DE102011108075A1 - Crank component for bicycle i.e. children's bicycle, has spider rotational torque-locking connecting chain ring with crank arm, where spider and crank arm are two-piece formed, material-fit joined with each other and pressed together - Google Patents
Crank component for bicycle i.e. children's bicycle, has spider rotational torque-locking connecting chain ring with crank arm, where spider and crank arm are two-piece formed, material-fit joined with each other and pressed together Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrrad, insbesondere ein Kinderfahrrad, und eine Kurbelbaugruppe dafür.The present invention relates to a bicycle, in particular a children's bicycle, and a crank assembly therefor.
Die Kurbelbaugruppe eines Fahrrads umfasst herkömmlicherweise einen Kurbelarm und ein an dem Kurbelarm befestigtes Kettenblatt. Das Kettenblatt ist wie die von ihm angetriebene Kette Verschleiß ausgesetzt und muss bei einem intensiv genutzten Fahrrad von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden.The crank assembly of a bicycle conventionally includes a crank arm and a chainring attached to the crank arm. The chainring, like the chain driven by it, is subject to wear and must be replaced from time to time on an intensively used bicycle.
Besonders stark ist der Verschleiß im Falle einer Baugruppe mit mehreren Kettenrädern, zwischen denen die Kette durch eine Schaltung umgelegt werden kann. Bei hochwertigen Fahrrädern sollten die Kettenblätter daher auswechselbar sein.The wear is particularly strong in the case of a multi-sprocket assembly, between which the chain can be folded by a circuit. For high-quality bicycles, the chainrings should therefore be interchangeable.
Die Kräfte, die zwischen Kurbelarm und Kettenblatt übertragen werden, sind umso größer, je näher der Ort der Kraftübertragung an der gemeinsamen Drehachse des Kettenblatts und des Kurbelarms im Tretlager liegt. Damit eine lösbare Befestigung des Kettenblattes beim Fahren nicht überbeansprucht wird, ist es daher wünschenswert, die Angriffpunkte der Befestigung möglichst weit von der Drehachse entfernt anzubringen. Hierfür ist es gebräuchlich, den Kurbelarm mit einem sogenannten Spider zu versehen, einer Struktur in Form eines um die Drehachse von Kurbelarm und Kettenblatt zentrierten Sterns mit vier oder fünf Strahlen, an denen sich die Befestigungspunkte für das Kettenblatt befinden. Aus Gründen der Belastbarkeit ist der Spider in der Regel einteilig mit dem Kurbelarm ausgeführt.The forces that are transmitted between the crank arm and the chainring, the greater the closer the place of power transmission to the common axis of rotation of the chainring and the crank arm in the bottom bracket. Thus, a releasable attachment of the chainring is not overstressed while driving, it is therefore desirable to attach the attack points of attachment as far away from the axis of rotation. For this purpose, it is common to provide the crank arm with a so-called spider, a structure in the form of a centered around the axis of rotation of the crank arm and chainring star with four or five beams, where the attachment points for the chainring are. For reasons of resilience, the spider is usually made in one piece with the crank arm.
Zum Schmieden eines solchen Kurbelarms mit integriertem Spider werden aufwendige und dementsprechend kostspielige Formwerkzeuge benötigt, deren Anfertigung nur wirtschaftlich ist, wenn damit große Serien gefertigt werden können. Bei Fahrrädern für Erwachsene ist dies möglich, da die dort üblichen Kurbelarmlängen von 165 oder 170 mm auf allen Erwachsenenrädern eingesetzt werden können. Für Kinderräder hingegen sind diese Kurbelarme nicht geeignet, zum einen wegen ihres hohen Gewichts, zum anderen, da sie bei Kindern eine unnatürliche weit ausladende Beinbewegung erforderlich machen und da bei Kinderrädern die Tretlagerachse näher am Boden liegt als bei Erwachsenenrädern und ein zu langer Kurbelarm dazu führen würde, dass das Pedal im Laufe seines Umlaufs dem Boden zu nahe kommt.To forge such a crank arm with integrated Spider complex and therefore expensive molds are needed, their preparation is only economical if so large series can be made. For bicycles for adults, this is possible because the usual crank arm lengths of 165 or 170 mm can be used on all adult bikes. For children's bikes, on the other hand, these crank arms are not suitable, on the one hand because of their high weight, on the other hand, because they require an unnatural wide-spreading leg movement in children and children's bicycles because the bottom bracket is closer to the ground than in adult bikes and cause too long a crank arm would make the pedal come too close to the ground in the course of its orbit.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Kurbelbaugruppe bzw. ein Fahrrad zu schaffen, die einerseits den Austausch des Kettenblatts erlauben, andererseits aber auch in kleiner Serie mit unterschiedlichen Kurbelarmlängern preiswert gefertigt werden können.The object of the invention is therefore to provide a crank assembly or a bicycle, on the one hand allow the replacement of the chainring, but on the other hand can be manufactured inexpensively in a small series with different crank arms.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einer Kurbelbaugruppe, insbesondere für ein Kinderfahrrad, mit wenigstens einem Kurbelarm, wenigstens einem Kettenblatt und einem das Kettenblatt mit dem Kurbelarm drehmomentschlüssig verbindenden Spider der Spider und der Kurbelarm zweiteilig ausgeführt und materialschlüssig zusammengefügt sind. Diese Bauweise erlaubt die Verwendung eines ersten Werkzeugsatzes für die Fertigung des Spiders und diverser zweiter Werkzeugsätze für die Fertigung von Kurbelarmen in jeweils zur Größe des Fahrrads passenden Längen, wobei diese zweiten Werkzeugsätze wesentlich einfacher und dementsprechend preiswerter sein können als die herkömmlicherweise für einen Kurbelarm mit einteiligem Spider verwendeten. Denkbar ist auch, auf dem Markt verfügbare, für die direkte Befestigung an einem Kettenblatt vorgesehene Kurbelarme zu verwenden und sie mit dem separat gefertigten Spider zusammenzufügen. In diesem Fall ist der erste Werkzeugsatz für die Fertigung des Spiders der einzige spezifisch für die Fertigung der erfindungsgemäßen Kurbelbaugruppe benötigte Werkzeugsatz.The object is achieved by running in a crank assembly, in particular for a children's bicycle, with at least one crank arm, at least one chainring and the sprocket with the crank arm torque-locking Spider connecting the Spider and the crank arm in two parts and joined together materially. This design allows the use of a first set of tools for the manufacture of the spider and various second tool sets for the production of crank arms in each of the size of the bike suitable lengths, these second tool sets can be much simpler and therefore cheaper than that conventionally for a crank arm with one piece Spider used. It is also conceivable to use on the market available, provided for direct attachment to a chainring crank arms and put them together with the separately manufactured Spider. In this case, the first tool set for the manufacture of the spider is the only tool set specifically required for the production of the crank assembly according to the invention.
Die materialschlüssige Verbindung von Spider und Kurbelarm kann eine Schweißverbindung sein; bevorzugt, weil in kürzester Zeit und mit einfachen Werkzeugen durchführbar, ist eine Verpressung der beiden Teile aneinander.The material connection of spider and crank arm can be a welded joint; preferred, because in a very short time and with simple tools feasible, is a compression of the two parts together.
Um einen festen Halt der Verpressung zu gewährleisten, kann der Spider eine Innenverzahnung aufweisen, deren Zähne in den Kurbelarm eingepresst sind.In order to ensure a firm grip of the compression, the spider can have an internal toothing whose teeth are pressed into the crank arm.
Im Hinblick auf den bevorzugten Einsatz der Erfindung bei Kinderrädern sollte der Abstand zwischen einer Achse des Spiders und einer am Kurbelarm festgelegten Pedalachse höchstens 160 mm betragen. Andere bevorzugte Kurbelarmlängen sind 152, 140 oder 127 mm.In view of the preferred use of the invention in children's bicycles, the distance between an axis of the spider and a pedal axle fixed to the crank arm should be at most 160 mm. Other preferred crank arm lengths are 152, 140 or 127 mm.
Wegen des geringen Gewichts sind Aluminium oder eine Aluminiumlegierung als Werkstoff für den Kurbelarm und den Spider bevorzugt. Für den Spider kommt wegen der daraus resultierenden größeren Härte der Zähne der Innenverzahnung auch Stahl als Werkstoff in Betracht.Because of the low weight, aluminum or an aluminum alloy is preferred as the material for the crank arm and the spider. For the Spider comes because of the resulting greater hardness of the teeth of the internal teeth and steel as a material into consideration.
Kettenblatt und Spider sollten lösbar, insbesondere durch Schrauben, mit einander verbunden sein.Chainring and spider should be releasably, in particular by screws, connected to each other.
Der Spider kann wenigstens zwei Sätze von Bohrungen aufweisen, die auf zur Achse des Spiders konzentrischen Kreisen angeordnet sind, z. B., um die Anbringung von zwei oder mehr Kettenblättern mit unterschiedlichen Durchmessern bzw. Zahnzahlen zu erlauben.The spider may comprise at least two sets of bores arranged on concentric circles to the axis of the spider, e.g. As to the attachment of two or more chainrings to allow with different diameters or numbers of teeth.
Einer Weiterbildung zufolge kann der Spider seinerseits mehrteilig, insbesondere aus einer Basisplatte und einem an der Basisplatte lösbar befestigten Adapter, aufgebaut sein, wobei die materialschlüssige Verbindung zwischen dem Kurbelarm und der Basisplatte vorgesehen ist und der Adapter die Basisplatte mit dem Kettenblatt verbindet. Die Austauschbarkeit des Adapters erlaubt es, einheitliche Kurbelarme und Basisplatten z. B. einerseits für Mountainbikes, andererseits für Rennräder zu benutzen, obwohl sich die Durchmesser der Kettenblätter und des Kreises, auf denen die Befestigungsbohrungen der Kettenblätter angeordnet sind, zwischen diesen zwei Fahrradtypen gemeinhin unterscheiden.According to a further development, the spider can itself be constructed in several parts, in particular from a base plate and an adapter detachably fastened to the base plate, wherein the material-locking connection between the crank arm and the base plate is provided and the adapter connects the base plate to the chainring. The interchangeability of the adapter allows uniform crank arms and base plates z. B. on the one hand for mountain bikes, on the other hand to use for racing bikes, although the diameter of the chainrings and the circle on which the mounting holes of the chainrings are arranged, commonly distinguish between these two types of bicycles.
Der Adapter weist vorzugsweise wenigstens zwei Sätze von Bohrungen auf, die auf zur Achse des Spiders konzentrischen Kreisen angeordnet sind, wobei einer dieser Sätze zur Verbindung mit der Basisplatte und der andere zur Verbindung mit dem Kettenblatt dient.The adapter preferably has at least two sets of bores arranged on circles concentric with the axis of the spider, one of these sets for connection to the base plate and the other for connection to the chainring.
Erfindungsgegenstand ist ferner ein Fahrrad, insbesondere ein Kinderfahrrad, das eine Kurbelbaugruppe der oben beschriebenen Art aufweist.The subject of the invention is also a bicycle, in particular a children's bicycle, which has a crank assembly of the type described above.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:
Zur Kurbelbaugruppe können außer den genannten Teilen noch eine am Kurbelarm
Der Vorsprung
Wenn beim Verpressen der Kurbelarm
Zwischen dem Arm
Eine andere, in
Selbstverständlich ist es für die Erfindung nicht erforderlich, dass zwei Kettenblätter
Der Adapter
Alternativ zu dem vierarmigen Adapter
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