DE102005004310A1

DE102005004310A1 - Fahrradpedale

Info

Publication number: DE102005004310A1
Application number: DE200510004310
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Grabosch
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-08-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrradpedale mit einer aus einem Befestigungszapfen (2) und einem Tragzapfen (3) bestehenden Pedalwelle (1), wobei die Pedalwelle (1) über den mit einem Gewinde (5) versehenen Befestigungszapfen (2) mit einem Kurbelarm (7) verbunden ist und der Tragzapfen (3) über zwei voneinander beabstandete, einen gemeinsamen Außenring (12) aufweisende Kugellager mit einem drehbaren Pedalkörper (20) verbunden ist. DOLLAR A Die Fahrradpedale zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens der Innenlaufbahnen (8, 9) für die Kugellager bildende Tragzapfen (3) der Pedalwelle (1) über seine gesamte axiale Ausdehnung einen gleichen Durchmesser aufweist und der Außenring (12) sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Tragzapfens (3) erstreckt, wobei die Kugellager nahezu am äußeren rechts- und linksseitigen Ende des Tragzapfens (3) angeordnet sind und durch Paaren von Laufbahnen (8, 9, 13, 14) und Lagerkugeln (10, 11) ein Lagerspiel einstellbar ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Fahrradpedale einer aus einem Befestigungszapfen und einem Tragzapfen bestehenden Pedalwelle, wobei die Pedalwelle über dem mit einem Gewinde versehenen Befestigungszapfen mit einem Kurbelarm verbunden ist und der Tragzapfen über zwei voneinander beabstandete, einen gemeinsamen Außenring aufweisende Kugellager mit einem drehbaren Pedalkörper verbunden ist.

Hintergrund der Erfindung

Eine derart gattungsgemäß ausgebildetes Fahrradpedale ist in der DE 692 04 756 T2 vorbeschrieben. In 1 dieser Vorveröffentlichung ist eine Pedalwelle gezeigt, die am linksseitigen Ende einen Befestigungszapfen aufweist, der über sein Außengewinde in eine Aufnahmebohrung mit Innengewinde eines Kurbelarms einschraubbar ist. Im Anschluss an den Befestigungszapfen hat die Pedalwelle einen von der Kreisform abweichenden Abschnitt, über den sie mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges in die Aufnahmebohrung des Kurbelarms einschraubbar ist. Die Pedalwelle verringert sich nun konisch bis zu ihrem rechtsseitigen Ende und ist dort ebenfalls mit einem Außengewinde versehen.

Im Bereich dieses rechten Außengewindes ist ein erstes Kugellager angeordnet, dessen Innenlaufbahn von einem separaten, konisch ausgebildeten Innenring gebildet ist, der über seine Aufnahmebohrung mit Innengewinde auf das Außengewinde des rechtsseitigen Endes der Pedalwelle aufgeschraubt ist. Von diesem ersten Kugellager ist in Richtung des Kurbelarms beabstandet ein zweites angeordnet, dessen Innenlaufbahn vom Tragzapfen und dessen Außenlaufbahn von einem Außenring gebildet ist, der sich in Richtung des ersten Kugellagers erstreckt und gleichfalls dessen Außenlaufbahn stellt. Zwischen beiden Kugellagern ist ein zusätzliches Nadellager angeordnet, dessen Innenlaufbahn von der Pedalwelle und dessen Außenlaufbahn vom gemeinsamen Außenring gestellt ist.

Das Lagerspiel der Pedale wird nun derart eingestellt, dass der separate Innenring des ersten Kugellagers in Richtung des zweiten Kugellagers bewegt wird. Um diesen zu sichern, ist hinter dem konischen Innenring des ersten Kugellagers eine Kontermutter angeordnet, die diesen in der gewünschten Position hält. Der einstückig ausgebildete gemeinsame Außenring der beiden Kugellager und des Nadellagers ist von einem Pedalkörper umgeben, der zweiteilig ausgebildet ist und sich nahezu bis an das linksseitige Ende des Tragzapfens erstreckt.

In ähnlicher Art ausgebildete Fahrradpedalen sind auch in der DE 37 01 813 A1 und in der DE 38 14 621 A1 beschrieben. In beiden Fällen ist jedoch auf das zusätzliche, zwischen beiden Kugellagern angeordnete Nadellager verzichtet.

Der Nachteil derartiger Fahrradpedalen besteht darin, dass sie aufgrund ihrer vielen Einzelteile aufwändig gebaut und damit auch teuer sind. Dies betrifft insbesondere die kompliziert geformte Pedalwelle und die zusätzlichen Bauteile konusförmiger Innenring des ersten Kugellagers und zugehörige Kontermutter. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass die Vorspannung durch Verschieben des konusartigen Innenringes des ersten Kugellagers einzustellen ist, also während der Montage der Pedale. Ein anderer Nachteil ist darin begründet, dass auf der Seite des Kurbelarms keine oder nur eine unvollständige Dichtung vorhanden ist, so dass Schutz und Feuchtigkeit in das Innere der Pedallagerung eindringen können und diese vorzeitig verschleißen lassen. Dadurch, dass bei diesen Pedalen der Pedalkörper den gemeinsamen Außenring der Lager in axialer Richtung überragt, kann es vorkommen, dass der Pedalkörper aufgrund der Krafteinwirkung in unerwünschter Weise auf der Pedalwelle zur Anlage gelangt. Durch diese unmittelbare Berührung der Innenfläche des Pedalkörpers mit der Außenfläche der Pedalwelle kann die Drehwirkung des Pedalkörpers absinken.

Zusammenfassung der Erfindung

Ausgehend von den Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Fahrradpedale bereitzustellen, deren Lagerung aus wenigen Einzelbestandteilen gebildet ist, die unkompliziert ist und sich in einfacher Weise montieren lässt und die als eine Lagereinheit ausgebildet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass wenigstens der Innenlaufbahnen für die Kugellager bildende Tragzapfen der Pedalwelle über seine gesamte axiale Ausdehnung einen gleichen Durchmesser aufweist und der Außenring sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Tragzapfens erstreckt, wobei die Kugellager nahezu am äußeren rechts- und linksseitigen Ende des Tragzapfens angeordnet sind und durch Paaren von Laufbahnen und Lagerkugeln ein Lagerspiel einstellbar ist.

Der Vorteil dieser Fahrradpedale besteht insbesondere darin, dass die Pedalwelle aufgrund ihres konstanten Durchmessers in einfacher Art und Weise fertigbar ist. Es sind keine konischen Abstufungen in axialer Richtung erforderlich, sondern lediglich das Herstellen der Laufrillen, die voneinander beabstandet die Innenlaufbahn für die beiden Kugellager bilden. Aufgrund der anderen Art der Einstellung des Lagerspiels, die über ein Ausmessen von Innenlaufbahnen und Außenlaufbahnen sowie Zusortieren passender Lagerkugeln erfolgt, ist auch kein konusartig geformter Lagerinnenring erforderlich, so dass auch auf das rechtsseitige Gewinde der Pedalwelle verzichtet werden kann. Das gleiche trifft für die Kontermutter zu.

Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, dass die Kugellager als Schrägkugellager ausgebildet sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 soll der Außenring als ein Spanlosteil ausgebildet sein. Die spanlose Fertigung ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung von Lagerringen in unterschiedlichen Größenvarianten.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 4 sollen die Lagerkugeln von einem Schnappkäfig aufgenommen sein. in bekannter Weise ist damit eine besonders ruhige und leichtgängige Lagerung der Fahrradpedale realisiert.

Nach einem anderen zusätzlichen Merkmal gemäß Anspruch 5 sollen die Kugellager in beiden axialen Richtungen nach außen mit einer Dichtung versehen sein, die eine besonders lange Lebensdauer der Pedallagerung ermöglichen.

Aus Anspruch 6 geht hervor, dass ein von Tragzapfen, Außenring und Dichtungen begrenzter Innenraum mit einer Schmiermittelfüllung auf Lebensdauer verstehen ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Fahrradpedale nicht nachgeschmiert zu werden braucht.

Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal gemäß Anspruch 7 soll eine Stirnseite des Befestigungszapfens mit einer Mehrkantausnehmung versehen sein. In diese kann dann mit einem zugehörigen Imbusschlüssel eingegriffen wer den, so dass die Pedalachse in einfacher Weise mit dem Kurbelarm verbunden werden kann. Dadurch wird die Pedalachse in axialer Richtung noch einmal verkürzt, da der nach dem bisherigen Stand der Technik erforderliche von der Kreisform abweichende Teil nicht erforderlich ist.

Schließlich ist nach einem letzten Merkmal gemäß Anspruch 8 vorgesehen, dass der Pedalkörper eine Aufnahmebohrung aufweist, die den Außenring der beiden Kugellager über seine gesamte axiale Länge umschließt. Dadurch ist eine besonders innige Verbindung von Pedalkörper und Pedallagerung gewährleistet. Außerdem ist auf diese Weise verhindert, dass eine unerwünschte, die Reibung erhöhende Berührung zwischen Pedalkörper und Pedalwelle eintritt.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine Fahrradpedale, ohne Pedalkörper,
2, 3 und 4 eine Draufsicht, einen Längsschnitt und eine Seitenansicht einer komplett montierten Fahrradpedale.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In 1 ist eine mit 1 bezeichnete Pedalwelle gezeigt, die sich aus einem Befestigungszapfen 2 und einem Tragzapfen 3 zusammensetzt, wobei beide durch einen Einstich 4 voneinander getrennt sind. Der Befestigungszapfen 2 weist ein Außengewinde 5 auf, mit dem er in eine Aufnahmebohrung 6 eines Kurbelarmes 7 einschraubbar ist. Dazu ist die linksseitige Stirnfläche des Be festigungszapfens 2 mit einer Mehrkantausnehmung 21 versehen, in die mit einem passenden Werkzeug eingegriffen werden kann. Der Tragzapfen 3 weist über seine gesamte axiale Länge einen gleichen Durchmesser und zwei Innenlaufbahnen 8, 9 auf, auf denen Lagerkugeln 10, 11 eines ersten und eines zweiten Kugellagers abrollen. Wie erkennbar, sind die beiden voneinander beabstandeten Kugellager als Schrägkugellager ausgebildet und zueinander in O-Anordnung angestellt, d. h., die Kugeldrucklinien verlaufen schräg nach außen, so dass große Kippmomente aufnehmbar sind. Die Innenlaufbahn 8 des ersten Kugellagers ist am rechtsseitigen Ende des Tragzapfens 3 angeordnet, während die Innenlaufbahn 9 des zweiten Kugellagers an dessen linksseitigen Ende angeordnet ist. Der zu beiden Kugellagern gehörende gemeinsame Außenring 12 ist einstückig ausgebildet und stellt die zugehörigen Außenlaufbahnen 13, 14 für die Lagerkugeln 10, 11. Die Lagerachse ist mit dem Bezugszeichen 23 versehen. Die Lagerkugeln 10, 11 sind in Kammkäfigen 15, 16 angeordnet, die bei einer derart aufgebauten Pedallagerung nur nachträglich axial von außen vor dem Einbau der beiden Dichtungen 17, 18 eingebracht werden können. Der gemeinsame Lageraußenring 12 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Tragzapfens 3, so dass ein Innenraum 19 gebildet ist, der vom Tragzapfen 3, vom Außenring 12 und den beiden Dichtungen 17, 18 begrenzt ist. Dieser ist mit einer Schmiermittelfüllung auf Lebensdauer versehen.
Wie aus den 2, 3 und 4 ersichtlich, die eine komplette Fahrradpedale in verschiedenen Ansichten zeigen, ist der Außenring 12 über seine gesamte axiale Länge von einer nicht näher bezeichneten Aufnahmebohrung eines Pedalkörpers 20 umgeben, so dass eine feste Verbindung zwischen Pedalwelle 1 und Pedalkörper 20 zur Aufnahme der Tretkräfte gebildet ist. Durch die gleichlange Ausbildung von Aufnahmebohrung des Pedalkörpers 20 und gemeinsamen Außenring 12 ist sichergestellt, dass eine unerwünschte Berührung zwischen Pedalkörper 20 und Pedalwelle 1 verhindert ist. Die Ausbildung des mit einem Reflektor 22 versehenen Pedalkörpers 20 ist im vorliegenden Falle zweitrangig, d. h., er kann ein- oder zweiteilig ausgebildet sein und aus einem Kunststoff oder aus einem Leichtmetall bestehen und in beliebiger Weise mit dem Außenring 12 verbunden sein.

1: Pedalwelle
2: Befestigungszapfen
3: Tragzapfen
4: Einstich
5: Außengewinde
6: Aufnahmebohrung
7: Kurbelarm
8: Innenlaufbahn
9: Innenlaufbahn
10: Lagerkugel
11: Lagerkugel
12: Außenring
13: Außenlaufbahn
14: Außenlaufbahn
15: Käfig
16: Käfig
17: Dichtung
18: Dichtung
19: Innenraum
20: Pedalkörper
21: Mehrkantausnehmung
22: Reflektor
23: Achse

Claims

Fahrradpedale mit einer aus einem Befestigungszapfen (2) und einem Tragzapfen (3) bestehenden Pedalwelle (1), wobei die Pedalwelle (1) über den mit einem Gewinde (5) versehenen Befestigungszapfen (2) mit einem Kurbelarm (7) verbunden ist und der Tragzapfen (3) über zwei voneinander beabstandete, einen gemeinsamen Außenring (12) aufweisende Kugellager mit einem drehbaren Pedalkörper (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Innenlaufbahnen (8, 9) für die Kugellager bildende Tragzapfen (3) der Pedalwelle (1) über seine gesamte axiale Ausdehnung einen gleichen Durchmesser aufweist und der Außenring (12) sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Tragzapfens (3) erstreckt, wobei die Kugellager nahezu am äußeren rechts- und linksseitigen Ende des Tragzapfens (3) angeordnet sind und durch Paaren von Laufbahnen (8, 9, 13, 14) und Lagerkugeln (10, 11) ein Lagerspiel einstellbar ist.
Fahrradpedale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugellager als Schrägkugellager ausgebildet sind.
Fahrradpedale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (12) als Spanlosteil ausgebildet ist.
Fahrradpedale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerkugeln (10, 11) von einem Schnappkäfig (15, 16) aufgenommen sind.
Fahrradpedale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugellager in beiden axialen Richtungen nach außen mit einer Dichtung (17, 18) versehen sind.
Fahrradpedale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein von Tragzapfen (3), Außenring (12) und Dichtungen (17, 18) begrenzter Innenraum (19) mit einer Schmiermittelfüllung auf Lebensdauer versehen ist.
Fahrradpedale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnseite des Befestigungszapfens (2) mit einer Mehrkantausnehmung (21) versehen ist.
Fahrradpedale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalkörper (20) eine Aufnahmebohrung aufweist, die den Außenring (12) der beiden Kugellager über seine gesamte axiale Länge umschließt.