DE10145149A1 - Radnabe für Fahrrad - Google Patents

Abstract

Eine Nabe für ein Fahrrad-Rad weist einen zentralen rohrförmigen Abschnitt (20) und ein Paar Seitenkappen (22) auf, deren Durchmesser größer ist als derjenige des zentralen Abschnitts (20). Die Nabe umfasst einen monolithischen Körper (18), der aus faserverstärktem Kunststoffmaterial hergestellt ist und den zentralen Abschnitt (20) und die Seitenkappen (22) enthält.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Radnabe für ein Fahrrad, im Besonderen für ein Wettbewerbsfahrrad.

Das Hauptziel von Herstellern von Wettbewerbsfahrrädern besteht darin, das Gewicht der einzelnen Komponenten so weit möglich zu reduzieren. Im Falle von Radnaben involviert die konventionelle Technologie die Verwendung von Leichtmetalllegierun­ gen, wie Aluminiumlegierungen und ähnliche. Es sind verschiedene Lösungen vorge­ schlagen worden, das Gewicht der Radnabe zu reduzieren, bei welchen der zentrale rohrförmige Teil der Radnabe aus Karbonfasern gemacht wird, die in ein Kunststoff­ materialharz inkorporiert sind, wobei ein Paar Seitenkappen aus Aluminiumlegierung an den Enden des Zentralbereiches mit den Karbonfasern befestigt sind. Die Seiten­ kappen sind mit Gehäusen ausgestattet zum Abstützen von Wälzlagern, und mit Öff­ nungen zum Verankern der Radspeichen.

Es ist Aufgabe dieser Erfindung, eine Radnabe anzugeben, die noch leichter ist als die vorerwähnten bekannten Lösungen und zudem bessere Charakteristika hat im Hinblick auf die Steifigkeit.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Radnabe mit einem zentralen rohrförmigen Ab­ schnitt und einem Paar Seitenkappen, deren Durchmesser größer ist als der Durch­ messer des zentralen Abschnitts, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Nabe einen monolithischen Körper aufweist, der aus faserverstärktem Kunststoffmaterial hergestellt ist und den zentralen Abschnitt und die Seitenkappen umfasst.

Wie aus dem nachfolgenden Teil dieser Beschreibung besser zu ersehen ist, ist die Nabe gemäß der Erfindung leichter und steifer als die bekannten Lösungen. Die grö­ ßere Steifigkeit korrespondierend mit den Wälzlagergehäusen, die innen in den Sei­ tenkappen geformt sind, reduziert das radiale Spiel an den Lagern und vereinfacht die Radmontage und Zentrieroperationen, besonders in einem Fall, in welchem die Rad­ felge aus faserverstärktem Kunststoffmaterial hergestellt ist, spezifisch unter Verwen­ dung von Karbonfasern.

Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden anhand der Zeichnung er­ läutert, die nicht beschränkende Beispiele zeigt. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines Fahrrad-Rades mit einer erfindungs­ gemäßen Nabe,

Fig. 2 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Vorderrad­ nabe, und

Fig. 3 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Hinterrad­ nabe.

Ein Fahrrad-Rad 10 weist in Fig. 1 eine Felge 12 und eine Nabe 14 auf, wobei die Nabe 14 mit der Felge 12 mittels einer Vielzahl von Speichen 16 verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Nabe 14 umfasst einen monolithischen Körper 18, der aus fa­ serverstärktem Kunststoffmaterial besteht. Vorzugsweise ist das Kunststoffmaterial ein thermohärtendes Harz und sind die Verstärkungsfasern Karbonfasern. Der Körper 18 besteht aus einem rohrförmigen zentralen Abschnitt 20 und einem Paar Seiten­ kappen 22, die mit einem größeren Durchmesser als der zentrale Abschnitt integral mit dem zentralen Abschnitt 20 geformt sind.

Fig. 2 zeigt eine erste Form einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Nabe, die zur Verwendung in einem Vorderrad bestimmt ist. In dieser ersten Ausführungs­ form ist jede der Kappen 22 mit einem Grundgehäuse 24 versehen, in welchem die äußere Laufbahn eines Wälzlagers 26 angeordnet ist. Jede Kappe 22 ist mit einem Satz von Öffnungen 28 ausgestattet, die benutzt werden, um die Kopfbereiche 30 der jeweiligen Speichen 16 zu verankern.

In konventioneller Weise stützen die Wälzlager 26 die Rotation des Körpers 18 um ei­ ne Achse 32.

Fig. 3 illustriert eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nabe. Teile, die mit dem Vorbeschriebenen korrespondieren, sind mit denselben Bezugszeichen ver­ sehen. Die in Fig. 3 gezeigte Nabe 18 ist zum Einbau in ein Hinterrad bestimmt. Eine der Seitenkappen 22 (in der Zeichnung die rechtsseitige) ist zur Aufnahme eines Ket­ tenringes 34 einer Freilaufvorrichtung geformt. Der Kettenring 34 kann aus einer Leichtmetalllegierung hergestellt sein, z. B. aus einer Aluminiumlegierung od. dgl. Der Kettenring 34 ist mit Öffnungen 36 versehen zum Verankern der Speichen 16 und hat ein Grundgehäuse 38 für die äußere Laufbahn eines Wälzlagers 26. Der Kettenring 34 ist auf bekannte Weise mit der Freilaufvorrichtung 40 verbunden. Die Freilaufvor­ richtung 40 ist mit einer genuteten Nabe 42 verbunden, mit der die hinteren Zahn­ kränze des Kettenwerfsystems verbunden sind (nicht gezeigt). Der Kettenring 34 ist mit einem Eingriff in einem Gehäuse 44 befestigt, das im Inneren der jeweiligen Kap­ pe 22 geformt ist. Die andere Kappe 22 (die in Fig. 4???? an der linken Seite) ist identisch ausgebildet wie die bei der Nabe für das Vorderrad.

Die Kappen 22 sind aus Karbonfaser hergestellt und erbringen in der radialen Rich­ tung der Nabe 18 erhebliche Steifigkeit. Die radialen Deformationen der Kappen 22, hervorgerufen durch die Spannung der Speichen 16, sind praktisch vernachlässigbar im Vergleich mit denen, die sich bei Leichtmetalllegierungskappen ergeben. Diese Charakteristik ist besonders vorteilhaft, da bei der erfindungsgemäßen Nabe die Spannung der Speichen keine Zunahme des Spiels im Wälzlagergehäuse 26 produ­ ziert.

Die Verwendung der Nabe gemäß der Erfindung ist im Besonderen vorteilhaft, wenn in Kombination auch eine Felge benutzt wird, die auch aus einem mit Karbonfasern verstärkten Kunststoffmaterial hergestellt ist. In diesem Fall sind sowohl die Nabe als auch die Felge praktisch nicht deformierbar und sind die einzigen elastisch deformier­ baren Elemente die Speichen 16. Dies erleichtert die Radzentrierung und verhindert eine Ovalisierung der Felge und unerwünscht vergrößertes Spiel in den Nabenlagern.

Natürlich können bei den zum Verdeutlichen der Erfindung beschriebenen Ausfüh­ rungsformen viele Veränderungen vorgenommen werden, die alle in dem Kontext die­ ses Konzepts enthalten sind, das die Erfindung charakterisiert und durch die nachfol­ genden Ansprüche definiert ist.

Claims (9)

1. Radnabe, insbesondere für ein Fahrrad-Rad, mit einem zentralen rohrförmigen Ab­ schnitt (20) und einem Paar Seitenkappen (22), deren Durchmesser größer ist als derjenige des zentralen Abschnitts (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe ei­ nen aus faserverstärktem Kunststoffmaterial hergestellten, monolithischen Körper (18) aufweist, der den zentralen Abschnitt (20) und die Seitenkappen (22) umfasst.

2. Radnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Seitenkappen (22) mit einer Vielzahl von Öffnungen (28) zum Verankern der Speichen (16) des Rades versehen ist.

3. Radnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Seitenkappen (22) mit einem Gehäuse (24) zum Aufnehmen der äußeren Laufbahn eines Wälzlagers (26) versehen ist.

4. Radnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Seitenkappen (22) mit einem Gehäuse (44) zum Aufnehmen eines Kettenringes (34) versehen ist, der Öffnungen (36) zum Verankern der Speichen (16) und ein Gehäuse (38) für ein Wälzlager (26) aufweist.

5. Radnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial ein thermisch härtbares Harz (Thermosettingharz) ist.

6. Radnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfa­ sern Karbonfasern sind.

7. Fahrrad-Rad, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrrad-Rad eine Nabe gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche aufweist.

8. Fahrrad-Rad gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrrad- Rad eine Feige aufweist, die aus faserverstärktem Kunststoffmaterial hergestellt ist.

9. Fahrrad-Rad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrrad-Rad eine Felge aus einer Leichtmetalllegierung aufweist.