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Freilaufnabe mit Bremse, insbesondere für Fahrräder
Die Erfindung betrifft eine Freilaufnabe mit Bremse, insbesondere für Fahrräder, umfassend eine Nabenachse, die an ihren beiden Enden mit Gewinden versehen ist und mittels dieser Gewinde Lagerringkörper für die Lagerung einer Nabenhülse und eines Antreibers trägt und die ferner zwischen den beiden Gewinden einen Lagerabschnitt für die zusätzliche Lagerung des Antreiben aufweist, ferner einen Bremsmantel, einen festen Bremskonus an dem vom Antreiber abgelegenen Lagerringkörper und einen durch den Antreibei mittels Verschraubung betätigten beweglichen Bremskonus.
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nen, muss ein Anschlag vorgesehen werden, der die Herstellung der Achse noch weiter erschwert. Es ist zwar bereits bekannt, die Nabenachse aus gezogenem Stangenmaterial herzustellen.
Das gezogene Material lässt zwar auf Grund seiner höheren Qualität geringeren Bearbeitungsaufwand zu. bei den bisher bekannten Nabenkonstruktionen kam man jedoch nicht in den vollen Genuss dieses Vorteils, denn. da die Antreiber elllmai über die Gewinde aulbchlebbar sein müssen, zum andern aber zwischen den Gewinden exakt gelagert sein sollen. mussten die Achsenden vor dem Aufrollen der Gewinde zunächst angedreht werden oder es musste für den Antreiber eine besondere Lagerung vorgesenen werden.
Der hohe Materialaufwand bei den bisher bekannten Nabenkonstruktionen, jedenfalls denjenigen mit eingebauter Rücktrittbremse, war im wesentlichen eine Folge des grossen Lagerdurchmessers, der nicht durch die auftretenden Lagerbeanspruchungen gerechtfertigt war, sondern dadurch bedingt wurde, dass man stets darauf bedacht war, auf den einen mit einem festen Bremskonus ausgerüsteten Lagerringkörper das zugehörige Kugellager in einem fertig montierten Zustand aufzubringen, wobei der notwendigerweise gro- sse Aussendurchmesser des Bremskonus den Innendurchmesser des Kugellagers festgelegt hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Bearbeitungs- und Materialaufwand bei der Herstellung von Freilaufnaben, insbesondere für Fahrräder, herabzusetzen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Nabenachse aus gezogenem Stangenmaterial hergestellt ist, dass die Gewinde auf den Enden der Nabenachse aufgerollt sind, dass der Lagerabschnitt eine durch Aufrollen gebildete Profi lierung aufweist, deren Aussendurchmesser grösser ist als der Aussendurchmesser mindestens eines der Gewinde, und dass das eine Ende dieser Profilierung als Anschlag für den einen auf das eine Gewinde aufgeschrauben Lagerringkörper ausgebildet ist,
dass der Innendurchmesser eines auf dem Lagerringkörper mit dem festen Bremskonus laufenden Kugellagers kleiner ist als der grösste Durchmesser des festen Bremskonus und dass der Innendurchmesser eines diesem Kugellager zugehörigen Kugelhalters so bemessen ist, dass or über den Bremskonus aufschiebbar ist, wobei die Kugeln nach Aufschieben des Kugelhalters maschinell in den Kugelhalter eingeführt werden.
Man hat bisher die für die Lagerung des Antreibers auf dem einen Lagerringkörper dienenden Kugellager ohne Kugelhalter ausgeführt. Diese Ausführungsform machte es notwendig, in dem Antreiber eine Kugellauffläche von grossem Kugelüberdeckungswinkel auszubilden, um den Kugeln bei der Montage eine
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definierte Lage geben zu können. Diese Kugellauffläche machte es unmöglich, den Antreiber imKalt- pressverfahren herzustellen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, bei einer Freilauf- nabe, bei der der Antreiber auf dem einen Lagerringkörper mittels Kugellager gelagert ist, dieses Kugel- lager mit einem Kugelhalter auszuführen und den Innendurchmesser des Antreibers, ausgehend von einer auf der Nabenachse gelagerten Bohrung annähernd stetig divergieren zu lassen mit einer nur seichten Lauf- fläche für das Kugellager. Bei dieser Ausbildungsform des Antreibers ist es möglich, diesen im Kaltpress- verfahren herzustellen, ohne dass die Kugellauffläche einer weiteren Bearbeitung bedarf.
Mindestens eine der Kugellaufflächen der Nabenhülsenlagerung, u. zw. vorzugsweise die vom Antrei- ber abgelegene, schliesst unmittelbar an die Bremsfläche der Nabenhülse an. Diese Ausbildungsform trägt zur Herabsetzung des Material - und Bearbeitungsaufwands bei der Herstellung der Nabenhülse bei. Die
Möglichkeit, den Durchmesser des Kugellagers auf Seiten des Lagerrings mit dem festen Bremskonus her- abzusetzen, schafft weiter die Möglichkeit, die beiden Kugellager der Nabenhülsenlagerung gleich aus- zuführen, so dass die Zahl der untereinander verschiedenen Einzelteile vermindert und die Produktion- und Lagerhaltungskosten herabgesetzt werden.
Der Bremsmantel kann aus eingerolltem Blech hergestellt werden, was eine weitere Verbilligung er- gibt.
Die Art der Drehmomentübertragung von dem Antreiber auf die Nabenhülse ist beliebig. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch an dem beweglichen Bremskonus eine weitere konische Fläche ausgebildet, welche mit einer konischen Innenfläche an der Nabenhülse zusammenwirkt und das Antriebs- moment von dem Antreiber auf die Nabenhülse überträgt.
Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung. Es stellen dar :
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Freilaufnabe mit Bremse, Fig. 2 eine zum Stand der Technik gehörige
Freilaufnabe mit Bremse.
Die Freilaufnabe gemäss Fig. 1 umfasst eine Nabenachse 4. Die Nabenachse 4 ist aus gezogenem
Stangenmaterial hergestellt, das in gezogenem Zustand vom Stahlwerk angeliefert wird. Auf die beiden Enden der Nabenachse 4 ist je ein Gewinde 12 aufgerollt. Zwischen den beiden Gewinden 12befindet sich, angrenzend an das in der Figur rechte Gewinde, eine Profilierung, welche ebenfalls durch Aufrollen gebildet ist.
Auf das in der Figur rechte Gewinde 12 ist ein Lagerringkörper 6 aufgeschraubt, u. zw. bis zum Anschlag an die Profilierung 11. Auf das in der Figur linke Ende ist ein Lagerringkörper 2 aufgeschraubt. Auf dem Lagerringkörper 2 ist mittels eines Kugellagers 7 eine Nabenhülse 1 gelagert. Die Nabenhülse 1 ist mit ihrem andern Ende durch ein Kugellager 10 auf einem Antreiber 5 gelagert. Der Antreiber 5 ist seinerseits mittels eines Kugellagers 20 auf dem Lagerringkörper 6 gelagert. Ausserdem findet der Antreiber 5 eine zusätzliche Lagerung auf dem profilierten Abschnitt 11 der Nabenachse.
Auf dem Antreiber 5 ist ein beweglicher Bremskonus 13 durch eine Verschraubung geführt. Dieser bewegliche Bremskonus 13 weist eine erste konische Fläche 21 auf, welche mit einer konischen Innenfläche 22 der Nabenhülse 1 zusammenwirkt und das Antriebsmoment von dem Antreiber 5 auf die Nabenhülse 1 überträgt. Eine weitere konische Fläche 23 des beweglichen Bremskonus 13 ist zur Spreizung eines Bremsmantels 14 bestimmt. Der Bremsmantel 14 ist aus eingerolltem Blech hergestellt. Er findet an seinem vom Antreiber abgelegenen Ende einen weiteren festen Bremskonus 3. Eine nach innen eingebogene Fahne 15 des Bremsmantels 14 greift in einen Schlitz 16 des Bremskonus 3 ein und sichert den Bremsmantel 14 gegen Verdrehung.
Das Kugellager 7 umfasst einen Kugelhalter 24. Der Innendurchmesser dieses Kugelhalters 24 ist kleiner als der grösste Aussendurchmesser des festen Bremskonus 3, so dass der Kugelhalter ohne Kugeln über den Bremskonus 3 auf den Lagerringkörper 2 aufgeschoben werden kann. Die Montage der Kugeln erfolgtnach Aufschiebung des Kugelhalters 24 auf den Lagerringkörper 2. Eine an der Nabenhülse 1 ausgebildete Lauffläche 25 des Kugellagers 7 schliesst sich unmittelbar an eine Bremsfläche 26 der Nabenhülse 1 an.
Die beiden Kugellager 20 und 24 sind in Grösse und Aufbau identisch und vertauschbar.
Das Kugellager 20 zwischen dem Lagerringkörper 6 und dem Antreiber 5 ist mit einem Kugelhalter 27 ausgerüstet. Die Lauffläche 28 dieses Kugellagers am Antreiber 5 ist eine seichte Rinne in der annähernd stetig divergierenden Bohrung 29 des Antreibers 5. Der Antreiber 5 ist durch Kaltpressen hergestellt.
Zum Vergleich ist in Fig. 2 eine ältere Ausführungsform einer vergleichbaren Freilaufnabe dargestellt.
Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Es sind folgende Unterschiede festzuhalten :
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1. In der älteren Ausführungsform fehlt die Profilierung 11. Der Antreiber 5 ist auf der glatten Na- benachse 4 gelagert. Die Gewinde 12 sind ebenfalls durch Aufrollen hergestellt. Die Nabenachsenenden
4 müssen jedoch im Bereich der Gewinde 12 vor der Gewindeaufrollung abgedreht werden, damit der An- treiber 5 nach erfolgtem Aufrollen der Gewinde über diese hinweg auf die Nabenachse 4 aufgeschoben werden kann.
2. In der älteren Ausführungsform fehlt der Kugelhalter am Kugellager 20. Es ist deshalb notwendig, am Antreiber 5 eine tiefe Lauffläche 28 auszubilden. Diese verbietet es, den Antreiber 3 kalt zu pres- sen.
3. Die innere Lauffläche des Kugellagers 7 liegt in der Ausführungsform der Fig. 2 radial ausserhalb des grössten Durchmessers des festen Bremskonus 3, so dass das Kugellager 7 mit eingefüllten Kugeln Über den festen Bremskonus 3 auf den Lagerringkörper 2 aufgeschoben werden kann. Aus diesem Grunde ist das Kugellager 7 wesentlich grösser als das entsprechende in der erfindungsgemässen Ausführung- form.
Zum Vergleich der Abmessungen sind die Grössen I und II in den beiden Ausführungsformen einge- führt. Man erkennt, dass I in der erfindungsgemässen Ausführungsform kleiner ist als 11 in der bekannten
Ausführungsform, dies, obwohl der Bremsflächendurchmesser in beiden Ausführungsformen der glei- che ist.
In der Praxis ergibt sich für die Grösse I ein Wert von 38 mm, für die Grösse 11 ein Wert von
45 mm.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Freilaufnabe mit Bremse, insbesondere für Fahrräder, umfassend eine Nabenachse, die an ihren beiden Enden mit Gewinden versehen ist und mittels dieser Gewinde Lagerringkörper für die Lagerung einer Nabenhülse und eines Antreibers trägt und die ferner zwischen den beiden Gewinden einen Lagerabschnitt für die zusätzliche Lagerung des Antreibers aufweist, ferner einen Bremsmantel, einen festen Bremskonus an dem vom Antreiber abgelegenen Lagerringkörper und einen durch den Antreiber mittels Verschraubung betätigten beweglichen Bremskonus, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenachse (4) aus gezogenem Stangenmaterial hergestellt ist, dass die Gewinde (12) auf den Enden der Nabenachse (4) aufgerollt sind, dass der Lagerabschnitt eine durch Aufrollen gebildete Profilierung (11) aufweist,
deren Aussendurchmesser grösser ist als der Aussendurchmesser mindestens eines der Gewinde (12), und dass das eine Ende dieser Profilierung (11) als Anschlag für den einen auf das eine Gewinde (12) aufgeschraubten Lagerringkörper (6) ausgebildet ist, dass der Innendurchmesser eines auf dem Lagerringkörper (2) mit dem festen Bremskonus (3) laufenden Kugellagers (7) kleiner ist als der grösste Durchmesser des festen Bremskonus (3) und dass der Innendurchmesser eines diesem Kugellager (7) zugehörigen Kugelhalters (24) so bemessen ist, dass er über den Bremskonus (3) aufschiebbar ist, wobei die Kugeln nach Aufschieben des Kugelhalters (24) maschinell in den Kugelhalter eingeführt werden.