end of the bottom bracket axis proportional to the An postpones the screw, resulting in a large inaccuracy visibly the predictability of the end position of the crank arm on the Tretla gerachsen. This fact has the disadvantage that the ver with a crank arm tied sprockets can get out of alignment with the sprockets of the rear wheel nen, whereby a chain can reach an unacceptably high skew.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Verbindung zwischen einer Tretlagerachse und einem Kurbelarm zu schaffen, die auf der Basis Reibschluß und Formschluß glei chermaßen beruht, wobei aber der Reibschluß über die Grenze der Selbsthemmungen nicht wesentlich hinausgehen soll, um die Lösung der Verbindung von Hand ohne Werkzeuge zu ermöglichen, sowie eine voraus berechenbare Position der Kurbelarme und der mit ihnen verbundenen Kettenräder auf der Tretlagerachse zu erhalten.It is therefore the object of the invention to establish a connection between a bottom bracket axle and to create a crank arm that is based on friction and positive locking based, but the friction across the limit of self-locking should not go significantly to the solution of the connection by hand without To allow tools, as well as a predictable position of the crank arms and the sprockets connected to them on the bottom bracket axis.

Die Lösung der Aufgabe wird in den Ansprüchen beschrieben.The solution to the problem is described in the claims.

Einige Ausführungsbeispiele von Tretlagergarnituren werden anhand von Teilschnitt zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Some embodiments of bottom bracket sets are based on partial section drawings described. Show it:

Fig. 1 einen Kurbelarm mit einem Negativprofil zur Befestigung auf einer Tretla gerachse; Figure 1 is a crank arm with a negative profile for mounting on a Tretla gerachse.

Fig. 2 ein Ende der Tretlagerachse in Verbindung mit dem Kurbelarm als Teilschnitt; Figure 2 shows an end of the bottom bracket axis in connection with the crank arm as a partial section.

Fig. 3 ein Profil auf dem Ende der Tretlagerachse; Fig. 3 is a profile on the end of the bottom bracket spindle;

Fig. 4 das Profil in Achsrichtung gesehen; Figure 4 seen the profile in the axial direction.

Fig. 5 die Verbindung eines Kurbelarmes mit einer Tretlagerachse über ein Verbin dungsblech; Figure 5 shows the connection of a crank arm with a bottom bracket axis via a connec tion plate.

Fig. 6 die Tretlagerachse gemäß Fig. 5 mit der Darstellung eines Zahnprofils;
Wird mit 1 eine Tretlagerachse einer Tretlagergarnitur für ein Fahrrad bezeichnet, so ist mit dieser mindestens ein Kurbelarm 5 am Ende 4 der Tretlagerachse 1 verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen Tretlagerachse 1 und Kurbelarm 5 ist mit einem Profil 6 ausgestattet, welches Drehmoment in beiden Richtungen übertragen kann. Der Kurbel arm 5 weist ein Negativprofil 7 auf, welches von der Form her möglichst genau zu dem Profil 6 auf dem Ende 4 der Tretlagerachse 1 paßt. Gemäß den Fig. 1 bis 4 ist das Pro fil 6 mit einem Konus 9 ausgestattet, auf dem mindestens eine Rippe 10 in axialer Rich tung angeordnet ist. Ausnehmungen 11 im Negativprofil 7 fügen sich über die Rip pen 10 und befestigen den Kurbelarm 5 mit der Tretlagerachse 1 in Drehrichtung. Ge gen Herabfallen des Kurbelarms 5 von dem Ende 4 der Tretlagerachse 1 wird eine Schraube 8 zentral zur Tretlagerachse 1 angeordnet, die durch Anziehen mit Vorspan nung den Kurbelarm 5 mit dem Ende 4 der Tretlagerachse 1 verspannt. Der Konus hat einen Winkel 2, der eine Größe aufweist, die es dem Innenprofil 7 gerade nicht mehr erlaubt, sich auf den Konus 9 aufzuziehen und eine nur schwer lösbare Verbindung ein zugehen. Vielmehr ist der Winkel 2 so gewählt, daß eine Selbsthemmung gerade nicht mehr auftreten kann. In Umfangsrichtung jedoch erzeugt die durch die Schraube 8 er zeugte Aufpreßkraft am Konus 9 einen Reibschluß auf den man in Verbindung mit dem Formschluß zwischen den Rippen 10 und den Ausnehmungen 11 nicht verzichten kann. Der Vorteil der gleichzeitigen Anwendung von Formschluß und Reibschluß liegt darin, daß das erforderliche Drehmoment auf beide Verbindungsarten anteilig verteilt werden kann. Fig. 6, the bottom bracket of FIG 5 with the depiction of a tooth profile.
If 1 denotes a bottom bracket axle of a bottom bracket set for a bicycle, then at least one crank arm 5 is connected to the end 4 of the bottom bracket axle 1 . The connection point between the bottom bracket axle 1 and crank arm 5 is equipped with a profile 6 , which can transmit torque in both directions. The crank arm 5 has a negative profile 7 , which fits as precisely as possible to the profile 6 on the end 4 of the bottom bracket axis 1 . Referring to FIGS. 1 to 4 is the Pro fil 6 equipped with a cone 9, a rib is arranged in the axial Rich tung 10 in the least. Recesses 11 in the negative profile 7 fit over the Rip pen 10 and attach the crank arm 5 with the bottom bracket axis 1 in the direction of rotation. Ge gen falling of the crank arm 5 of the end 4 of the bottom bracket 1, a screw 8 located centrally of the bottom bracket 1, the clamped by tightening with Vorspan drying the crank arm 5 with the end 4 of the bottom bracket axle. 1 The cone has an angle 2 , which has a size that just no longer allows the inner profile 7 to wind up on the cone 9 and a connection that is difficult to detach. Rather, the angle 2 is chosen so that self-locking can no longer occur. In the circumferential direction, however, the force generated by the screw 8 on the cone 9 creates a frictional connection which, in connection with the positive connection between the ribs 10 and the recesses 11 , cannot be dispensed with. The advantage of the simultaneous use of positive locking and friction locking is that the required torque can be distributed proportionately over both types of connection.

Gemäß den Fig. 5 und 6 wird die Verbindung einer Tretlagerachse 12 mit einem Kurbel arm 17 beschrieben, wo das Prinzip Formschluß und Reibschluß in der Weise angewen det wird, daß beide Verbindungsarten von unterschiedlichen Teilen übernommen wer den. Ein Ende 13 der Tretlagerachse 12 weist ein Zahnprofil 14 auf, das mit einem Ne gativprofil eines Verbindungsbleches 15 zusammenwirkt und dadurch einen Formschluß herstellt. Das Verbindungsblech 15 ist über eine Schraube 16 mit dem Kurbelarm 17 verbunden, der einen Konus 18 aufweist, in dem der konusförmige Kopf einer Schrau be 16 zur Herstellung eines Reibschlusses eingreift. Das mit der Tretlagerachse 12 dreh fest verbundene Verbindungsblech 15 nimmt den mit diesem verbundenen Kurbel arm 17 mit, wobei der Reibschluß über den Konus 18 die ausreichende Zentrierung und Befestigung übernimmt.Referring to FIGS. Connecting a bottom bracket spindle 5 and 6 described in 12 to a crank arm 17, det where the principle of positive locking and frictional engagement angewen in such a manner that both types of connections taken from different parts of the who. One end 13 of the bottom bracket axis 12 has a tooth profile 14 which interacts with a negative profile of a connecting plate 15 and thereby produces a positive connection. The connecting plate 15 is connected via a screw 16 to the crank arm 17 which has a cone 18 in which the conical head of a screw 16 engages to produce a frictional connection. The rotatably connected to the bottom bracket 12 connecting plate 15 takes the associated crank arm 17 with, the frictional engagement over the cone 18 takes over the sufficient centering and attachment.

Claims

1. Bottom bracket set for a bicycle, comprehensive

a bottom bracket axle ( 1 ) rotatably mounted in a frame of the bicycle,
- Crank arms ( 2 ) for attachment to one end ( 4 ) of the bottom bracket axle ( 1 ) 1
- Wherein at least one end ( 4 ) of the bottom bracket axis ( 1 ) each has a profile ( 6 ), which with a fit the negative profile ( 7 ) on the crank arm ( 2 ) and fits
- This creates a non-rotatable connection by tightening a screw ( 8 ),
characterized in that
- The crank arms ( 2 , 5 ) when tightening the screw ( 8 ) with the ends ( 4 ) of the bottom bracket axle ( 1 ) via the profiles ( 6 , 7 ) enter into a simultaneously positive and frictional connection,
- The loosening of the profiles ( 6 , 7 ) is possible without tools and
- Wherein the axial position of the crank arms ( 2 , 5 ) when they are attached to the ends ( 4 ) of the bottom bracket axis ( 1 ) for predetermination and compliance with a prescribed chain line with a slightly tightened screw ( 8 ) of the axial position when firmly tightened Screw ( 8 ) changed only slightly.

2. bottom bracket set according to claim 1, characterized in that the frictional engagement is taken over by a cone ( 9 ) whose cone angle is equal to or greater than the self-locking angle of the connection.

3. bottom bracket set according to one of claims 1 or 2, characterized in that the positive engagement of ribs ( 10 ) is taken over, which together with the Ko nus ( 9 ) form the profile ( 6 ) and are arranged on the cone ( 9 ) that they fit into recesses ( 11 ) of the negative profile ( 7 ) of the crank arms ( 2 ).

4. bottom bracket set according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ribs ( 10 ) have a taper in the axial direction, which in the loading fastening of the crank arms ( 2 ) on the ends ( 4 ) of the bottom bracket axis ( 1 ) by Tighten a screw ( 8 ) with the recesses ( 11 ) of the negative profile ( 7 ).

5. Bottom bracket set for a bicycle, comprehensive

a bottom bracket axle ( 12 ) rotatably mounted in a frame of the bicycle,
- crank arms ( 17 ) for attachment to the ends ( 13 ) of the bottom bracket axle ( 12 ),
characterized in that the ends ( 13 ) have on their end faces a tooth profile ( 14 ) which interacts with a connecting plate ( 15 ) which is connected to the crank arms ( 17 ).

6. bottom bracket set according to claim 5, characterized in that the connecting plate ( 15 ) with at least one sprocket ( 3 ) is connected.

7. bottom bracket set according to one of claims 5 or 6, characterized in that the connecting plate ( 15 ) can be formed in one or more parts.

8. bottom bracket set according to one of claims 5 to 7, characterized in that between the bottom bracket axis ( 12 ) and the crank arm ( 17 ) there is an additional frictional connection, which by a cone ( 18 ) between the head of a screw ( 16 ) and Crank arm ( 17 ) is brought about.