DE2842362B2

DE2842362B2 - Fahrradnabe

Info

Publication number: DE2842362B2
Application number: DE2842362A
Authority: DE
Inventors: Masashi Nagano; Koya Sonoi
Original assignee: Shimano Industrial Co Ltd
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1977-09-29
Filing date: 1978-09-28
Publication date: 1980-01-31
Also published as: GB2007611B; IT7828320A0; IT1100845B; JPS5612083Y2; JPS5456855U; FR2404558A1; FR2404558B1; DE2842362C3; US4226317A; DE2842362A1; GB2007611A

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrradnabe gemäß dem Oberhegriff des Anspruchs I.

Hei einer bekannten Fahrrad-Hinterradnabe (DE-OS 2631 264) sind deren Einzelteile beim Zusammenbau durch ein Gewinde derart zusammengefügt, daß das Gewinde festgezogen wird, wenn der mit einem Freilauf versehene Antriebsteil der Hinter-•j radnabe in Antriebsrichtung gedreht wird. Will man die Nabe zerlegen, dann kann dies wegen des Freilaufs nicht durch Einwirkung auf das Antriebsteil der Nabe geschehen, so daß ein Spezialwerkzeug erforderlich ist. Überdies sitzt das Gewinde sehr fest, da es mit der Antriebskraft für das Fahrrad festgezogen ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, die bekannte Fahrradnabe dahingehend weiterzubilden, daß sie sich mühelos und einfach zerlegen läßt Diese Aufgabe wird erf indungs- -^ernäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst.

Wegen der erfindungsgemäß vorgesehenen Verzahnung kann die Lagermuffe zusammen mil der Antriebseinheit axial auf den Nabenkörper aufgeschoben und von diesem wieder abgezogen werden, wobei die axiale Lage dieser Teile durch den auf die Achse aufgeschraubten Innenring des zugehörigen Nabenlagers festgelegt ist. Dieser Innenring ist nicht nur ohne weiteres von der Außenseite der Nabe zugänglich, son- 2ϊ dem diese Schraubverbindung bleibt auch frei von Antriebskräften, so daß sie sich nicht in längerem Betrieb festsetzt, sonCern jederzeit mühelos gelöst werden kann.

Durch die Erfindung ist im übrigen nicht nur das mühelose Zerlegen, sondern auch ein besonders einfacher Zusammenbau der erfindungsemäßen Nabe ermöglicht, wobei im Betrieb der erfindungsgemäßen Nabe gegenüber der bekannten Nabe keinerlei Nachteile in Kauf genommen werden müssen.
υ Die über die Verzahnung mit dem Nabenkörper in Eingriff stehende und von dem auf die Welle geschraubten Lager am Nabenkörper festgehaltene Lagermuffe ist außerdem mit ihrem mittleren Teil auf der rohrförmigen Verlängerung gehalten, wodurch 4(1 sich der durch Spiel zwischen den Verzahnungen hervorgerufene tote Gang der Lagermuffe sowie ein seitliches Spiel des Rades auf ein Mindestmaß verringern lassen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind 4-> den weiteren Ansprüchen entnehmbar.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Vorderansicht einer Fahrradnabe in einer Ausführungs- -,(I form der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte, im Schnitt dargestellte Teilansicht der Nabe mit der Verbindung zwischen der Antriebseinheit und dem Nabenkörper,

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Vor- -,-, deransicht einer Fahrradnabe in einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine Teils-Schnittansicht einer bekannten Fahrradnabe.

In den in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsforho men der Erfindung hat eine Fahrradnabe im wesentlichen den gleichen Grundaufbau wie die in Fig. 4 gezeigte bekannte Nabe. Sie umfaßt eine Welle 1, einen Nabenkörper 2, welcher mittels eines ersten und eines zweiten Lagers 3 bzw. 4 auf der Welle gelagert ist, h-, zu den Lagern 3, 4 gehörige Stahlkugeln 5, 6 und eine Antriebseinheit A.

Die Antriebseinheit A umfaßt eine Lagermuffe 7, ein zylindrisches Antriebsteil 8, welches einen größe-

ren Durchmesser hat als die Lagermuffe 7, wenigstens ein am äußeren Umfang des Antriebsteils 8 angebrachtes Kettenrad 9, zwei mit Kugeln 13, 14 bestückte Lager 10 bzw. 11, mittels welcher das Antriebsteil 8 drehbar auf der Muffe 7 gelagert ist, und einen zwischen dem inneren Umfang des Antriebsteils 8 und dem äußeren Umfang der Lagermuffe 7 angeordneten Freilauf 12. Dieser setzt sich zusammen aus einer Ratschenverzahnung 12a an der Innenseite des Antriebsteils 8 und am äußeren Umfang der Lagermuffe 7 angeordneten, mit der Ratschenverzahnung 12a in Eingriff stehenden Klinken 12b. Die vorstehend genannten Teile sind in den Figuren der Zeichnung durchgehend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Bei der in Fig. 4gezeigten, bekannten Fahrradnabe weist die Lagermuffe 7 eine größere axiale Länge auf als das Antriebsteil 8 und hat an einem über dieses hinaus hervorstehenden Teil ein Außengewinde a, mit welchem sie in ein Innengewinde b an einem Ende der Nabcrihülse 21 des Nabenkörper 2 eingeschraubt ist.

Ist schon das Befestigen einer solchen Abtriebseinheit am Nabenkörper 2 recht umständlich, so ist das Abnehmen der Abtriebseinheit aus nachstehend erläuterten Gründen noch mühsamer.

Damit sich die Lagermutfe während der Fahrt nicht vom Nabenkörper lösen kann, sind die Gewinde a und b so ausgebildet, daß sie durch den Vorwärtsantrieb während der Fahrt festgezogen werden. Für den Abbau der Antriebseinheit A ist daher zum Herausschrauben der Lagermuffe 7 aus dem Nabenkörper 2 eine beträchtlich große Kraft erforderlich,

Beim Einschrauben der Lagermuffe 7 in den Nabenkörper 2 wird die Drehung des Antriebsteils 8 oder des Kettenrads 9 durch den Freilauf 12 sicher auf Of Lagermuffe übertragen. Will man jedoch die Antriebseinheit A vom Nabenkörper 2 abnehmen, so ist das Antriebsteil 8 mit dem Kettenrand 9 in der betreffenden P.ichtung gegenüber der Lagermuffe 7 frei drehbar, so daß sich diese nicht herausschrauben läßt. Zu diesem Zweck ist daher ein besonderes Werkzeug notwendig, welches an der schmalen Endfläche der Lagermuffe 7 angesetzt werden muß, wodurch das Ausbauender Antriebseinheit A äußerst umständlich wird.

Der in einer ersten Ausführungsform der Erfindung in Fig. 1 und 2 dargestellte Nabenkörper 2 hat eine Nabenhülse 21 und zwei damit einstüekige Speichenflansche 22, 23 an den beiden Enden derselben. An dem vom ersten Lager 3 getragenen, in Fig. 1 rechten Ende hat der Nabenkörper 2 einen in Axialrichtung über den Speichenflansch 22 hinaus hervorstehenden rohrförmigen Stutzen 24 und eine mit diesem und dem Nabenkörper 2 cinstückige, in Axialrichtung über den Stutzen 24 hinaus hervorstehende rohrförmige Verlängerung 25. An seiner Außenseite hat der Stutzen 24 eine in Axialrichtung ausgerichtete Verzahnung 24a. Wie man in Fig. 1 und 2 erkennt, hat der Stutzen 24 einen größeren Außendurchrneso.er als die Verlängerung 25. Seine Länge / ist dabei kürzer als die Länge L der Verlängerung 25.

Eine mit dem vorstehend beschriebenen Nabenkörper 2 zusammenwirkende Antriebseinheit A hat wie vorstehend beschrieben eine Lagermuffe 7, deren InnendurchmesserandeminFig. 1 und 2 linken Ende etwas größer ist als de" Außendurchmesser des Stutzens 24. Dieses Teil der Muffe hat außerdem eine etwas größere axiale Länge als der Stutzen und trägt an der Innenseite eine mit der Verzahnung 24a in Eingriff bringbare Verzahnung 7a. An das den größeren Durchmesser aufweisende Endstück der Muffe 7 schließt sich ein rohrförmiges mittleres Teil Tb an, dessen Durchmesser kleiner ist als der des Endstücks, so daß es in satter Passung auf die rohrförmige Verlängerung 25 aufsetzbar ist. Das Lager 11 an der linken Seite der Antriebseinheit A ist einstückig mit der

ίο Lagermuffe 7 ausgebildet, währen das andere Lager 10 auf die Muffe 7 aufgeschraubt ist. An der axialen Außenseite hat das Lager 10 eine Kugelrille 1Oe für die Aufnahme der ersten Kugeln 5, mit denen der Nabenkörper 2 drehbar auf der Welle 1 gelagert ist.

Das erste und das zweite Lager 3 bzw. 4, mit denen der Nabenkörper 2 auf der Welle 1 gelagert ist, sind auf die Welle aufgeschraubt. Die zum ersten Lager 3 gehörigen Kugeln 5 stützen sich dabei in der Kugelrille 10a des äußeren Lagers 10 der Antriebseinheit A ab und belasten diese dadurch nach links in Fig. 1 und 2.

Zum Zusammenbau der in Fig. 1 und 2 dargestellten Fahrradnabe wird die Lagermuffe 7 so auf die Welle 1 aufgeschoben, daß seine Innenverzahnung Ta mit der Außenverzahnung 24a des Stutzens 24 in Eingriff kommt und die Verlängerung 25 im mittleren Teil Ib der Muffe Aufnahme findet, worauf dann das erste Lager 3 auf die Welle 1 geschraubt wird. Dabei kommen die zum ersten Lager 3 gehörigen Kugeln 5

)o in Anlage an der Kugelrille 10a des äußeren Lagers 10 und verschieben die Antriebseinheit A bei der weiteren Drehung des Lagers 3 nach links, bis eine ringförmige Stufe 52 zwischen dem den größeren Durchmesser aufweisenden Endstück der Muffe 7 und deren rohrförmigem mittleren Teil Tb in Anlage an einer Stufe 51 zwischen dem Stutzen 24 und der rohrförmigen Verlängerung 25 des Nabenkörpers 2 kommt. Damit ist die Antriebseinheit A dann fest mit dem Nabenkörper 2 verbunden.

Zum Zerlegen der Nabe braucht lediglich das erste Larger 3 von der Welle 1 abgeschraubt zu werden, worauf sich die Antriebseinheit A dann mühelos vom Nabenkörper abziehen läßt.

In Fig. 1 erkennt man ferner eine Kontermutter

4ϊ 15 zum Befestigen des ersten Lagers 2, eine Kontermutter 17 zum Befestigen des zweiten Lagers 4, ein Paar Muttern 17,18 zum Befestigen der Nabe an einem (nicht gezeigten) Fahrradrahmen und eine zwischen dem Antriebsteil 8 und dem ersten Lager 3 eingesetzte Dichtung 19.

Das in Fig. 1 und 2 auf die Welle 1 aufgeschraubte zweite Lager 4 kann auch einstückig mit der We¹Ie ausgeführt sein. Der in der Zeichnung größere Au-Ge nu ui cn messer des Stutzens 24 kann nahezu gleich

5> dem der rohrförmigen Verlängerung 25 sein.

Der Stutzen 24 hat eine für die sichere übertragung des Antriebs von der Lagermuffe 7 auf den Nabenkörper 2 notwendige, dabei möglichst kleine Mindestlänge /.

bo Der Außendurchmesser des Stutzens 24 ist größer als der der rohrförmigen Verlängerung 25, wobei deren axiale Länge L vorzugsweise größer ist als die Länge / des Stutzens. Dadurch kann zwischen der Innen- und der Außenverzahnung 7a bzw. 24a eine sehr

h^r, enge Passung hergi stellt werden, und beim Aufschieben der Lagermuffe 7 schiebt sich deren mittleres Teil Tb auf die rohrförmige Verlängerung 25, bevor die Innenverzahnung 7α mit der Außenverzahnung 24d

in Eingriff kommt, so daß die Lagermuffe 7 zunächst koaxial auf den Stutzen 24 ausgerichtet wird. Die Lagermuffe 7 ist also auf der Verlängerung 25 geführt, so daß ihre Verzahnung dann sicher in Eingriff mit der des Stutzens 24 kommt.

Dadurch, daß die rohrförmige Verlängerung 25 eine größere axiale Länge hat als der Stutzen 24 und damit die Verzahnung, ist die Lagermuffe 7 sehr sicher in Eingriff mit dieser gehalten, so daß sich ein durch Spiel zwischen den Verzahnungen hervorgerufener toter Gang der Lagermuffe 7 wirksam verringern läßt.

Beim Anbringender Antriebseinheit A am Nabenkörper kommt gemäß vorstehender Beschreibung die Stufe 52 der Lagermuffe 7 in Anlage an der Stufe .Vl des Nabenkörpers 2. Statt dessen kann jedoch auch die linke Stirnfläche Si der Lagermuffe 7 an der Außenseite des Speichenflansches 22 oder eine das diesem Falle hat die Lagerbuchse 7 bzw. deren mittleres Teil Ib einen dem der Verlängerung komplementären Querschnitt, so daß sich die Verzahnungen 24a, la beim Aufschieben des mittleren Teils Tb der Lagermuffe 7 auf die Verlängerung 25 sicher in gegenseitigen Eingriff bringen lassen, wodurch der Zusammenbau noch weiter erleichtert ist.

Die in Fig. 3 dargestellte Fahrradnabe hat einer ähnlichen Aufbau wie die in Fig. I und 2 gezeigte und unterscheidet sich von dieser im wesentlichen dadurch, daß die Speichenflansche 22, 23 getrennt von der Nabenliiilse 21 gefertigt und an dieser angeschweißt oder sonstwie befestigt sind. Dabei steht da? eine, in Fig. 3 rechte Ende der Nabenhülse 21 in Axialrichtung auswärts über den Speichcnflansch 11 hinaus hervor und bildet somit die rohrförmige Verlängerung 25.

Die übrigen Teile der in Fig. 3 gezeigten Ausfüh-

mimeic ich ιii uei i.ageimüiic imi.ii turnen Ocgi'ciizende Stufe S4 an der Stirnfläche der rohrförmigen Verlängerung 25 in Anlage gebracht werden. Die rohrförmige Verlängerung 25 kann auch einen anderen, beispielsweise elliptischer, oder quadratischen, anstelle eines kreisförmigen Querschnitts haben. In rüngsfe-rrri s;nu !Ocntjscr

form nach Fig. 1 und 2 und deshalb mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ferner erkennt man in Fig. 3 einen Speichenschutz 31, eine Kettenführung 32 und die fünf Kettenräder 9 miteinander verbindende Schrauben 33.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

'"tiK Patentansprüche:

1. Fahrradnabe mit einem Nabenkörper, der von einer Nabenhülse und zwei beidseits der Nabenhülse angeordneten Speichenflanschen gebildet ist und der mittels eines der einen und eines der anderen Nabenseite zugeordneten Nabenlagers auf einer Achse drehbar gelagert ist, ferner mit einer mit dem Nabenkörper in Antriebsrichtung drehfest verbindbaren Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit ein zylindrisches, mit wenigstens einem Kettenrad verbundenes und über zwei Lager drehbar auf einer Lagermuffe gelagertes Antriebsteil aufweist und zwischen dem Antriebsteil und der Lagermuffe ein Freilauf angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der Nabenkörper (2) weist an einem der Antriebseinheit (A) zugekehrten Ende einen axial über den Speichenfiansch (22) vorsiehenden, rohrförmigen Stutzen (24) und eine axial über diesen vorstehende, rohrförmige Verlängerung (25) auf, wobei der Außendurchmesser des Stutzens größer ist als der Außendurchmesser der Verlängerung,

b) der Stutzen (24) ist an seinem äußeren Umfang mit einer Verzahnung (24a) versehen, die axial in eine zugeordnete Innenverzahnung (7a) der Lagermuffe (7) einschiebbar und mi*, dieser in Eingriff brir.gbar ist,

c) die rohrförmige Verlängerung (25) ist in einer denselben Durchmesser wie die Verlängerung aufweisenden Bohrung (Tb) der Lagermuffe aufgenommen,

d) der Innenring (3) wenigstens des auf der Antriebsseite vorgesehenen Nabenlagers ist auf die Achse (1) aufschraubbar und der Außenring (10) dieses Lagers ist mit der Lagermuffe insbesondere durch ein Gewinde zusammengehalten, wobei die Lagermuffe zwischen dem Lagerinnenring und dem Nabenkörper axial fixierbar ist.

2. Fahrradnabc nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Stutzen (24) des Nabenkörpers (2) die für die Übertragung des Antriebs von der Lagermuffe (7) auf den Nabenkörper notwendige axiale Mindestlänge aufweist und daß die rohrförmige Verlängerung in Axialrichtung langer ist als der Stutzen.

3. Fahrradnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spcichenfiansche (22 und 23) getrennt von der Nabenhülse (21) gefertigt und an deren Enden befestigt sind, daß die Nabe des einen Speichenflansches den rohrförmigen Stutzen (24) trägt und daß die Nabenhülse an einem Ende in Axialrichtung über den Speichenflansch hinaus verlängert ist und die über den Stutzen hinaus vorstehende Verlängerung (25) bildet.