DE102019103016A1 - Rear hub for bicycles with increased gear ratio - Google Patents

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Abstract

Hinterradnabe für Fahrräder mit Kettenschaltung und vergrößerter Übersetzung des kleinsten Kettenrades (32) im Bereich des Zahnkranz- oder Ritzelpakets (31), wobei die Hinterradnabe (30) aus einem Nabenkörper (20) vergrößerten Durchmessers (25) besteht, in dessen Innenraum eine Nabenachse (1) über voneinander beabstandet angeordnete Lager (18, 19, 33) drehbar gelagert ist, deren Außendurchmesser einem Hauptdurchmesser (11) entspricht, wobei in einem durch den Durchmesser (26) des Nabenkörpers (20) definierten Bauraum (24') an einer Seite des Nabenkörpers (20) ein Freilaufkörper (16) angeordnet ist, auf dem das Zahnkranzpaket (31) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (12) der Nabenachse (1) mindestens im Bereich des Freilaufkörpers (16) gegenüber dem Hauptdurchmesser (11) verringert ist, dass der in diesem Bereich auf dem Nabenkörper (20) befestigte Freilaufkörper (16) ebenfalls mindestens teilweise über seine axiale Länge im Durchmesser (26) verringert ist und dass in diesem im Durchmesser (12) verminderten Bereich des Freilaufkörpers (16) mindestens das kleinste Kettenrad (32) des Zahnkranzpaktes (31) angeordnet ist.Rear wheel hub for bicycles with derailleur gears and increased transmission of the smallest chain wheel (32) in the area of the ring gear or pinion set (31), the rear wheel hub (30) consisting of a hub body (20) of enlarged diameter (25), in the interior of which a hub axle ( 1) is rotatably mounted via bearings (18, 19, 33) arranged at a distance from one another, the outer diameter of which corresponds to a main diameter (11), in a space (24 ') defined by the diameter (26) of the hub body (20) on one side of the hub body (20) a freewheel body (16) is arranged, on which the ring gear set (31) is attached, characterized in that the diameter (12) of the hub axle (1) at least in the area of the freewheel body (16) compared to the main diameter (11 ) is reduced that the freewheel body (16) fastened in this area on the hub body (20) is also at least partially reduced in diameter (26) over its axial length and there At least the smallest chain wheel (32) of the ring gear package (31) is arranged in this area of the freewheel body (16) with a reduced diameter (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Hinterradnabe für Fahrräder mit vergrößerter Übersetzung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a rear wheel hub for bicycles with an enlarged translation according to the preamble of claim 1.

Als Zahnkranzpaket oder Ritzelpaket, auch Kassette, bezeichnet man den hinteren Teil des Antriebs bei einem Fahrrad mit Kettenschaltung. Das Zahnkranzpaket ist lösbar mit der Hinterradnabe verbunden.The rear part of the drive on a bicycle with derailleur is called a sprocket set or sprocket set, also known as a cassette. The ring gear pack is detachably connected to the rear wheel hub.

Wenn man die Zähnezahl des kleinsten und des größten Zahnkranzes beschreibt, spricht man auch von der Kapazität des Paketes. Kassetten für Rennräder haben eine geringe Kapazität und dafür nur geringe Unterschiede in den Zähnezahlen benachbarter Zahnkränze, also sehr kleine Gangsprünge. Bei Mountainbikes hingegen ist eine große Kapazität wichtig, die durch größere Gangsprünge erreicht wird. Die kleinsten verbauten Kränze haben 10 Zähne, die größten bis zu 32 (Rennrad) oder 50 (Mountainbike-SRAM Eagle).When describing the number of teeth on the smallest and largest sprocket, one also speaks of the capacity of the package. Cassettes for racing bicycles have a low capacity and therefore only minor differences in the number of teeth on adjacent sprockets, i.e. very small gear steps. With mountain bikes, on the other hand, a large capacity is important, which is achieved through larger gear steps. The smallest built-in rims have 10 teeth, the largest up to 32 (racing bike) or 50 (mountain bike SRAM Eagle).

Da die Kassetten in der Regel mit einer Kettenblattgarnitur von zwei oder drei Kettenblättern kombiniert werden, ergeben sich im mittleren Übersetzungsbereich Überschneidungen, innerhalb dessen zwischen annähernd oder sogar exakt gleichen Übersetzungen gewählt werden kann.Since the cassettes are usually combined with a chainring set of two or three chainrings, there are overlaps in the middle gear range, within which it is possible to choose between approximately or even exactly the same gear ratios.

Für Kettenschaltungen werden anstatt der gewöhnlichen 1/2" × 1/8"-Fahrradkette (Außenbreite um 9 mm) mit Kettenschloß spezielle, schmalere Ketten benötigt:

  • • 1/2" × 3/32" für Pakete mit bis zu 8 Zahnkränzen (Außenbreite 7,1 bis 7,3 mm je nach Hersteller, bei älteren Fünfgangschaltungen 8 mm)
  • • 1/2" × 11/128" für Pakete mit bis zu 9 Zahnkränzen: Shimano-HyperGlide (Außenbreite 6,8 mm) und Campagnolo (Außenbreite 6,6 mm)
  • • 1/2" × 5/64" für Pakete mit bis zu 10 Zahnkränzen: Shimano-HyperGlide (Außenbreite 6,15 mm) und Campagnolo (Außenbreite 5,9 mm)
  • • 1/2" × 9/128" für Pakete mit bis zu 11 Zahnkränzen: Campagnolo (Außenbreite: 5,5 mm) (Quelle: Wikipedia)
For derailleurs, instead of the usual 1/2 "× 1/8" bicycle chain (outer width around 9 mm) with a chain lock, special, narrower chains are required:
  • • 1/2 "× 3/32" for packages with up to 8 sprockets (external width 7.1 to 7.3 mm depending on the manufacturer, 8 mm for older five-speed gears)
  • • 1/2 "× 11/128" for packages with up to 9 sprockets: Shimano-HyperGlide (outer width 6.8 mm) and Campagnolo (outer width 6.6 mm)
  • • 1/2 "× 5/64" for packages with up to 10 sprockets: Shimano-HyperGlide (outer width 6.15 mm) and Campagnolo (outer width 5.9 mm)
  • • 1/2 "× 9/128" for packages with up to 11 sprockets: Campagnolo (outer width: 5.5 mm) (source: Wikipedia)

Bei kettenangetriebenen Hinterradnaben bei Fahrrädern besteht das Problem darin, dass an der Antriebsachse ein oder mehrere Kettenblätter angeordnet sind und an der Hinterradnabe z.B. zehn oder zwölf Kettenblätter angeordnet sind. Dabei ist es bekannt, einen Kettenumwerfer zu verwenden, der die Kette wahlweise auf den vorderen oder den hinteren Kettenblättern umwirft und je nach dem eine bestimmte Übersetzung einstellt.In the case of chain-driven rear wheel hubs on bicycles, the problem is that one or more chain rings are arranged on the drive axle and, for example, on the rear wheel hub. ten or twelve chainrings are arranged. It is known to use a chain derailleur that overturns the chain either on the front or on the rear chainrings and, depending on which, sets a certain translation.

Für die Erreichung der größtmöglichen Übersetzung ist es erforderlich, dass ein im Durchmesser möglichst kleines Kettenrad an der Hinterradnabe befestigt ist, um eine vergrößerte Entfaltung zu erreichen. Je kleiner der Durchmesser des kleinsten Kettenrades ist, desto größer ist die Entfaltung.In order to achieve the greatest possible gear ratio, it is necessary that a chain wheel with the smallest possible diameter is attached to the rear wheel hub in order to achieve greater expansion. The smaller the diameter of the smallest sprocket, the greater the expansion.

Die bekannten Hinterradnaben verwenden als kleinstes Kettenrad ein Kettenrad mit einem solch minimierten Durchmesser, dass es bei den gegebenen Materialzusammensetzung ohne Bruch- oder Verbiegungsgefahr auf die etwa zylindrisch ausgebildete Hinterradnabe passte.The known rear wheel hubs use a chain wheel with such a minimized diameter as the smallest chain wheel that, given the material composition, it would fit onto the roughly cylindrical rear wheel hub without the risk of breakage or bending.

Eine solche Hinterradnabe hat beispielsweise einen Durchmesser von z. B. 30 bis 40 mm und das kleinste Kettenrad hat einen daran angepassten Innendurchmesser von etwa ebenfalls 30 bis 40 mm und sein minimaler Durchmesser (Kranzdurchmesser) ist dadurch begrenzt, dass zum Schutz gegen Bruch und Verbiegung eine bestimmte Materialdicke beibehalten werden sollte, so dass es bisher zum Stand der Technik gehört, das kleinste Kettenrad mit einem Durchmesser von etwa 45 mm auszubilden. Eine Verkleinerung dieses minimalen Außendurchmessers war bisher nicht möglich, ohne die mechanische Stabilität zu gefährden.Such a rear hub has, for example, a diameter of, for. B. 30 to 40 mm and the smallest sprocket has a matching inner diameter of about 30 to 40 mm and its minimum diameter (rim diameter) is limited by the fact that a certain material thickness should be maintained to protect against breakage and bending, so that it so far belongs to the state of the art to form the smallest sprocket with a diameter of about 45 mm. Up to now, it has not been possible to reduce this minimum outer diameter without endangering the mechanical stability.

Damit bestand aber der Nachteil, dass eine größtmögliche Übersetzung nicht möglich war, weil eine weitere Minimierung des Durchmessers des kleinsten Kettenrades aus konstruktiven Gründen nicht möglich ist.However, this had the disadvantage that the greatest possible gear ratio was not possible because a further minimization of the diameter of the smallest sprocket is not possible for structural reasons.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Hinterradnabe für Fahrräder dergestalt so weiterzubilden, dass eine vergrößerte Übersetzung erreichbar ist.The invention is therefore based on the object of developing a rear wheel hub for bicycles in such a way that an increased gear ratio can be achieved.

Die Erfindung versteht unter dem Begriff „vergrößerte Übersetzung“ die Tatsache, dass das kleinste Kettenrad an der Hinterradnabe in seinem Durchmesser noch weiter minimiert werden soll.The invention understands the term “increased ratio” to mean that the diameter of the smallest sprocket on the rear wheel hub is to be further minimized.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.To solve the problem, the invention is characterized by the technical teaching of claim 1.

Bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist, dass mindestens der Bereich der Nabenachse im Bereich des Freilaufkörpers, und zwar vorzugsweise im Bereich des endseitigen Lagerrings im Durchmesser verringert ist.A preferred feature of the invention is that at least the area of the hub axle in the area of the freewheel body, preferably in the area of the end bearing ring, is reduced in diameter.

Beim Stand der Technik war es bisher nicht möglich, das nabenseitige, kleinste Kettenrad auf einen verringerten Durchmesser zu minimieren. Dies lag daran, dass sich der Hauptdurchmesser der Hinterradnabe über deren gesamten Länge erstreckte, während bei der vorliegenden Erfindung der Hauptdurchmesser der Hinterradnabe im Bereich des Endes des Freilaufkörpers in Richtung nach außen im Durchmesser verringert ist.In the prior art it was not previously possible to minimize the hub-side, smallest sprocket to a reduced diameter. This was because the major diameter of the rear hub extended over its entire length, while in the present invention the The main diameter of the rear hub in the region of the end of the freewheel body is reduced in diameter in the outward direction.

Damit wird eine- über die axiale Länge der Nabenachse gesehen - im Durchmesser abgestufte Nabenachse vorgeschlagen, deren Hauptdurchmesser vorzugsweise im Bereich des axial äußeren Lagerrings verringert ist, womit sich der Vorteil ergibt, dass auch ein im Durchmesser abgestufter Freilaufkörper verwendet werden kann, dessen endseitiger Durchmesser zusammen mit dem Durchmesser des darunter angeordneten Lagerkörper verringert ist, sodass nun auf diesen im Durchmesser verringerten axialen Bereich des Freilaufkörpers mindestens das kleinste Kettenrad mit einem daran angepassten verringerten Innendurchmesser befestigt werden kann. Die übrigen axialen Bereiche des Freilaufkörpers sind nicht im Durchmesser verringert, sodass in diesem Bereich die üblichen, anderen Kettenräder nach dem Stand der Technik befestigt werden können.This proposes a hub axle with a graduated diameter over the axial length of the hub axis, the main diameter of which is preferably reduced in the area of the axially outer bearing ring, which results in the advantage that a freewheel body with a graduated diameter can be used whose end-side diameter is reduced together with the diameter of the bearing body arranged below, so that at least the smallest sprocket with a reduced inner diameter adapted to it can now be attached to this reduced diameter axial area of the freewheel body. The remaining axial areas of the freewheel body are not reduced in diameter, so that the usual, other chain wheels according to the prior art can be attached in this area.

In einer zweiten Ausführung wird es bevorzugt, wenn der Durchmesser der Nabenachse mindestens im Bereich des Freilaufkörpers über dessen gesamte axiale Länge hinweg verringert ist und dass dadurch auch der in diesem Bereich angeordnete Freilaufkörper über seine gesamte axiale Länge im Durchmesser verringert ist. Damit sind alle Kettenräder des Zahnkranzpakets auf dem verminderten Durchmesser des Freilaufkörpers befestigt.In a second embodiment, it is preferred if the diameter of the hub axle is reduced at least in the area of the freewheel body over its entire axial length and that as a result the freewheel body arranged in this area is also reduced in diameter over its entire axial length. This means that all the sprockets of the ring gear set are attached to the reduced diameter of the freewheel body.

Mit der technischen Lehre beider Ausführungen ergibt sich der Vorteil, dass die Nabenachse im Bereich des Freilaufkörpers, und zwar mindestens im Bereich des freilaufkörperseitigen, äußeren Lagerrings im Durchmesser verringert ist, d. h. sie ist in diesem Bereich konisch ausgebildet.With the technical teaching of both versions there is the advantage that the hub axle is reduced in diameter in the area of the freewheel body, specifically at least in the area of the outer bearing ring on the freewheel body, ie. H. it is conical in this area.

Der zylindrische Rohrquerschnitt der Nabenachse erstreckt sich deshalb nicht über die vollständige Länge der Nabenachse, sondern die Nabenachse ist im Bereich des Freilaufkörpers im Durchmesser verringert ausgebildet, wobei es bevorzugt wird, dass die Nabenachse eine konische, im Durchmesser verringerte Übergangsfläche zwischen dem inneren und dem äußeren Lagerring des Freilaufkörpers bildet. Der Außendurchmesser des Freilaufkörpers ist entsprechend dieser Durchmesserabstufung ebenfalls daran angepasst und gleichfalls abgestuft, sodass zumindest in diesem Bereich verringerten Durchmessers das kleinste Kettenrad befestigt werden kann. Nachdem sein Innendurchmesser verringert ist, kann bei gleicher mechanischer Stabilität auch der Außendurchmesser verringert werden, wodurch sich eine vergrößerte Übersetzung ergibt.The cylindrical tube cross-section of the hub axle therefore does not extend over the entire length of the hub axle, but the hub axle is designed with a reduced diameter in the area of the freewheel body, it being preferred that the hub axle have a conical, reduced-diameter transition surface between the inner and the outer Forms the bearing ring of the freewheel body. The outer diameter of the freewheel body is also adapted and also graduated in accordance with this diameter graduation, so that the smallest sprocket can be attached at least in this area of reduced diameter. After its inner diameter is reduced, the outer diameter can also be reduced with the same mechanical stability, which results in an increased translation.

Damit ergibt sich der Vorteil, dass vorzugsweise lediglich der lageräußere Querschnitt der Nabenachse im Durchmesser verringert ist, während der lagerinnere Querschnitt der Nabenachse auf dem gleichem Hauptdurchmesser der übrigen axialen Länge der Hinterradnabe verbleibt und damit keine Schwächung des Materials der Kettenräder in diesem Bereich in Kauf genommen werden muss.This results in the advantage that preferably only the diameter of the outer bearing cross section of the hub axle is reduced, while the inner bearing cross section of the hub axle remains at the same main diameter of the remaining axial length of the rear wheel hub and thus no weakening of the material of the chain wheels in this area is accepted must become.

Zur Verwirklichung der technischen Lehre werden zwei im Durchmesser unterschiedliche Lagerringe für den Freilaufkörper verwendet, wobei der innenseitige Lagerring im Durchmesser dem Hauptdurchmesser der Nabenachse entspricht und der lageräußere Lagerring nunmehr in seinem Durchmesser verringert ist.To implement the technical teaching, two bearing rings with different diameters are used for the freewheel body, the inner bearing ring corresponding in diameter to the main diameter of the hub axle and the bearing ring outer bearing now being reduced in diameter.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass am lageräußeren Teil des Freilaufes eine im Durchmesser verringerte Einbauposition für das kleinste Ritzel vorgesehen werden kann, so dass das kleinste Ritzel in seinem Außen-Durchmesser unter Beibehaltung seiner mechanischen Eigenschaften (z.B. Bruchfestigkeit und Verbiegungssteifigkeit) noch weiter verringert werden kann.This has the advantage that an installation position with a reduced diameter can be provided for the smallest pinion on the outer part of the bearing, so that the outer diameter of the smallest pinion can be further reduced while maintaining its mechanical properties (e.g. breaking strength and flexural rigidity) can.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann deshalb der bevorzugte Ritzeldurchmesser des kleinsten Kettenrades, der vorher bei 45 mm lag, nunmehr auf 40 bis 42 mm verringert werden, was mit dem weiteren Vorteil verbunden ist, dass auf dem Ritzel eine kleinere Anzahl von Zähnen angeordnet werden kann, wodurch sich eine vergrößerte Übersetzung bezüglich des kleinsten Kettenrads ergibt.According to a preferred embodiment, the preferred pinion diameter of the smallest sprocket, which was previously 45 mm, can now be reduced to 40 to 42 mm, which has the further advantage that a smaller number of teeth can be arranged on the pinion, which results in an increased translation with respect to the smallest sprocket.

Es ist dabei nicht notwendig- kann aber in einer Weiterbildung vorgesehen sein-, dass auch der innere Lagerring und der darauf angeordnete Freilaufkörper in ihrem Durchmesser verringert sind, weil es zweckmäßig ist, den Durchmesser dieses Lagerrings auf dem Hauptdurchmesser zu belassen, um eine unerwünschte Schwächung der Nabenachse in diesem Bereich zu vermeiden. It is not necessary - but can be provided in a further development - that the inner bearing ring and the freewheel body arranged on it are also reduced in diameter because it is expedient to leave the diameter of this bearing ring at the main diameter to avoid undesired weakening the hub axle in this area.

Ferner kann es in einer anderen Ausgestaltung vorgesehen sein, den axialen Konusbereich der Nabenachse nur in Bezug auf eine bestimmte Einbauposition in axialer Richtung der Nabenachse zu erstrecken und von der Einbauposition, wo das kleinste Ritzel auf dem Freilaufkörper montiert wird, kann dann der vergrößerte Hauptdurchmesser vorgesehen werden, auf dem die übrigen Ritzel angeordnet sind.Furthermore, it can be provided in another embodiment to extend the axial cone area of the hub axle only in relation to a certain installation position in the axial direction of the hub axis and from the installation position where the smallest pinion is mounted on the freewheel body, the enlarged main diameter can then be provided on which the remaining pinions are arranged.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann es jedoch auch vorgesehen sein, den verringerten Durchmesser des Freilaufkörpers über die gesamte axiale Länge des Freilaufkörpers zu erstrecken.In another embodiment of the invention, however, it can also be provided to extend the reduced diameter of the freewheel body over the entire axial length of the freewheel body.

Durch die Verwendung eines im Durchmesser verkleinerten Kettenrades, welches den kleinsten Gang der Hinterradnabe bestimmt, wird auch die Spreizung vergrößert.By using a sprocket with a reduced diameter, which the determines the lowest gear of the rear hub, the spread is also increased.

Der kleinste Gang ist daher nicht mehr durch den Durchmesser des Freilaufes beschränkt, der vorher auf dem Hauptdurchmesser der Nabenachse lag, sondern jetzt kann entweder ein im Durchmesser abgestufter Freilauf verwendet werden, auf dessen Ende mit verringerten Durchmesser das kleinste Kettenrad aufsitzt oder der Freilaufkörper kann insgesamt in seinem Durchmesser über seine gesamte axiale Länge verringert werden.The smallest gear is therefore no longer limited by the diameter of the freewheel, which was previously the main diameter of the hub axle, but now either a freewheel with a graduated diameter can be used, on the end of which the smallest sprocket sits with a reduced diameter, or the freewheel body can be used as a whole can be reduced in diameter over its entire axial length.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject matter of the present invention results not only from the subject matter of the individual patent claims, but also from the combination of the individual patent claims with one another.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, könnten als erfindungswesentlich beansprucht werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Die Verwendung der Begriffe „wesentlich“ oder „erfindungsgemäß“ oder „erfindungswesentlich“ ist subjektiv und impliziert nicht, dass die so benannten Merkmale zwangsläufig Bestandteil eines oder mehrerer Patentansprüche sein müssen.All information and features disclosed in the documents, including the summary, in particular the spatial configuration shown in the drawings, could be claimed as being essential to the invention if they are new, individually or in combination, compared to the state of the art. The use of the terms “essential” or “according to the invention” or “essential to the invention” is subjective and does not imply that the features named in this way must necessarily be part of one or more patent claims.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following, the invention is explained in more detail with reference to drawings showing only one embodiment. Further features and advantages of the invention that are essential to the invention emerge from the drawings and their description.

Es zeigen:

  • 1: Schnitt durch eine Hinterradnabe nach dem Stand der Technik
  • 2: eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Nabenachse
  • 3: Schnitt durch die Nabenachse nach 2
  • 4: die Draufsicht auf die Hinterradnabe nach der Erfindung
  • 5: Schnitt durch die Hinterradnabe nach 4
Show it:
  • 1 : Section through a rear wheel hub according to the prior art
  • 2 : a side view of a hub axle according to the invention
  • 3 : Section through the hub axle after 2
  • 4th : the top view of the rear hub according to the invention
  • 5 : Section through the rear hub 4th

In 1 ist eine Hinterradnabe 30 nach dem Stand der Technik dargestellt, die im Wesentlichen aus einer innenliegenden Nabenachse 1 besteht, die aus einem rotationssymmetrischen Rohr gebildet ist, welches bevorzugt aus einer Aluminiumlegierung besteht.In 1 is a rear hub 30th shown according to the prior art, which essentially consists of an internal hub axle 1 consists, which is formed from a rotationally symmetrical tube, which preferably consists of an aluminum alloy.

Die Nabenachse 1 hat einen verringerten Durchmesser und wird an ihrem Außenumfang durch einen im Durchmesser vergrößerten Nabenkörper 20 umgeben, in dem sie über die Lagerkörper 18, 19, 33 drehbar gelagert ist.The hub axle 1 has a reduced diameter and is supported on its outer circumference by a hub body with an enlarged diameter 20th surrounded by them via the bearing body 18th , 19th , 33 is rotatably mounted.

Auf der linken und rechten Stirnseite des Nabenkörpers 20 sind zwei Endkappen 21, 22 aufgesteckt, die abgenommen werden können.On the left and right face of the hub body 20th are two end caps 21st , 22nd attached that can be removed.

Der Nabenkörper 20 bildet ein werkstoffeinstückiges Teil mit dem linksseitigen Scheibenbremsflansch 13, an den sich ein Speichenaufnahmeflansch 14 anschließt.The hub body 20th forms an integral part with the left-hand disc brake flange 13th , to which a spoke flange 14th connects.

Auf der rechten Seite ist ebenfalls ein weiterer Speichenaufnahmeflansch 15 mit dem Nabenkörper 20 verbunden.On the right side there is also another spoke mounting flange 15th with the hub body 20th connected.

Abgedichtet und drehbar zum Speichenaufnahmeflansch 15 ist ein Freilaufkörper 16 angeordnet, der auf zwei voneinander axial beabstandeten Lagerringen 18, 19 drehbar gelagert ist, die insgesamt ein Freilauflager 17 bilden.Sealed and rotatable to the spoke mounting flange 15th is a freewheel body 16 arranged on two axially spaced bearing rings 18th , 19th is rotatably mounted, the total of a freewheel bearing 17th form.

Kennzeichnend für diesen Stand der Technik nach 1 war, dass sich der Hauptdurchmesser 11 der Nabenachse 1 über deren gesamten axialen Länge erstreckte, was bedeutet, dass auch der dadurch bedingte Durchmesser 25 eines Bauraums 24' vergrößert ist, so dass das auf dem Außendurchmesser des Freilaufkörpers 16 angeordnete kleinste Kettenrad 32 des Zahnkranzpaketes 31, welches bei der Einbauposition 27 drehfest mit dem Freilaufkörper 16 verbunden ist, nicht einen bestimmten Mindestdurchmesser unterschreiten konnte. Der Durchmesser 25 war deshalb in ungünstiger Weise vergrößert.Characteristic for this state of the art 1 was that the main diameter 11 the hub axle 1 extended over their entire axial length, which means that the resulting diameter 25 of an installation space 24 ' is enlarged, so that on the outer diameter of the freewheel body 16 arranged smallest sprocket 32 of the gear rim package 31 , which is at the installation position 27 non-rotating with the freewheel body 16 connected, could not fall below a certain minimum diameter. The diameter 25 was therefore enlarged in an unfavorable way.

Hier setzt die Erfindung ein, die gemäß den weiteren 2 bis 5 eine besondere Form einer Nabenachse 1 vorschlägt, deren Durchmesser mindestens im Bereich des äußeren Lagersitzes 10 verringert ist.This is where the invention comes in, which according to the further 2 to 5 a special form of a hub axle 1 suggests their diameter at least in the area of the outer bearing seat 10 is decreased.

In der gleichen Weise wie beim Stand der Technik, besteht die Nabenachse 1 nach der 2 und 3 aus einem äußeren Lagersitz 3 mit dem Hauptdurchmesser 11, wobei sich an den Lagersitz 3 ein rechtsseitiger Anschlag 4 vergrößerten Durchmessers anschließt.In the same way as in the prior art, there is the hub axle 1 after 2 and 3 from an outer bearing seat 3 with the main diameter 11 , being at the bearing seat 3 a right-hand attack 4th enlarged diameter connects.

Dem Anschlag 4 axial gegenüberliegend ist ein gleichartiger Anschlag 5 vergrößerten Durchmessers angeordnet, der in einen ersten Lagersitz 6 übergeht, der ebenfalls den vergrößerten Hauptdurchmesser 11 aufweist.The attack 4th axially opposite is a similar stop 5 arranged enlarged diameter in a first bearing seat 6 passes over, which also has the enlarged main diameter 11 having.

Vom Lagersitz 6 ausgehend erstreckt sich eine Freidrehung 7, die dann in einen Lagersitz 8 übergeht, die ebenfalls auf dem vergrößerten Hauptdurchmesser 11 liegt.From the warehouse 6 starting from a free rotation extends 7th which is then put into a warehouse seat 8th passes over, which is also on the enlarged main diameter 11 lies.

Erfindungsgemäß ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass sich an den Lagersitz 8 eine konische Übergangsfläche 9 verringerten Lagerdurchmessers12 in axialer Richtung nach außen anschliesst, die in den äußeren Lagersitz 10 hineinführt. According to the invention, it is provided in a preferred embodiment that the bearing seat 8th a conical transition surface 9 reduced bearing diameter12 in the axial direction to the outside, which connects in the outer bearing seat 10 leads into it.

Auf diese Weise ist mindestens das eine Ende der Nabenachse 10 in ihrem Lagerdurchmesser verringert, und zwar auf den verringerten Lagerdurchmesser 12.In this way, at least one end is the hub axle 10 reduced in their bearing diameter, namely to the reduced bearing diameter 12th .

Dies ist auch in 3 dargestellt, wo die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.This is also in 3 shown, where the same parts are provided with the same reference numerals.

In der 4 ist die Ansicht einer erfindungsgemäßen Hinterradnabe 30 dargestellt, wo erkennbar ist, dass linksseitig auf dem Nabenkörper 20 der Scheibenbremsflansch 13 drehfest angeordnet ist und ebenso im gegenseitigen Abstand die beiden Speichenaufnahmeflansche 14 und 15.In the 4th is the view of a rear hub according to the invention 30th shown where it can be seen that on the left side of the hub body 20th the disc brake flange 13th Is rotatably arranged and also at a mutual distance between the two spoke receiving flanges 14th and 15th .

Das Mittelrohr 23 übergreift die innenliegende Nabenachse 1, wie dies in 5 dargestellt ist.The central tube 23 overlaps the internal hub axle 1 like this in 5 is shown.

Die 4 zeigt jedoch noch nicht einen im Durchmesser verringerten Freilaufkörper 16, der erst aus 5 zu entnehmen ist.The 4th however, does not yet show a reduced diameter freewheel body 16 who only made 5 can be found.

In der 5 sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei zwei verschiedene Ausführungen dargestellt sind.In the 5 the same parts are provided with the same reference numerals, two different versions being shown.

Es ist in gestrichelter Darstellung erkennbar, dass sich der Hauptdurchmesser 11 bis in den Bereich des äußeren Lagerrings 19 erstreckt und dass sich erst im Bereich des äußeren Lagerrings 19 oder in Überschneidung mit dem äußeren Lagerring 19 die vorher beschriebene konische Übergangsfläche 9 anschließt, die in den verringerten Durchmesser 12 übergeht, um so den Durchmesser eines Bauraumes 26 zu minimieren und einen Bauraum 24 mit verringertem Durchmesser zu schaffen, auf dem das im Innen- und Auendurchmesser verkleinerte kleinste Kettenrad 32 befestigt werden kann.It can be seen in dashed lines that the main diameter 11 up to the area of the outer bearing ring 19th extends and that only extends in the area of the outer bearing ring 19th or in overlap with the outer bearing ring 19th the previously described conical transition surface 9 that connects in the reduced diameter 12th goes over to the diameter of an installation space 26th to minimize and a space 24 to create with a reduced diameter, on which the smallest sprocket, reduced in inner and outer diameter 32 can be attached.

Damit ergibt sich erstmals die Möglichkeit, dass nun der Durchmesser des Freilaufkörpers 16 mindestens in dessen axialen Endbereich verringert werden kann, denn in der gezeigten Ausführungsform nach 5 sind zwei verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt.This results for the first time in the possibility of the diameter of the freewheel body 16 can be reduced at least in the axial end region, because in the embodiment shown 5 two different embodiments are shown.

Im ersten Ausführungsbeispiel, welches mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, ist erkennbar, dass die Einbauposition 27 für das kleinste Kettenrad 32 auf dem verringerten Lagerdurchmesser 12 liegt und dass aber über die gesamte Länge des Freilaufkörpers 16 der verringerte Durchmesser 12 beibehalten wird.In the first embodiment, which is shown with solid lines, it can be seen that the installation position 27 for the smallest sprocket 32 on the reduced bearing diameter 12th and that but over the entire length of the freewheel body 16 the reduced diameter 12th is retained.

In gestrichelten Linien ist die zweite Ausführungsform eingezeichnet, die einen im Durchmesser abgestuften Freilaufkörper 16 zeigt, der ausgehend von der Einbauposition 27 für das kleinste Ritzel mit verringertem Durchmesser 12 eine auf den Hauptdurchmesser 11 vergrößerte Einbauposition 28 für die anderen Kettenräder des Zahnkranzpakets 31 ermöglicht.The second embodiment, which has a freewheel body with a graduated diameter, is shown in dashed lines 16 shows starting from the installation position 27 for the smallest pinion with a reduced diameter 12th one on the main diameter 11 enlarged installation position 28 for the other sprockets of the ring gear set 31 enables.

Im erst genannten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der verringerte Durchmesser 12 des Freilaufkörpers 16 von der Einbauposition 27 bis 29, während im zweitgenannten Fall lediglich die Einbauposition 27 für das kleinste Ritzel den verringerten Durchmesser 12 aufweist, während die Einbauposition 28 für die anderen Ritzel auf dem größeren Hauptdurchmesser 11 liegt.In the first embodiment mentioned, the reduced diameter extends 12th of the freewheel body 16 from the installation position 27 to 29 , while in the second case only the installation position 27 the reduced diameter for the smallest pinion 12th has, while the installation position 28 for the other pinions on the larger main diameter 11 lies.

Damit ergibt sich erstmals die Möglichkeit, dass bei im Durchmesser 12 verringertem Bauraum 24 und einem verringerten Durchmesser 26 des Bauraums mindestens bei der Einbauposition 27 ein Kettenrad 32 aufgebracht werden kann, welches im Innen- und Außen-Durchmesser verkleinert ist und so eine vergrößerte Übersetzung schafft.This results for the first time in the possibility that in diameter 12th reduced installation space 24 and a reduced diameter 26th the installation space at least at the installation position 27 a sprocket 32 can be applied, which is reduced in the inside and outside diameter and thus creates an enlarged translation.

Dadurch ergibt sich in einer bevorzugten Ausführungsform eine um 10 % vergrößerte Übersetzung bezüglich des kleinsten Kettenrades 32.In a preferred embodiment, this results in a 10% increase in translation with respect to the smallest sprocket 32 .

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
NabenachseHub axle
22
LängsmittenachseLongitudinal central axis
33
LagersitzBearing seat
44th
Anschlag (für 3)Stop (for 3 )
55
Anschlag (für 6)Stop (for 6 )
66
LagersitzBearing seat
77th
FreidrehungFree rotation
88th
LagersitzBearing seat
99
konische Übergangsflächeconical transition surface
1010
LagersitzBearing seat
1111
HauptdurchmesserMain diameter
1212th
verringerter Lagerdurchmesserreduced bearing diameter
1313th
ScheibenbremsflanschDisc brake flange
1414th
SpeichenaufnahmeflanschSpoke flange
1515th
SpeichenaufnahmeflanschSpoke flange
1616
FreilaufkörperFreewheel body
1717th
Freilauflager (von 16)Freewheel bearing (from 16 )
1818th
Lagerring (innen)Bearing ring (inside)
1919th
Lagerring (außen)Bearing ring (outside)
2020th
NabenkörperHub body
2121st
Endkappe (links)End cap (left)
2222nd
Endkappe (rechts)End cap (right)
2323
MittelrohrCentral tube
2424
verringerter Bauraumreduced installation space
2525
Durchmesser Bauraum (Stand der Technik)Installation space diameter (state of the art)
2626th
Durchmesser Bauraum (Erfindung)Installation space diameter (invention)
2727
Einbauposition (kleines Ritzel)Installation position (small pinion)
2828
Einbauposition (für andere Ritzel)Installation position (for other pinions)
2929
Einbauposition (für andere Ritzel)Installation position (for other pinions)
3030th
HinterradnabeRear hub
3131
ZahnkranzpaketRing gear package
3232
kleinstes Kettenradsmallest sprocket
3333
Wälzlagerroller bearing

Claims (10)

Hinterradnabe für Fahrräder mit Kettenschaltung und vergrößerter Übersetzung des kleinsten Kettenrades (32) im Bereich des Zahnkranz- oder Ritzelpakets (31), wobei die Hinterradnabe (30) aus einem Nabenkörper (20) vergrößerten Durchmessers (25) besteht, in dessen Innenraum eine Nabenachse (1) über voneinander beabstandet angeordnete Lager (18, 19, 33) drehbar gelagert ist, deren Außendurchmesser einem Hauptdurchmesser (11) entspricht, wobei in einem durch den Durchmesser (26) des Nabenkörpers (20) definierten Bauraum (24') an einer Seite des Nabenkörpers (20) ein Freilaufkörper (16) angeordnet ist, auf dem das Zahnkranzpaket (31) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (12) der Nabenachse (1) mindestens im Bereich des Freilaufkörpers (16) gegenüber dem Hauptdurchmesser (11) verringert ist, dass der in diesem Bereich auf dem Nabenkörper (20) befestigte Freilaufkörper (16) ebenfalls mindestens teilweise über seine axiale Länge im Durchmesser (26) verringert ist und dass in diesem im Durchmesser (12) verminderten Bereich des Freilaufkörpers (16) mindestens das kleinste Kettenrad (32) des Zahnkranzpaktes (31) angeordnet ist.Rear wheel hub for bicycles with derailleur gears and increased gear ratio of the smallest chain wheel (32) in the area of the ring gear or pinion set (31), the rear wheel hub (30) consisting of a hub body (20) of enlarged diameter (25), in the interior of which a hub axle ( 1) is rotatably mounted via bearings (18, 19, 33) arranged at a distance from one another, the outer diameter of which corresponds to a main diameter (11), with one side in a construction space (24 ') defined by the diameter (26) of the hub body (20) of the hub body (20) a freewheel body (16) is arranged, on which the ring gear set (31) is attached, characterized in that the diameter (12) of the hub axle (1) at least in the area of the freewheel body (16) compared to the main diameter (11 ) is reduced that the freewheel body (16) attached to the hub body (20) in this area is also at least partially reduced in diameter (26) over its axial length and d ass in this area of the freewheel body (16) with a reduced diameter (12) at least the smallest chain wheel (32) of the ring gear package (31) is arranged. Hinterradnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der verringerte Durchmesser (26) des Freilaufkörpers (16) über seine gesamte axiale Länge erstreckt.Rear hub after Claim 1 , characterized in that the reduced diameter (26) of the freewheel body (16) extends over its entire axial length. Hinterradnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der verringerte Durchmesser (26) des Freilaufkörpers (16) nur in seinem axialen Endbereich gebildet ist, und dass in diesem Bereich das im Durchmesser verringerte Kettenrad (32) angeordnet ist.Rear hub after Claim 1 , characterized in that the reduced diameter (26) of the freewheel body (16) is formed only in its axial end area, and that the reduced diameter chain wheel (32) is arranged in this area. Hinterradnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptdurchmesser (11) der Nabenachse (1) im Bereich des axial äußeren Lagerrings (19) verringert ist, dass ein im gleichen Durchmesser (11, 12) abgestufter Freilaufkörper (16) mit seinem endseitigen Durchmesser (12) zusammen mit dem Durchmesser (12) des darunter angeordneten Lagerkörpers (19) verringert ist, und dass auf dem im Durchmesser (12) verringerten axialen Bereich des Freilaufkörpers (16) mindestens das kleinste Kettenrad (32) mit einem daran angepassten verringerten Innen-und Außendurchmesser befestigt ist.Rear hub according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the main diameter (11) of the hub axle (1) is reduced in the area of the axially outer bearing ring (19), that a freewheel body (16) stepped in the same diameter (11, 12) with its end diameter (12) together is reduced with the diameter (12) of the bearing body (19) arranged below, and that at least the smallest sprocket (32) with a reduced inner and outer diameter adapted to it is attached to the axial area of the freewheel body (16) with a reduced diameter (12) is. Hinterradnabe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der übrige Durchmesser des Freilaufkörpers (16) dem Hauptdurchmesser (11) der Nabenachse (1) entspricht.Rear hub after Claim 4 , characterized in that the remaining diameter of the freewheel body (16) corresponds to the main diameter (11) of the hub axle (1). Hinterradnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenachse (1) im Bereich des Freilaufkörpers (16) im Durchmesser (12) verringert ausgebildet ist, und dass die Nabenachse (1) eine konische, im Durchmesser verringerte Übergangsfläche (9) zwischen dem inneren und dem äußeren Lagerring (18, 19) des Freilaufkörpers (16) bildet.Rear hub according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the hub axle (1) in the area of the freewheel body (16) is designed to be reduced in diameter (12), and that the hub axle (1) has a conical, reduced-diameter transition surface (9) between the inner and outer bearing ring (18, 19) of the freewheel body (16) forms. Hinterradnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich der lageräußere Querschnitt der Nabenachse (1) im Durchmesser (12) verringert ist, während der lagerinnere Durchmesser (11) der Nabenachse (1) auf dem gleichem Hauptdurchmesser (11) der übrigen axialen Länge der Nabenachse (1) verbleibt.Rear hub according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that only the outer cross section of the hub axle (1) is reduced in diameter (12), while the inner bearing diameter (11) of the hub axle (1) has the same main diameter (11) of the remaining axial length of the hub axle (1) remains. Hinterradnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens das kleinste Kettenrad (32) in seinem Außen-Durchmesser unter Beibehaltung seiner mechanischen Eigenschaften (z.B. Bruchfestigkeit und Verbiegungssteifigkeit) auf dem im Durchmesser (12) verringerten Durchmesser des Freilaufs (16) befestigt ist.Rear hub according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the at least the smallest sprocket (32) is attached in its outer diameter while maintaining its mechanical properties (eg breaking strength and flexural rigidity) on the diameter (12) reduced diameter of the freewheel (16). Hinterradnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Durchmesser des kleinsten Kettenrades (32) von vorher 45 mm auf 40 bis 42 mm verringert ist.Rear hub according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the inner diameter of the smallest chain wheel (32) is reduced from 45 mm previously to 40 to 42 mm. Hinterradnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung der Kettenschaltung mit dem im Innen- und Außendurchmesser verringerten kleinsten Kettenrad (32) um etwa 10 % vergrößert ist.Rear hub according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the translation of the derailleur with the smallest sprocket (32) reduced in inner and outer diameter is increased by about 10%.
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