Antriebsnabe für Fahrräder. Bei bekannten Fahrrädern muss für den Ausbau des den Antrieb besorgenden Hinter rades das ganze Rad aus dem Rahmen her ausgenommen werden mitsamt dem Kettenrad. Beim Wiedereinbau muss dann die Kette neu aufgelegt und das Rad genau ausgerichtet werden, unter Einstellung der richtigen Ket tenspannung. Es handelt sich hierbei um Manipulationen, die immerhin einiges Sach- verständnis erfordern und daher nicht von jedem Radfahrer in sachgemässer Weise mit Sicherheit erledigt werden können. Ausser dem ist die ganze Arbeit wegen der geölten und durch Staub und dergleichen verschmutz ten Kette für den Radfahrer unangenehm.
Ausserdem kommt. die Kette hierbei öfters noch zwischen dem Abnehmen und Wieder auflegen mit dem Strassenstaub in Berüh rung, insbesondere wenn der Ausbau des Hinterrades auf einer Tour unterwegs auf der Landstrasse vorgenommen werden muss, wie es z. B. bei einer Schlauchreparatur des öfteren erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun diese Unzulänglichkeit zu beheben und be trifft daher eine Antriebsnabe für Fahrräder, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine aus einem kürzeren und einem längeren Stück bestehende, beiderseits am Fahrgest.ellrahmen befestigte Achse aufweist, wobei beide Achs stücke von aussen lösbar miteinander verbun den sind und die Befestigung des längeren Achsstückes am Fahrradrahmen lösbar vor- gesehen ist, und dass auf dem kürzeren Achs stück ein Antriebskopf drehbar gelagert ist, der von einem Kettenrad aus angetrieben ist und an der innern Stirnseite Antriebskupp- lungsteile aufweist,
die mit Antriebskupplungs- teilen zusammenarbeiten, welche an dem auf dem längeren Achsstück drehbar gelagerten Radnabengehäuse sitzen, das Ganze derart, dass nach Lösen der Befestigung des längeren Achsstückes am Fahrradrahmen sowie der Verbindung zwischen den beiden Achsstücken das längere Achsstück samt dem mittels des Nabengehäuses darauf gelagerten Rad unter Entkupplung von andern Nabenteilen axial verschiebbar und alsdann herausnehmbar ist, wobei das kürzere Achsstück samt dem darauf gelagerten Antriebskopf und den mit diesem verbunden bleibenden Teilen am Fahrradrah men befestigt verbleiben kann.
Hierdurch ist es, wie ersichtlich, möglich, mit einer solchen Antriebsnabe versehenes Hinterrad jederzeit. auszubauen, die Kette jedoch unberührt in ihrem Gebrauehszustande zu belassen. Um mit einer möglichst geringen Baulänge der An triebsteile, in Richtung der Achse gemessen, auszukommen, empfiehlt es sich, die Breite des Antriebskopfes möglichst klein zu bemessen. Es kann dies ohne Nachteil auf Kosten der Vergrösserung des Durchmessers des Antriebs kopfes gehen, da hierdurch höchstens eine Vergrösserung des Durchmessers der Nabe in diesem Bereiche entsteht, was z.
B. bei Frei laufnaben mit Rücktrittsbremse nur von Vor- teil sein kann, da eine Vergrösserung des Nabenumfanges an dieser Stelle eine bessere Ableitung der durch die Bremsarbeit er zeugten Wärme herbeiführt. Zugleich wer den durch Vergrösserung des Nabendurch- messers an dieser Stelle automatisch die Bremskräfte bei gleicher Wirkung herab gesetzt. Wie sich gezeigt hat, lässt sich bei geeigneter Ausbildung hierbei auch eine Ver grösserung der Bremsfläche erzielen und damit eine wirksamere Bremsung.
Die beiliegende Zeichnung zeigt in den Fig. 1 bis 5 und 6 bis 8 zwei Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Nabe und die Enden des Rahmens, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 in Draufsicht zu Fig. 2 den An triebskopf in der Abwicklung in eine waag rechte Ebene,
Fig. 4 eine Ansicht der Bremsscheibe und Fig. 5 einen Schnitt durch die Brems scheibe gemäss Linie V -V der Fig. 4; Fig. 6 zeigt in der gleichen Darstellung wie Fig. 1 die zweite Ausführungsform; Fig. 7 zeigt einen Querschnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6, unter Weglassung aller hinter der Spannmutter liegenden Teile; Fig. 8 zeigt eine Ansicht des Nabenachs- stückes in der Lage nach Fig. 1.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, an einer Strebe 10 eines Fahrradrahmens ein festes, am äussern Ende 1 mit Gewinde 2 versehenes Achsstück 11 mittels einer mit Handgriff 3 versehenen Spannmutter 12 festgeklemmt. Die ses Achsstück weist am innern Ende einen Kopf 13 auf und ist mit zwei Kugellagern 14 und 15 ausgerüstet, von denen das letztere durch einen mit Muttergewinde auf dem Achs stück 11 laufenden Konus 16 einstellbar ist. Auf diesen beiden Kugellagern ist eine Hülse 7.7 und eine mit dieser durch ein Gewinde 4, sowie Kontermutter 5 und 6 fest verbundene Hülse 18 gelagert.
Auf letzterer ist mittels eines Gewindes 7 und einer Kontermutter 8 die gemeinsame Nabe 9 dreier Kettenräder 19, 20, 21 befestigt, die -zur Stufenschaltung in bekannter Weise bestimmt sind. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist genügend Platz hier für, sowie zur Unterbringung etwaiger wei terer Vorrichtungen vorgesehen. In gleicher Weise ist ein Motorkettenrad 22 strichpunk tiert eingezeichnet, das unmittelbar mit dem weiter unten erläuterten Nabengehäuse 33 ver bunden ist.
Auf der Hülse 17 ist fest durch Gewinde mit. ihr verbunden ein Antriebskopf 23 an geordnet, der, wie die Fig. ? und 3 zeigen, in Ausnehmungen zwei N ockenpaare 24 und 25 enthält. Diese liegen achsparallel, sind im Antriebskopf 23 axial verschiebbar und haben einen aus Fig. 2 ersichtlichen schwalben- schwanzförmigen Querschnitt. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist jeder Nocken eines Paares 24 bzw. 25 auf den einander abgekehrten Stirn seiten mit einem Sägezahn 26 ausgestattet.
dessen Schulter mit einer winkelrecht zur Rad achse stehenden Ebene einen spitzen Winkel im Sinne der Sicherung des Eingriffes gegen Lösen einschliesst. In einem aus Fig. 2 er sichtlichen Kanal 28 zwischen den beiden Ausnehmungen für die Nocken eines jeden Noekenpaares 24 bzw. 25 im Antriebskopf 23 liegt eine haarnadelförmige Feder 29, deren Form aus Fig. 3 hervorgeht, die aber zusätz lich noch, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt, konzentrisch zum Antriebskopf 23 gekrümmt ist.
Wie aus Fig. 3 für das Noekenpaar 24 ersichtlich, weist die Feder 29 einen kurzen Schenkel auf, welcher an einer Schulter des rechtsseitigen Nockens anliegt, und einen lan gen Schenkel, welcher an einer Schulter des linksseitigen Nockens anliegt. Diese Feder 29 hat die Tendenz, die beiden voneinander im übrigen unabhängigen Nocken eines jeden Paares 24 bzw. 25 in einer solchen gegen seitigen Lage zu halten, dass entweder die auf der einen Seite oder die auf der andern Seite des Antriebskopfes liegenden Zähne 26 aus letzterem vorstehen, wogegen die auf der ent gegengesetzten Seite liegenden Zähne der Nocken vollständig in den Antriebskopf 23 eingeschoben sind.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der An triebskopf 23 von einer zu ihm drehbaren Bremsglocke umgeben, die aus einer Brems trommel 30 und einem Bremskranz 31 besteht. Beide Teile sind mit Linksgewinde ineinander verschraubt. Der Bremskranz 31 ist. in seiner Abwicklung und Draufsicht in Fig. 3 darge stellt und hat die dort gezeigte Zahnung 27a, welche mit den entsprechenden Zähnen 26 zu sammenarbeitet.
Ein weiterer, in Fig. 3 dar gestellter, auf der gegenüberliegenden Seite des Antriebskopfes 23 befindlicher Antriebs kranz 32 ist mit einer analogen Zahnung 27b versehen und sitzt, wie aus Fig. 1 hervorgeht, in einem N abengehäuse 33, das in Form einer Gegenglocke (gegenüber der Bremsglocke 30, 31) den Antriebsteil umschliesst.
Neben dem Bremskranz 31 liegt eine Bremsscheibe 34 (Fug. 1), die, wie in Fig. 4 dargestellt, mit einem Bremshebel 35 ver schraubt ist. Dieser ist, wie aus Fig. 5 hervor geht, mit. einer waagrechten Strebe 36 des Fahrradrahmens verbunden, deren Mittellinie sich mit derjenigen der Strebe 10 (Fug. 1) in der Radachse schneidet. An die Bremsscheibe 34 sind mittels Zapfen 37 und 38 zwei Brems backen 39 angelenkt, die unter dem Ein fluss von Torsionsfedern 40 stehen, welche die Tendenz haben, die Bremsbacken ausser Ein griff mit dem Innenumfang des in diesem Teil als Bremsgegentrommel 41 ausgebildeten Nabengehäuses 33 zu halten.
Die Bremsbacken 39 sind mit Bremsbelägen 42 ausgestattet, die schwalbenschwanzförmig in die Bremsbacken eingelassen und durch Schrauben 43 mit ihnen verbunden sind (Fig.2). Während auf diese Weise die Bremsflächen nach Art. von Zv- lindermantelsektoren ausgebildet sind, verlau fen die Innenseiten der Bremsbacken 39 nach im Querschnitt spiralförmigen Flächen 44, deren Krümmungsradius in der Umlaufrich tung des angetriebenen Rades nach Pfeil 45 zunimmt.
Zwischen der Bremstrommel 30 und dem Bremsbacken 39 ist je eine Walze 46 eingefügt, so dass bei einem durch Be tätigen der Rücktrittsbremse bewirktem Dre hen der Bremstrommel 30 in Richtung des Pfeils 47 diese Walzen 46 in gleicher Rieh- tung mitgenommen werden, wobei sie sich auf der Bremstrommel 30 und den Bremsbacken- Innenflächen 44 abrollen und dabei die Brems backen 39 gegen die Bremstrommel 41 drük- ken. Wird die Rücktrittsbremse gelöst, so dreht sich der Antriebskopf 23 wieder im Sinne des Pfeils 45 und ein unter der Wir kung einer Feder 48 stehender,
im Antriebs kopf 23 radial verschiebbar gelagerter Druck bolzen 49 bewirkt infolge seines Andrückens gegen die Innenfläche der Bremstrommel 30 deren Mitnahme infolge der Reibungskraft entgegen dem Pfeile 47. Die Bremstrommel 30 nimmt dabei die Walzen 46 in rückläufigem Sinne mit, da die Federn 40 eine kraftschlüs sige Berührung zwischen Bremsbacken 39, Walzen 46 und Bremstrommel 30 sicherstellen.
Ein bewegliches Achsstück 50 ist, wie aus Fig. 1 hervorgeht, am einen Ende mit. einem Gewindeansatz 51 versehen, der in eine zen trale Gewindebohrung des festen Achsstückes 11 hineingeschraubt ist, und liegt mit einem Bund 52 an der Stirnfläche des Kopfes 13 an. Auf diesem beweglichen, am andern Ende mit Gewinde versehenen Achsstück 50 sind zwei Kugellager 53 und 54 vorgesehen, deren letzteres über einen mittels Muttergewinde auf dem Achsstück 50 laufenden Konus 55 ein stellbar ist. Die Kugellager 53 und 54 lagern das Nabengehäuse 33. Am Ende des Achs stückes 50 ist eine Spannmutter 56 angeord net, die eine Rahmenstrebe 57 gegenüber dem Konus 55 festklemmt, unter Zwischenschal tung einer zweiteiligen Distanzhülse 58, deren.
Hälften am Aussenumfang durch ein mit. punktierten Linien angedeutetes Scharnier 59 mit eingefügter Torsionsfeder 60 zusammen gehalten sind.
Zum Auseinandernehmen der Nabe wird zunächst die Spannmutter 56 gelöst und damit die gesamte Verbindung gelockert, so dass man die Distanzhülse 58 herausnehmen kann. Sodann verschiebt man einen mit Flügeln ver- sehenen Schieber 61, der am Achsstück 50 undrehbar, aber axial verschiebbar vorgesehen ist, so dass seine Flügel in Radialnuten 62 der Spannmutter 56 eingreifen und diese damit gegenüber dem Achsstück 50 blockiert ist.
Dreht man nun die Spanniuutter 56 weiter, so nimmt diese das Achsstück mit und löst die Gewindeverbindung zwischen dem festen Aehsstüch 11 und dem beweglichen Achsstiiek 50, und man kann nunmehr das letztere zu sammen mit dem Nabengehäuse 33 und dem gesamten Rad (gegebenenfalls einschliesslich des Motorkettenantriebes 22) seitlich heraus ziehen, sowie aus der Gabel des Rahmens herausnehmen. Ein Deckel 63 sehützt dabei die Getriebeteile vor Verschmutzung und vor dem Herausfallen.
Er ist im Nabengehäuse 33, wie Fig. 1 zeigt, zwischen dem Antriebskopf 23 und dem Antriebskranz 32 eingesetzt und mit Dur ch- breehungen zum Durchtritt der Antriebs nocken der lNToelzenpaare 24 und 25 versehen, damit. deren Kupplungsteile mit. dem An triebskranz 32 zusammenarbeiten können.
Damit der Ausbau des Rades hemmungs los durchführbar ist, soll, wie aus Fig. 1 her vorgeht, die Eingriffstiefe der Antriebskupp- lungsteile zwischen dem Antriebskopf 23 und dem Radnabengehäuse 33 in axialer Richtung höchstens so gross sein, wie die axiale Ein griffstiefe der gegenseitigen Verschraubung der Achsstücke. Ferner muss die Länge der Distanzhülse 58 mindestens so gross bemessen sein, als das axiale, zum Ausbau des Rades erforderliche Verschiebemass der auf dem Achsstück 50 montierten Bauteile gegenüber der Rahmenstrebe 57 beträgt.
Da. nun die Bremstrommel 41, wie aus Fig. 1 ersichtlich, den kreiszylindrischen Rand der Bremsscheibe 34 umschliesst, so dass die Brenisseheibe einen in die Bremsgegentrommel 41 eingelassenen Deckel bildet, muss die Länge der Distanz hülse 58 mindestens so gross sein, als die Breite des Antriebskopfes 23, zuzüglich der Breite des Bremskranzes 31 nebst Zähnen 27a zuzüglich der Breite der Bremsscheibe 34 be trägt,
damit sämtliche herauszunehmenden Bauteile bei der durch Entfernen der Distanz hülse 58 ermöglichten axialen Verschiebung ausser Eingriff mit den am Fahrradrahmen verbleibenden Bauteilen gelangen.
Die Wirkungsweise ergibt sich aus der Zeichnung gemäss den vorstehenden Erläu- terungen, unter Berücksichtigung der bekann ten Funktionen der Antriebs- und Bremsteile. Abgesehen von dem eventuellen Antrieb durch das 1VTotorkettenrad 22 wird beim Antrieb mit tels der Kettenräder 19. 20 bzw. 21 das Dreh moment im Drehsinn des Pfeils -15 der Fig. 2 und 3 auf die Hülse 18 und von dieser auf die Hülse 17 und somit auf den Antriebskopf 23 übertragen.
Wie aus Fi-. 2 ersichtlich, gleiten dabei die Zähne 26 der Noekenpaare 24 und 25, welehe auf der Seite des Brems kranzes 31 liegen, infolge der entsprechenden Sägezahnriehtung an den Zähnen des Brems kranzes 31 ab, wodurch die Noeken in den Antriebskopf 23 hineingesehoben werden.
Hierdurch wird der eine Sehenkel der haar nadelförmigen Feder 29 nach innen gedrückt, so dass der andere Sehenkel jeweils den an dern zum betreffenden Noekenpaar gehörigen Zahn 26 heraus und damit. in antriebsgereeh- ten Eingriff mit den Zähnen des Antriebs kranzes 32 bringt, welche eine entsprechende Sehulterschräge aufweisen, die derjenigen der Zähne des Bremskranzes 31 entgegengesetzt ist. Infolgedessen wirkt sieh das Antriebs drehmoment unmittelbar auf das Naben- --ehäuse 33 aus, an welchem der Antriebskranz 32 festsitzt und damit auf das zugehörige Rad.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird bei dieser Drehung des Antriebskopfes 23 vermöge des durch den Federbolzen 48, -19 erzielten Rei- bungsdruekes die Bremstrommel 30 in der Pfeilrichtung 45 mitgenommen, so dass die Walzen 46 in die in Fig. 2 dargestellte End- lage gelangen, falls sie dureli eine voran- =gegangene Bremsung diese.
verlassen haben, und in dieser Endlage ständig gehalten wer den. Dadurch sind die Bremsbaeken 39 frei und werden unter dein Einfluss der Torsions- federn 40 nach innen geschwenkt, so dass die Bremsbeläge 42 die Bremsgegentrominel 41 nicht berühren. Dieselben Verhältnisse liegen bei Freilauffahrt vor, wobei also die Ketten räder 19, 20 und 21 und damit auch die Hül sen 17 und 18, sowie der Antriebskopf 23 nicht rotieren.
Das Rad mit dem Naben gehäuse 33 und dem Antriebskranz 32 rotieren in Richtung des Pfeils 45, wobei die Zähne 27b an den Zähnen 26 vorbeigleitend die Nok- kenpaare 24 und 25 zum Ausweichen bringen.
Soll eine Rücktrittsbremsung durchgeführt werden, dann wird durch die rückläufige Ket tenbewegung der Antriebskopf im Sinne des Pfeils 47 der Fig. 2 und 3 gedreht. Aus den analogen CTründen wie vorstehend für den Antrieb erwähnt, gelangen nun die Nocken der Noekenpaare 24 und 25 in ihre entgegen gesetzten Endlagen, so dass die Zähne 26 unter Freigabe des Antriebskranzes 32 mit den Zähnen des Bremskranzes 31 in Eingriff kommen und gehalten werden. Infolgedessen nimmt der Antriebskopf 23 die Bremstrommel 30 an der der Bremskranz 31 festsitzt. zwangläufig mit.
Dadurch rollen die Walzen 46 im L'hrzeigersinn der Fig. 2 der Innen seite der Bremsbacken 39 entlang und schwen ken die Bremsbacken 39 nach aussen, so dass die Bremsbeläge 42 an der Innenfläche der Bremsgegentrommel 41 zur Anlage kommen und somit eine Bremsung des Rades bewir ken, welches über das Nabengehäuse 33 mit der Bremsgegentrommel 41 verbunden ist.. Die Aufnahme des Bremsmomentes erfolgt hierbei über die Lagerzapfen 37 der Bremsbacken 39 auf die Bremsscheibe 34 und damit über den Bremshebel 35 auf die Rahmenstrebe 36.
Gemäss Fig. 6 ist die Achse in analoger Weise, wie beim vorher beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel (vgl. Fig.1), an den Fahrrad rahmenstreben 10 und 5 7 festgeklemmt mittels der Spannmuttern 3 und 64. Die Achse be steht wieder aus einem kürzeren Achsstück 65 mit Endgewinde 66 und einem längeren Achs stück 67 mit Gewinde 68. Das längere Achs stück 67 ist wieder mit einem Gewindezapfen 69 versehen, der in eine entsprechende CTe- windebohrung des kürzeren Achsstückes 65 eingeschraubt ist.
Das kürzere Achsstück 65 ist ausserdem mit einem zum Gewindezapfen 69 konzentrischen Zentrierbund 70 versehen, wäh rend das Achsstück 67 mit einer dazu pas senden Ausnehmung versehen ist, welche durch den Ring 71 begrenzt ist, welcher den Zentrierbund 70 nmsehliesst.
Das ausserhalb des Gewindes 68 liegende Ende des längeren Aehsstüekes 67 ist. als Vier- kaut 72 ausgebildet., auf dem ein mit einem entsprechenden Vierkantloch versehener Mit nehmer 73 axial verschiebbar gelagert und gegen Herausfallen durch eine Kopfschraube 74 gesichert ist. Der Mitnehmer 73 ist auch auf seiner Aussenseite als Vierkantprisma aus gebildet. Im Kopf der Spannmutter 68 ist eine Vierkantausnehmung 75 ausgespart, in welche der Mitnehmer 73 hineinpasst.
Das kürzere Achsstück 65 ist mit. zwei Kugellagern 76 und 77 ausgerüstet, von denen das Kugellager 76 durch einen mit Mutter gewinde auf dem Achsstück 65 laufenden Ko nus 78 einstellbar ist. Auf diesen beiden Ku gellagern ist eine Hülse 79 gelagert, auf der, wie im ersten Ausführungsbeispiel, die Ket tenräder 7.9, 20 und 21 durch Aufschrauben befestigt und durch Kontermutter 8 gesichert sind. Die Hülse 79 ist auf der Innenseite als Antriebskopf 80 ausgebildet, mit Kupplungs zähnen 81 versehen, welche mit entsprechen den Gegenzähnen 82 des Radnabengehäuses 83 in Eingriff stehen.
Das Radnabengehäuse 83 läuft auf den Kugellagern 84 und 85: Die Ku geln des einen Lagers laufen auf dem innern, kopfartigen Ende des längeren Achsstückes 67, und die des andern auf dem Konus 86, welcher mit Muttergewinde versehen ist und auf dem Gewinde 68 des Achsstückes 67 ein stellbar ist. Die Konusse 78 und 86 sind durch je eine Kontermutter 87 bzw. 88 ge sichert.
Zum Ausbau des Rades wird die Spann mutter 64 etwas aufgedreht. und damit die Verbindung des längeren Achsstückes 67 mit der Rahmenstrebe 57 gelockert. Hierauf wird der Mitnehmer 73 in die Ausnehmung 75 der Mutter 68 hineingepresst und durch Weiter drehen der Mutter 64 das nunmehr mit der Mutter festgekuppelte Achsstück 67 gedreht, und zwar in demjenigen Drehsinn, welcher ein Herausschrauben des Gewindezapfens 69 aus dem kurzen Achsstück 65 bewirkt.
Hier bei werden die Rahmenstreben 10 und 57 ent sprechend auseinandergedrüekt. Die Anord nung muss daher so getroffen sein, dass die beiderseitigen Fahrradrahmenteile, an denen die Achse befestigt ist, mindestens nin die ge samte Eingriffstiefe der Verschraubung der beiden Achsstücke auseinanderschiebbar sind. Zweckmässig ist. mindestens einer der genann ten Rahmenteile federnd aasgebildet und mit. solcher Vorspannung versehen, dass der lichte Abstand der Streben 10 und 57 in sich selbst.
überlassenem Zustande mindestens um die genannte Eingriffstiefe der Verschraubung grösser ist. als in dem in Fig. 6 dargestellten, fahrbereiten Vorspannungszustand. Infolge dessen wird im letzteren Falle nach Lösen der Verschraubung der beiden Achsstücke der lichte Abstand der Streben 10 und 57 gerade ausreichen, um das längere Achsstück 67 samt der Nabe 83 und dem Rad ohne Klemmwir kung und Zurückfedern der Rahmenteile aus der Strebe 57 in bekannter Weise seitlich herausziehen zu können.
Es ist natürlieli dar auf zu achten, dass die Kupplungsteile 81 und 82 zwischen Nabengehäuse 83 und Antriebskopf 80 eine gegenseitige Eingriffstiefe aufweisen, die höchstens so gross ist, wie das Mass der Verschraubung der beiden Achsstücke.
Drive hub for bicycles. In known bicycles, the entire wheel must be removed from the frame together with the sprocket to remove the rear wheel providing the drive. When reassembling, the chain must then be relaunched and the wheel precisely aligned, setting the correct chain tension. These are manipulations which at least require a certain amount of expert knowledge and therefore cannot be carried out with certainty by every cyclist in an appropriate manner. In addition, the whole work is uncomfortable for the cyclist because of the oiled chain and soiled by dust and the like.
Also comes. the chain here often still between removing and putting on again with the road dust in touch tion, especially if the removal of the rear wheel has to be done on a tour on the road, as z. B. is often required for a hose repair.
The present invention now aims to remedy this inadequacy and therefore be a drive hub for bicycles, characterized in that it has an axle consisting of a shorter and a longer piece, attached to both sides of the Fahrgest.ellrahmen, the two axle pieces releasable from the outside are connected and the longer axle piece is detachably attached to the bicycle frame, and that a drive head is rotatably mounted on the shorter axle piece, which is driven by a sprocket and has drive coupling parts on the inner face,
which work together with drive coupling parts, which sit on the wheel hub housing rotatably mounted on the longer axle piece, the whole thing in such a way that after loosening the fastening of the longer axle piece on the bicycle frame and the connection between the two axle pieces, the longer axle piece including the one mounted on it by means of the hub housing Wheel with decoupling of other hub parts axially displaceable and then removable, the shorter axle piece together with the drive head mounted on it and the parts remaining connected to it on the Fahrradrah men can remain attached.
As a result, it is possible, as can be seen, to have a rear wheel provided with such a drive hub at any time. expand, but leave the chain untouched in its used condition. In order to get along with the shortest possible length of the drive parts, measured in the direction of the axis, it is advisable to make the width of the drive head as small as possible. This can go head without any disadvantage at the expense of increasing the diameter of the drive, since this results in at most an increase in the diameter of the hub in this area, which z.
B. with free-running hubs with coaster brake can only be of advantage, since an increase in the hub circumference at this point leads to a better dissipation of the heat generated by the braking work. At the same time, by increasing the hub diameter at this point, the braking forces are automatically reduced with the same effect. As has been shown, with a suitable design, an enlargement of the braking surface can also be achieved and thus more effective braking.
The accompanying drawing shows in Figs. 1 to 5 and 6 to 8 two execution examples of the subject invention. 1 shows a longitudinal section through the hub and the ends of the frame, FIG. 2 shows a cross section along the line II-II of FIG. 1, FIG. 3 shows the drive head in a plan view of FIG horizontal right level,
4 shows a view of the brake disc and FIG. 5 shows a section through the brake disc along line V -V of FIG. 4; FIG. 6 shows the second embodiment in the same representation as FIG. 1; FIG. 7 shows a cross section along the line VII-VII of FIG. 6, with all parts behind the clamping nut omitted; FIG. 8 shows a view of the hub axle piece in the position according to FIG. 1.
In the embodiment according to FIGS. 1 to 5, as can be seen from FIG. 1, a fixed axle piece 11 provided with a thread 2 at the outer end 1 is clamped by means of a clamping nut 12 provided with a handle 3 on a strut 10 of a bicycle frame. The ses axle piece has a head 13 at the inner end and is equipped with two ball bearings 14 and 15, the latter of which is adjustable by a cone 16 running with a nut thread on the axle piece 11. On these two ball bearings a sleeve 7.7 and a sleeve 18 firmly connected to it by a thread 4 and lock nut 5 and 6 are mounted.
On the latter, the common hub 9 of three chain wheels 19, 20, 21 is fastened by means of a thread 7 and a lock nut 8, which are intended for tapping in a known manner. As can be seen from Fig. 1, enough space is provided here for, as well as to accommodate any Wei terer devices. In the same way, a motor sprocket 22 is drawn dashed and dotted, which is directly connected to the hub housing 33 explained below.
On the sleeve 17 is firmly threaded with. her connected to a drive head 23 arranged, which, like the Fig. 3 and 3 show that two pairs of cams 24 and 25 are provided in recesses. These are axially parallel, can be axially displaced in the drive head 23 and have a dovetail-shaped cross section that can be seen in FIG. As can be seen from Fig. 3, each cam of a pair 24 and 25 is equipped with a sawtooth 26 on the opposite end faces.
whose shoulder includes an acute angle with a plane at right angles to the wheel axis in order to secure the engagement against loosening. In a from Fig. 2 he visible channel 28 between the two recesses for the cams of each pair of cams 24 and 25 in the drive head 23 is a hairpin-shaped spring 29, the shape of which is shown in Fig. 3, but which is also Lich, as in Fig 2, shown in dashed lines, is curved concentrically to the drive head 23.
As can be seen from Fig. 3 for the pair of Noeken 24, the spring 29 has a short leg which rests against a shoulder of the right-hand cam, and a long leg which rests against a shoulder of the left-hand cam. This spring 29 has the tendency to hold the two otherwise independent cams of each pair 24 and 25 in such a mutual position that either the teeth 26 lying on one side or the other side of the drive head come from the latter protrude, whereas the teeth on the opposite side of the cam are completely inserted into the drive head 23.
As can be seen from Fig. 1, the drive head 23 is surrounded by a rotatable to him brake bell, the drum 30 and a brake rim 31 consists of a brake. Both parts are screwed together with a left-hand thread. The brake rim 31 is. in its development and plan view in Fig. 3 Darge and has the teeth shown there 27a, which works with the corresponding teeth 26 to.
Another, shown in Fig. 3, located on the opposite side of the drive head 23 drive wreath 32 is provided with analog teeth 27b and sits, as can be seen from Fig. 1, in a hub housing 33, which is in the form of a counter bell ( opposite the brake bell 30, 31) encloses the drive part.
In addition to the brake rim 31 is a brake disc 34 (Fug. 1), which, as shown in Fig. 4, is screwed ver with a brake lever 35. This is, as can be seen from FIG. 5, with. connected to a horizontal strut 36 of the bicycle frame, the center line of which intersects with that of the strut 10 (Fig. 1) in the wheel axis. On the brake disc 34 two brake jaws 39 are hinged by means of pins 37 and 38, which are under the influence of torsion springs 40, which have the tendency to grip the brake shoes except for one with the inner circumference of the hub housing 33 formed in this part as a brake counter drum 41 hold.
The brake shoes 39 are equipped with brake linings 42 which are embedded in the brake shoes in a dovetail shape and are connected to them by screws 43 (FIG. 2). While the braking surfaces are designed in this way according to the type of cylinder jacket sectors, the insides of the brake shoes 39 run according to surfaces 44 which are spiral in cross section and whose radius of curvature increases in the direction of rotation of the driven wheel according to arrow 45.
A roller 46 is inserted between the brake drum 30 and the brake shoe 39, so that when the brake drum 30 is rotated in the direction of the arrow 47 by actuating the coaster brake, these rollers 46 are taken along in the same direction, whereby they move up the brake drum 30 and the brake shoe inner surfaces 44 roll and thereby the brake jaws 39 press against the brake drum 41. If the coaster brake is released, the drive head 23 rotates again in the direction of arrow 45 and a spring 48 under the action of a spring 48 rotates again.
In the drive head 23 radially displaceably mounted pressure bolt 49 causes as a result of its pressing against the inner surface of the brake drum 30 their entrainment due to the frictional force against the arrows 47. The brake drum 30 takes the rollers 46 in a retrograde direction, since the springs 40 a frictional sige Ensure contact between brake shoes 39, rollers 46 and brake drum 30.
A movable axle piece 50 is, as can be seen from FIG. 1, at one end. a threaded extension 51 is provided, which is screwed into a central threaded bore of the fixed axle piece 11, and rests with a collar 52 on the end face of the head 13. On this movable, threaded axle piece 50 at the other end, two ball bearings 53 and 54 are provided, the latter of which is adjustable via a cone 55 running on the axle piece 50 by means of a nut thread. The ball bearings 53 and 54 store the hub housing 33. At the end of the axle piece 50, a clamping nut 56 is angeord net, which clamps a frame strut 57 against the cone 55, with the interposition of a two-part spacer sleeve 58, whose.
Halves on the outer circumference with a. Dotted lines indicated hinge 59 with inserted torsion spring 60 are held together.
To take the hub apart, the clamping nut 56 is first loosened and thus the entire connection is loosened, so that the spacer sleeve 58 can be removed. A slider 61 provided with wings is then displaced, which is provided on the axle piece 50 so that it cannot rotate but is axially displaceable, so that its wings engage in radial grooves 62 of the clamping nut 56 and this is thus blocked with respect to the axle piece 50.
If you now turn the clamping nut 56 further, it takes the axle piece with it and loosens the threaded connection between the fixed axle piece 11 and the movable axle piece 50, and the latter can now be combined with the hub housing 33 and the entire wheel (possibly including the motor chain drive 22) to the side and remove it from the fork of the frame. A cover 63 protects the gear parts from contamination and from falling out.
It is inserted in the hub housing 33, as shown in FIG. 1, between the drive head 23 and the drive rim 32 and is provided with openings for the drive cams of the roller pairs 24 and 25 to pass through. their coupling parts with. the drive ring 32 can work together.
So that the dismantling of the wheel can be carried out unrestrained, the engagement depth of the drive coupling parts between the drive head 23 and the wheel hub housing 33 in the axial direction should, as can be seen from FIG. 1, be at most as great as the axial engagement depth of the mutual screw connection of the axle pieces. Furthermore, the length of the spacer sleeve 58 must be at least as large as the axial displacement required for removing the wheel of the components mounted on the axle piece 50 relative to the frame strut 57.
There. Now the brake drum 41, as can be seen from Fig. 1, encloses the circular cylindrical edge of the brake disc 34, so that the brake disc forms a cover embedded in the brake counter drum 41, the length of the spacer sleeve 58 must be at least as large as the width of the drive head 23, plus the width of the brake ring 31 plus teeth 27a plus the width of the brake disc 34 be,
so that all the components to be removed get out of engagement with the components remaining on the bicycle frame during the axial displacement made possible by removing the spacer sleeve 58.
The mode of operation results from the drawing according to the explanations above, taking into account the known functions of the drive and brake parts. Apart from the possible drive by the 1VTotorkettenrad 22, the torque in the direction of the arrow -15 of FIGS. 2 and 3 on the sleeve 18 and from this on the sleeve 17 and thus when driving with means of the sprockets 19. 20 or 21 transferred to the drive head 23.
As from Fi-. 2 can be seen, slide the teeth 26 of the pairs of Noeken 24 and 25, welehe on the side of the brake wreath 31, due to the corresponding Sägezahnriehtung on the teeth of the brake wreath 31, whereby the Noeken are lifted into the drive head 23.
As a result, the one leg of the hair-needle-shaped spring 29 is pressed inward, so that the other leg in each case the tooth 26 belonging to the respective pair of teeth out and thus. Brings ring 32 into drive-oriented engagement with the teeth of the drive ring, which have a corresponding bevel that is opposite to that of the teeth of the brake ring 31. As a result, the drive torque acts directly on the hub housing 33 on which the drive rim 32 is stuck and thus on the associated wheel.
As can be seen from FIG. 2, during this rotation of the drive head 23 due to the friction pressure achieved by the spring bolt 48, -19, the brake drum 30 is carried along in the direction of the arrow 45, so that the rollers 46 move into the end position shown in FIG. get into position, if you have had a previous braking this.
have left, and kept constantly in this end position. As a result, the brake blocks 39 are free and, under the influence of the torsion springs 40, are pivoted inward so that the brake linings 42 do not touch the brake counter-drum 41. The same conditions exist when driving free-wheel, so the chain wheels 19, 20 and 21 and thus also the Hül sen 17 and 18, and the drive head 23 do not rotate.
The wheel with the hub housing 33 and the drive ring 32 rotate in the direction of the arrow 45, the teeth 27b sliding past the teeth 26 causing the pairs of cams 24 and 25 to give way.
If a back-pedal braking is to be carried out, then the drive head is rotated in the direction of arrow 47 of FIGS. 2 and 3 by the reverse chain movement. The cams of the pairs of cams 24 and 25 now move into their opposite end positions from the analogous Ctrits as mentioned above for the drive, so that the teeth 26 engage and are held with the teeth of the brake ring 31, releasing the drive ring 32. As a result, the drive head 23 takes the brake drum 30 on which the brake rim 31 is stuck. inevitably with.
As a result, the rollers 46 roll clockwise in FIG. 2 along the inside of the brake shoes 39 and pivot the brake shoes 39 outwards so that the brake linings 42 come to rest on the inner surface of the brake counter drum 41 and thus brake the wheel ken, which is connected to the brake counter drum 41 via the hub housing 33. The braking torque is absorbed via the bearing journals 37 of the brake shoes 39 on the brake disc 34 and thus via the brake lever 35 on the frame strut 36.
According to Fig. 6, the axis is in an analogous manner, as in the previously described Ausfüh approximately example (see. Fig.1), on the bicycle frame struts 10 and 5 7 clamped by means of the clamping nuts 3 and 64. The axis be again from a shorter axle piece 65 with end thread 66 and a longer axle piece 67 with thread 68. The longer axle piece 67 is again provided with a threaded pin 69 which is screwed into a corresponding C-T threaded hole in the shorter axle piece 65.
The shorter axle piece 65 is also provided with a centering collar 70 which is concentric to the threaded pin 69, while the axle piece 67 is provided with a matching recess which is delimited by the ring 71 which nmsehliesst the centering collar 70.
The end of the longer Aehsstüekes 67 lying outside the thread 68 is. designed as a square 72, on which a driver 73 provided with a corresponding square hole is mounted so as to be axially displaceable and is secured against falling out by a head screw 74. The driver 73 is also formed on its outside as a square prism. A square recess 75, into which the driver 73 fits, is cut out in the head of the clamping nut 68.
The shorter axle piece 65 is with. two ball bearings 76 and 77 equipped, of which the ball bearing 76 is adjustable by a nut thread on the axle piece 65 running Kon 78. On these two Ku gel bearings a sleeve 79 is mounted, on which, as in the first embodiment, the Ket tenräder 7.9, 20 and 21 attached by screwing and secured by lock nut 8. Die Ket tenräder 7.9, 20 and 21 are screwed. The sleeve 79 is designed on the inside as a drive head 80, provided with coupling teeth 81 which are in engagement with the counter teeth 82 of the wheel hub housing 83.
The wheel hub shell 83 runs on the ball bearings 84 and 85: The balls of one bearing run on the inner, head-like end of the longer axle piece 67, and those of the other on the cone 86, which is provided with a nut thread and on the thread 68 of the axle piece 67 is adjustable. The cones 78 and 86 are secured by a lock nut 87 and 88 ge.
To remove the wheel, the clamping nut 64 is unscrewed a little. and thus the connection of the longer axle piece 67 with the frame strut 57 is loosened. The driver 73 is then pressed into the recess 75 of the nut 68 and, by turning the nut 64 further, the axle piece 67, which is now firmly coupled to the nut, is rotated in the direction of rotation that causes the threaded pin 69 to be unscrewed from the short axle piece 65.
Here at the frame struts 10 and 57 are accordingly pressed apart. The arrangement must therefore be made so that the bicycle frame parts on both sides to which the axle is attached can be pushed apart at least over the entire engagement depth of the screw connection of the two axle pieces. Is expedient. at least one of the named frame parts resiliently formed and with. provided such bias that the clear distance between the struts 10 and 57 in itself.
Left condition is at least greater than the mentioned engagement depth of the screw connection. than in the ready-to-drive pre-tensioned state shown in FIG. As a result, in the latter case, after loosening the screw connection of the two axle pieces, the clearance between the struts 10 and 57 is just enough to move the longer axle piece 67 together with the hub 83 and the wheel without Klemmwir effect and springing back the frame parts from the strut 57 in a known manner to be able to pull out sideways.
It is of course important to ensure that the coupling parts 81 and 82 between the hub housing 83 and the drive head 80 have a mutual engagement depth that is at most as great as the size of the screw connection of the two axle pieces.