AT392939B - Nabenhuelse fuer eine fahrrad-antriebsnabe - Google Patents

Description

AT 392 939 B

Die Erfindung betrifft eine Nabenhülse für eine Fahrrad-Antriebsnäbe, mit einem eine Drehachse definierenden Rohrkörper, der zwei mit axialem Abstand voneinander angeordnete Speichenflansche und zwei mit axialem Abstand voneinander angeordnete Kugellagerlaufbahnen aufweist, wobei axial zwischen den Kugellagerlaufbahnen eine radial nach innen vorspringende Antriebskonusfläche vorgesehen ist.

Aus den US-PS 3 709 341 und 4 235 318 oder der DE-OS 25 48 098 ist eine Antriebsnabe für ein Fahrrad bekannt, deren mit Speichenflanschen versehene Nabenhülse über zwei Kugellager drehbar an einer am Fahrradrahmen zu befestigenden Achse gelagert ist. Die Nabenhülse wird über einen ein Kettenzahnrad tragenden, ebenfalls an der Achse drehbar gelagerten Antreiber angetrieben. Der Antreiber trägt zu diesem Zweck auf einem Gewindeansatz einen Konus, der bei der Drehung des Antreibers in Antriebsrichtung gegen eine auf der Innenseite der Nabenhülse vorgesehene, radial nach innen vorspringende komplementäre Antriebskonusfläche gedrückt wird. Die gegeneinander verschraubbaren Konusflächen des Antreibers und der Nabenhülse bilden einen Antriebsfreilauf der Antriebsnabe.

Bei der aus der US-PS 4 235 318 bekannten Antriebsnabe wird die Nabenhülse einschließlich ihrer Speichenflansche spangebend aus einem massiven, rohrförmigen Hülsenrohling hergestellt. Die Innenkonturen der Nabenhülse, insbesondere die nach innen vorspringende Antriebskonusfläche, werden ausschließlich spangebend, beispielsweise auf einer Drehmaschine, hergestellt.

Aus der DE-OS 34 42 873 oder der US-PS 4 351 569 ist eine weitere Antriebsnäbe für ein Fahrrad bekannt, bei welcher der Antreiber über wenigstens ein Klinkengesperre mit der Nabenhülse gekuppelt ist. Die Klinken greifen hiebei in eine Reihe von Zähnen ein, die spanlos mittels eines Prägewerkzeugs von außen her in die Nabenhülse eingeprägt sind. Die Form der Zähne wird durch einen für den Prägevorgang in die Nabenhülse eingesetzten Dom bestimmt, der an seinem Umfang der Zahnform entsprechende Taschen hat.

Schließlich ist es bekannt (DE-OS 20 00 680), Nabenhülsen für Antriebsnaben aus einem Rohrkörper mit großer Wandstärke zu fertigen. Mitnehmerelemente für die Kupplung mit dem Antreiber am Innenumfang werden spangebend hergestellt, wogegen die Speichenflansche gesondert hergestellt und auf gesonderten Absätzen der Nabenhülse befestigt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Herstellung einer Nabenhülse für eine Fahrrad-Antriebsnabe zu vereinfachen, bei welcher der Antreiber über einen Konusfreilauf mit der Nabenhülse kuppelbar ist. Insbesondere soll die Nabenhülse aus einem besonders einfachen Rohling und möglichst ohne spangebende Bearbeitung hergestellt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht bei einer Nabenhülse der eingangs genannten Art die Erfindung darin, daß die Antriebskonusfläche von Konusteilflächen mehrerer in Umfangsrichtung gegeneinander beabstandet angeordneter Segmente gebildet ist und daß eine Ringschulterfläche von jeweils axial an die Konusteilfläche anschließenden Ringschulterteilflächen gebildet ist, wobei auf der Außenseite des Rohrkörpers jeweils den Segmenten der Antriebskonusfläche radial gegenüberliegende, in Umfangsrichtung gerundete Vertiefungen ausgebildet sind. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die segmentierte Antriebskonusfläche den Anforderungen an eine Antriebsverbindung des Antreibers zur Nabenhülse in voll ausreichendem Maß genügt. Zugleich wird die Herstellung der Nabenhülse wesentlich vereinfacht, da der für die Konusfläche zur Verfügung zu stellende Materialquerschnitt beträchtlich verringert werden kann und der erhöhte Materialquerschnitt anders als bei herkömmlichen Nabenhülsen nicht spanabhebend äbgearbeitet werden muß. Von wesentlichem Vorteil ist, daß der Antriebskonus des das Kettenzahnrad tragenden Antreibers der Antriebsnabe eine glatte komplementäre Konusfläche haben kann, also nicht mit einer axialen Riffelung od. dgl. versehen sein muß. Der Antriebskonus des Antreibers kann damit auf einem Drehautomaten od. dgl. mit verhältnismäßig geringem Herstellungsaufwand hergestellt werden.

Die die Konusteilflächen aufweisenden Bereiche des Rohrkörpers sind von Einprägungen gebildet. Es ist wesentlich, daß sich an die Konusteilflächen in axialer Richtung jeweils eine Ringschulterteilfläche anschließt. Die Ringschulterteilflächen stellen beim Prägevorgang sicher, daß sich die Konusteilflächen nicht verziehen, d. h. exakt einer Konusfläche folgen, und die gerundete Vertiefiing auf der Außenseite jeder Emprägung sorgt für gleichmäßigen Materialfluß beim Prägevorgang. Das Einhalten einer exakten Konusfläche ist Voraussetzung für eine funktionierende Antriebsverbindung zum Gegenkonus eines Antreibers. Durch die stegartigen Segmente der Antriebskonusfläche und der daraus resultierenden geringeren Berührungsfläche zum Konus des Antreibers »höht sich die Flächenpressung und dadurch das übertragbare Antriebsdrehmoment. Schließlich dienen die Zwischenräume zwischen den Segmenten der Antriebskonusfläche als Fettaschen. Da diese Fettaschen axial offen sind, können überschüssige Fettmengen seitlich austreten. Fremdkörper, wie Sand od» Metallabrieb, der sich im Betrieb der Antriebsnabe zwischen der Antriebskonusfläche der Näbenhülse und dem Antreib» sammeln kann, führen bei herkömmlichen Antriebsnaben zu mehr oder minder starker Riefenbildung und damit zu einer Funktionsmind»ung. Bei der erfindungsgemäßen Nabenhülse w»den solche Fremdkörper nur bis zum nächsten Zwischenraum zwischen benachbarten Segmenten transportiert, wo sie in d» dort befindlich»! Fettfüllung haften bleiben. Es »gibt sich eine deutliche Erhöhung der Funktionssicherheit D» als Rohling verwendete Rohrkörp» kann aus einem nahtlosen Rohrabschnitt oder einem tiefgezogenen Blechrohrabschnitt oder auch einem längs einer axialen Naht geschweißten Rohrabschnitt bestehen und behält im fertiggestellten Zustand bis auf den Bereich der Kugellagerlaufbahnen seine im wesentlichen konstante radiale -2-

Claims (3)

1. AT 392 939 B Wanddicke, wenn die Speichenflansche als gesonderte Ringscheiben gefertigt und nachträglich an dem Rohikörper befestigt, beispielsweise aufgepreßt werden. Im folgenden wird ein Ausfflhrungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Axialschnitt durch die obere Hälfte einer Nabenhülse für eine Fahnad-Antriebsnabe und Fig.
2. 2 einen teilweisen Querschnitt durch die Nabenhülse, gesehen entlang der Linie (Π-ΙΙ) in Fig. 1. Die in den Figuren dargestellte Nabenhülse für eine Fahnad-Antriebsnabe mit einem Konusantrieb, wie er beispielsweise in der US-PS 4 235 318 dargestellt ist, weist einen Rohrkörper (1) mit im wesentlichen konstanter Wanddicke auf. Der Rohrkörper (1) ist im Bereich sein» Enden mit Kugellagerlaufbahnen (3,5) für Kugeln (7,9) von im übrigen nicht näher dargestellten Kugellagern versehen, mit welchen die Nabenhülse drehbar an einer Achse bzw. einem Antreiber der Antriebsnabe gelagert ist. Auf seiner Außenseite ist der Rohrkörper (1) in axialem Abstand voneinander mit Rändelsitzen (11, 13) versehen, auf die ringscheibenförmige, vom Rohrkörper (1) gesondert hergestellte Speichenflansche (15,17) drehfest aufgepreßt sind. Für die Freilauf-Antriebsverbindung mit einem nicht näher dargestellten, ein Kettenzahnrad tragenden Antreib» ist zwischen den Kugellagerlaufbahnen (3,5) in Umfangsrichtung verteilt eine Reihe von durch eine Prägebearbeitung des Rohrköipers (1) ausgebildeten Konusteilflächen (19) vorgesehen. Die Konusteilflächen verlaufen in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander und bilden eine Antriebskonusfläche für einen mit dem Antreib» axial verschraubbaren Gegenkonus, d» bei Drehung des Antreibers in Antriebsrichtung axial gegen die Konusteilflächen (19) gedrückt wird. Die Nabenhülse wird ausgehend von einem zylindrischen Rohrabschnitt mit gleichmäßiger Wanddicke dadurch hergestellt, daß zunächst in den Rohrabschnitt ein Dom (21) eingeführt wird, der zur Festlegung der Konuskontur der Konusteilflächen einen Kegelstumpfäbschnitt (23) hat. Von der axial gegenüberliegenden Seite her wird ein zweiter Dom (25) eingeführt, der an seinem vome liegenden Ende eine dem Kegelstumpfabschnitt (23) gegenüberliegende Ringschulter (27) hat. Die Ringschulter (27) bildet zusammen mit dem Kegelstumpfabschnitt (23) eine umlaufende Vertiefung. Mittels eines Prägestempels (29), dessen Stirnfläche (31) vorzugsweise der Axialkontur der Konusteilflächen (19) folgt, wird die Wand des Rohrabschnittes vorzugsweise im Fließpreßverfahren, in jedem Fall jedoch ohne Teile der Wand zu durchtrennen, gegen den Kegelstumpfabschnitt (23) des Domes (21) und die Schulter (27) des Domes (25) gedrückt. Die Konusteilflächen (19) lassen sich auf diese Weise maßhaltig herstellen, insbesondere wenn sämtliche Konusteilflächen (19) durch jeweils zugeordnete Prägestempel (29) gleichzeitig hergestellt werden. Die Prägestempel (29) hinterlassen auf der Außenseite des Rohrkörpers (1) in Umfangsrichtung gerundete Vertiefungen (33), die den Konusteilflächen (19) radial gegenüberliegen und zwischen denen Segmente der Außenfläche des Rohrkörpers (1) gebildet sind. Die Ringschulter (27) sorgt in diesem Zusammenhang dafür, daß sich der Rohrkörper (1) während des Einprägens der Vertiefungen (33) zur Ausbildung d» Konusteilflächen (19) axial nicht verziehen oder verschieben kann. Es versteht sich, daß d» Kegelstumpfabschnitt (23) und auch die Ringschulter (27) axial verlaufende Rippen haben können, um zwischen den Konusteilflächen (19) eindeutig geformte Axialspalte entstehen zu lassen, wie sie bei (35) in Fig. 2 angedeutet sind. Zusammen mit den Konusteilflächen (19) lassen sich durch geeignete Formgestaltung des Domes (21) auch zusätzliche Anschlagschultem im Inneren des Rohrkörpers (1) hersteilen, wie sie beispielsweise bei (37) angedeutet sind. Anschlagschultem dieser Art können für die Funktionsweise der Antriebsnabe, insbesondere bei Ausbildung als Antriebsbremsnabe für den Anschlag eines Bremsmantels od. dgl. erforderlich sein. Nach d» Ausbildung d» Konusteilflächen (19) werden die Kugellagerlaufbahnen (3,5) und die Rändelsitze (11,13) spanabhebend hergestellt, wobei jedoch diese Bearbeitungsmaßnahmen lediglich ein»i verminderten Herstellungsaufwand erfordern und auch vergleichsweise wenig Abfall an Bearbeitungsspänen liefern. Bei dem für den Rohrkörper (1) als Rohling benutzten Rohrabschnitt kann es sich um einen nahtlosen Rohrabschnitt oder um ein gezogenes Rohr oder einen im Kaltfließpreßverfahren hergestellten Rohrabschnitt handeln. Ebenso kann bei dem Rohrkörper (1) von einem tiefgezogenen Blechteil ausgegangen werden. Sehr vorteilhaft ist es, als Rohling einen axial geschweißten Rohrabschnitt zu verwenden. PATENTANSPRUCH Nabenhülse für eine Fahrrad-Antriebsnabe, mit einem eine Drehachse definierenden Rohrkörper, der zwei mit axialem Abstand voneinand» angeordnete Speichenflansche und zwei mit axialem Abstand voneinander angeordnete Kugellagerlaufbahnen aufweist, wobei axial zwischen den Kugellagerlaufbahnen eine radial nach innen vorspringende Antriebskonusfläche vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
3. -3- AT 392 939 B Antriebskonusfläche von Konusteilflächen (19) mehrerer in Umfangsrichtung gegeneinander beabstandet angeordneter Segmente gebildet ist und daß eine Ringschulterfläche von jeweils axial an die Konusteilflächen (19) anschließenden Ringschulterteilflächen (27) gebildet ist, wobei auf der Außenseite des Rohrkörpers (1) jeweils den Segmenten der Antriebskonusfläche radial gegenüberliegende, in Umfangsrichtung gerundete S Vertiefungen (33) ausgebildet sind. 10 Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-