DE102007012535A1

DE102007012535A1 - Mehrgangnabe zur einseitigen Aufhängung eines Rades

Info

Publication number: DE102007012535A1
Application number: DE102007012535A
Authority: DE
Inventors: Wolfram Dipl.-Ing. Frank
Original assignee: SRAM Deutschland GmbH
Current assignee: SRAM Deutschland GmbH
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2008-09-18
Also published as: US20080224530A1; US8047956B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mehrgangnabe zur einseitigen Aufhängung eines angetriebenen Laufrades an einem Fahrradrahmenteil, bestehend aus einer tragenden Nabenhülse und einer darauf gelagerten abnehmbaren Speichenhülse. Das Antriebsmoment wird über ein Ritzel und den Antreiber in das Planetengetriebe eingeleitet und vom Abtreiber formschlüssig an die Speichenhülse übertragen. An- und Abtreiber werden in der feststehenden Nabenhülse gelagert. Die Nabenachse wird indirekt an der Nabenhülse abgestützt und drehfest mit einem Rahmenteil verbunde. Das Lagerspiel der innerhalb der Nabenhülse befindlichen Lager werden durch Verstellung des Lagerkonus auf der Nabenachse eingestellt. Die mit einer Bremsscheibe ausgestattete Speichenhülse kann, nachdem der Abschlussdeckel abgeschraubt wurde, von der Nabenhülse abgezogen werden. Ein Achsende wird vom Abschlussdeckel abgedeckt. Das andere Achsende und der Kettentrieb werden vom Rahmenteil umschlossen. Die fest mit dem Rahmenteil verbundene und das Getriebe aufnehmende Nabenhülse ermöglicht eine äußerst stabile einseitige Aufhängung des Laufrades.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches, eine Mehrgangnabe zur einseitigen Aufhängung eines Rades an einer Einarmschwinge bzw. an einem Rahmenteil eines Fahrrades.
Eine Mehrgangnabe zur fliegenden Befestigung des Laufrades an einem Rahmenteil eines Fahrrades wird in der DE 198 15 940 A1 offenbart. Dabei wird die Getriebenabe über die Nabenachse mit einem wesentlich verstärkten, konischen Ende einseitig an einem Rahmenteil befestigt. Die das Laufrad tragende Speichenhülse umschließt die drehbare Nabenhülse und greift dort zur Drehmomentübertragung in ein Fügeprofil ein. Das Laufrad bzw. die Speichenhülse kann zu Reparaturzwecken ohne Werkzeug demontiert werden. Als kritisches Bauteil hat sich die tragende Nabenachse, insbesondere deren einseitige Befestigung am Rahmenteil erwiesen.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Mehrgangnabe mit einseitiger Aufhängung zu schaffen, deren Nabenachse frei von Kräften ist, die beim Tragen des Laufrades auftreten.
Die Aufgabe wird mittels einer Mehrgangnabe mit einseitiger Aufhängung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches erfüllt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Mehrgangnabe sind den Unteransprüchen und den nach folgenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Im Wesentlichen wird die Aufgabe wie folgt gelöst:
Zur besseren einseitigen Befestigung der Mehrgangnabe an einem Rahmenteil eines Fahrrades wird vorgeschlagen, die herkömmliche Nabenhülse einseitig, fest und tragend mit dem Rahmenteil bzw. einer Einarmschwinge zu verbinden. Eine Speichenhülse wird drehbar auf der festen Nabenhülse gelagert. Der Teil einer Nabenhülse, über den das Abtriebsmoment vom Getriebe abgenommen wird, wird von der Nabenhülse getrennt und in einen Abtreiber gewandelt, der drehfest mit der Speichenhülse verbunden ist. Die drehfest mit dem Rahmenteil verbundene Nabenachse wird indirekt von der Nabenhülse abgestützt. Die Nabenachse übernimmt die Abstützung der Schaltkräfte bzw. Schaltelemente und der Antriebsmomente bzw. des Sonnenrades und ermöglicht die Einstellung des Lagerspiels der Lager zwischen der Nabenhülse und der Nabenachse. Die axiale Fixierung des An- und Abtreibers und damit auch der Speichenhülse erfolgt an der Nabenhülse. Der Abtreiber ist zum einen an der drehfesten Nabenhülse gelagert und stützt bzw. lagert zum anderen das freie Ende der Nabenachse. Zwischen diesen beiden Lagerstellen wird das Abtriebsmoment formschlüssig vom Getriebe auf die Speichenhülse übertragen. Das Getriebe und insbesondere die Nabenachse bleiben somit von Kipp- und Biegemomenten, die vom Laufrad ausgehen, verschont. Die Nabenhülse ist lösbar mit dem Rahmenteil verbunden, in dem auch der Kettentrieb verläuft und gekapselt wird. Die wesentlichen Komponenten dieser Mehrgangnabe mit einseitiger Aufhängung sind die fest am Rahmenteil angebrachte tragende Nabenhülse, die darauf gelagerte abnehmbare Speichenhülse, der Abtreiber, der das Drehmoment vom Getriebe zur Speichenhülse überträgt, und die Nabenachse, die beidseitig indirekt an der Nabenhülse gelagert bzw. abgestützt wird und mit dem Rahmenteil drehfest verbunden ist. Die Einstellung des Lagerspiels der am An- und Abtreiber angeordneten Lager erfolgt durch axiale Verstellung des Lagerkonus auf der Nabenachse. Die axiale Positionierung des An- und Abtreibers und damit auch der Speichenhülse erfolgt an der Nabenhülse. Die Speichenhülse wird von einem an den Abtreiber angeschraubten Abschlussdeckel axial gegen den Antreiber gepresst, dabei greift zur formschlüssigen Drehmomentübertragung eine Mitnahmekontur der Speichenhülse in eine entsprechende Übertragungskontur am Abtreiber ein. Nachdem der Abschlussdeckel gelöst wurde kann die Speichenhülse und damit das Antriebsrad von der Naben hülse abgezogen werden. Die Wälzlager verbleiben dabei in der Speichenhülse. Die Speichenhülse ist am Umfang mit zwei Speichenflanschen und einer Aufnahmevorrichtung für eine Bremsvorrichtung wie z. B. eine Bremstrommel oder vorzugsweise eine Bremsscheibe ausgestattet. Die Speichenhülse kann auch über Scheiben mit der Felge verbunden werden oder einteilig mit dieser Felge verbunden sein.
Die einseitige Befestigung der tragenden Nabenhülse am Rahmenteil ergibt eine sehr robuste und sichere Aufhängung des Laufrades und hält die äußeren Belastungen und Einflüsse vom Getriebe und der Nabenachse fern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, wobei die Zeichnungen lediglich als nicht beschränkende Beispiele der erfinderischen Mehrgangnabe mit einseitiger Aufhängung anzusehen sind.
1 zeigt einen Längsschnitt durch die einseitig aufgehängte Mehrgangnabe
2 zeigt in einer 3D-Darstellung die demontierte Speichenhülse
3 zeigt den Abtreiber in zwei 3D-Darstellungen
1 zeigt die einseitig aufgehängte Mehrgangnabe mit einer feststehenden und tragenden Nabenhülse 1, einer Nabenachse 2 sowie einer drehenden Speichenhülse 3. Die Nabenhülse 1 ist fest mit dem Rahmenteil 4 verschraubt und weist an der äußeren Kontur zwei Lagersitze 5 und einen Befestigungsflansch 6 auf. Alternativ zum Anschrauben der Nabenhülse 1 am Rahmenteil 4 mittels Schrauben können auch beide Bauteile über ein gemeinsames Verbindungsgewinde verschraubt werden. An der Innenkontur der Nabenhülse 1 ist auf der einen Seite der Antreiber 7 mit dem Ritzel 8 und auf der anderen Seite der Abtreiber 9 mit dem Abschlussdeckel 10 gelagert. Die Nabenachse 2 wird im Rahmenteil 4 drehfest aufgenommen und stützt sich auf der einen Seite am Abtreiber 9 und auf der anderen Seite am Antreiber 7 und somit auch indirekt an der Nabenhülse 1 ab. Die Nabenachse 2 wird auf beiden Seiten zum einen durch den Abschlussdeckel 10 und zum anderen durch das Rah menteil 4 abgedeckt. Sowohl der Antreiber 7 als auch der Abtreiber 9 und damit auch die am Abtreiber 9 mit dem Abschlussdeckel 10 festgeschraubte Speichenhülse 3 werden an der Nabenhülse 1 axial fixiert. Das Lagerspiel der zwischen der Nabenhülse 1 und der Nabenachse 2 angeordneten Lager wird an der Nabenachse 2 mittels eines auf die Nabenachse 2 geschraubten Lagerkonus 11 eingestellt. Mit dem Sonnenrad 12 auf der Nabenachse 2 und dem Hohlrad 13 innerhalb der Nabenhülse 1 werden hier zwei wesentliche Komponenten des Planetengetriebes gezeigt. Das Antriebsmoment wird über das Ritzel 8 auf den Antreiber 7 übertragen und in das Getriebe eingeleitet. Das Abtriebsmoment des Getriebes wird formschlüssig auf den, an der Nabenhülse 1 und der Nabenachse 2 gelagerten, Abtreiber 9 übertragen und von dort ebenfalls formschlüssig an die Speichenhülse 3 weitergegeben. Die Speichenhülse 3 ist an den Lagersitzen 5 auf der Nabenhülse 1 mit zwei Wälzlagern 14 gelagert. Sie ist an der Außenkontur mit einzelnen Speichenaufnahmen 15 und einem Aufnahmeflansch 16 für eine Bremsscheibe 17 ausgestattet. Die Speichenhülse 3 und damit auch das Antriebsrad kann durch Lösen des Abschlussdeckels 10 von der Nabenhülse 1 abgezogen werden, dabei verbleiben die Wälzlager 14 in der Speichenhülse 3.
2 zeigt die einseitige Mehrgangnabenaufhängung mit demontierter Speichenhülse 3. Der Abschlussdeckel 10 weist eine Werkzeugkontur 18 auf und ist vom Fixiergewinde 19 am Abtreiber 9 abgeschraubt und die Speichenhülse 3 von der Nabenhülse 1 der einseitig aufgehängten Mehrgangnabe abgezogen. Die Wälzlager verbleiben in der Speichenhülse 3, so dass die Lagersitze 5 an der Nabenhülse 1 frei liegen. Die Nabenhülse 1 wird als tragendes Bauteil am Befestigungsflansch 6 mittels hier nicht dargestellten Schrauben am Rahmenteil 4 festgeschraubt. Die Speichenhülse 3 ist mit Speichenaufnahmen 15 ausgestattet, die je zwei Speichenöffnungen 20 aufweisen. Auf der zum Rahmenteil 4 gerichteten Seite befindet sich an der Speichenhülse 3 eine Bremsscheibe 17, die am Aufnahmeflansch 16 befestigt bzw. angeschraubt ist. Auf der anderen Seite der Speichenhülse 3 befindet sich die nach innen gerichtete Mitnahmekontur 21, die zur formschlüssigen Drehmomentübertragung in die entsprechende Gegenkontur 22 am Abtreiber 9 eingreifen kann. Der Abtreiber 9 ist auf dem Lagerkonus 11 gelagert. Das Lagerspiel der innerhalb der Nabenhülse befindlichen Lager wird gemeinsam durch eine axiale Ver stellung des Lagerkonus 11 auf einem entsprechenden Gewinde an der Nabenachse 2 eingestellt. Diese Einstellung wird durch die Kontermutter 23 fixiert. 3 zeigt zwei Ansichten des Abtreibers 9. An der zum Getriebe gerichteten Seite befindet sich eine nach innen weisende Ratschkontur 24, die zur formschlüssigen Drehmomentübertragung mit einem nur in eine Richtung wirkenden Klinkengesperre zusammenwirkt. An der nach außen gerichteten Seite des Abtreibers 9 ist die Gegenkontur 22, zur ebenfalls formschlüssigen Drehmomentübertragung an die Speichenhülse, angeordnet. Das Fixiergewinde 19 zum Anschrauben des Abschlussdeckels und die Lagerlaufbahn 25 für die Wälzkörper des Lagerkonus befinden sich auch auf dieser Seite des Abtreibers 9.

1: Nabenhülse
2: Nabenachse
3: Speichenhülse
4: Rahmenteil
5: Lagersitz
6: Befestigungsflansch
7: Antreiber
8: Ritzel
9: Abtreiber
10: Abschlussdeckel
11: Lagerkonus
12: Sonnenrad
13: Hohlrad
14: Wälzlager
15: Speichenaufnahme
16: Aufnahmeflansch
17: Bremsscheibe
18: Werkzeugkontur
19: Fixiergewinde
20: Speichenöffnung
21: Mitnahmekontur
22: Gegenkontur
23: Kontermutter
24: Ratschkontur
25: Lagerlaufbahn

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19815940 A1 [0002]

Claims

Mehrgangnabe zur einseitigen Aufhängung eines Rades an einem Rahmenteil (4) eines Fahrrades mit einer Nabenhülse (1), die ein Getriebe umschließt und einer feststehende Nabenachse (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenhülse (1) einseitig und tragend mit dem Rahmenteil (4) verbunden ist, wobei eine Speichenhülse (3), ein Antreiber (7) und ein Abtreiber (9) drehbar an der Nabenhülse (1) gelagert sind und sich die Nabenachse (2) zum einen indirekt an der Nabenhülse (1) abstützt und zum anderen drehfest mit dem Rahmenteil (4) verbunden ist.
Mehrgangnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtreiber (9) das Drehmoment vom Getriebe formschlüssig auf die Speichenhülse (3) überträgt und gegenüber der Nabenhülse (1) und der Nabenachse (2) drehbar gelagert ist.
Mehrgangnabe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antreiber (7), der Abtreiber (9) und damit auch die Speichenhülse (3) über die Nabenhülse (1) axial fixiert werden und das Lagerspiel der zwischen der Nabenhülse (1) und der Nabenachse (2) befindlichen Lager an der Nabenachse (2) über einen Lagerkonus (11) eingestellt wird.
Mehrgangnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenachse (2) an einem Ende vom Abschlussdeckel (10) abgedeckt wird und am anderen Ende ebenso wie das Ritzel (8) bzw. der Kettentrieb vom Rahmenteil (4) umschlossen wird.
Mehrgangnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichenhülse (3) mittels eines mitdrehenden Abschlussdeckels (10) am Abtreiber (9) festgeschraubt wird.
Mehrgangnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Speichenhülse (3) ein Aufnahmeflansch (16) für mindestens eine Bremsvorrichtung, vorzugsweise eine Bremsscheibe (17) oder eine Bremstrommel in unmittelbarer Nähe zum Rahmenteil (4) angeordnet ist.
Mehrgangnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Speichenhülse (3) Speichenflansche bzw. einzelne Speichenaufnahmen (15) mit mindestens einer Speichenöffnung (20) zum Einhängen von Speichen vorgesehen sind.
Mehrgangnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenkontur der Nabenhülse (1) Lagersitze (5) für die Wälzlager (14) und ein Befestigungsflansch (6) zum Anschrauben der Nabenhülse (1) an das Rahmenteil (4) angeordnet sind.
Mehrgangnabe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtreiber (9) mit einer nach innen gerichteten Ratschkontur (24) für ein Klinkengesperre und mit einer nach außen gerichteten Gegenkontur (22) zur Drehmomentübertragung an die Mitnahmekontur (21) der Speichenhülse (3) ausgestattet ist.
Mehrgangnabe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abziehen der Speichenhülse (3) von der Nabenhülse (1) die Wälzlager (14) in der Speichenhülse (3) verbleiben.