DE1061212B - Freilaufnabe, insbesondere Freilaufbremsnabe, fuer Fahrraeder - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Freilaufnabe für Fahrräder, insbesondere eine Freilaufbremsnabe, bei der mittels eines auf einem drehbaren Antriebskopf vorgesehenen Sehraubengewindes ein Kupplungsorgan axial -hin und 'her bewegt und dadurch eine Kegelkupplung zwischen dem Antriebskopf und der Nabenhülse ein- oder--ausgerückt wird, wobei beide Kegelflächen der Kegelkupplung mit sägeförmigen Zähnen versehen sind/iSeren wirksame Flanken gleiche Neigungen besitzen.--'_t ^;-

Eine Freilaufbremsiiabe · mit einer Kegelkupplung dieser Bauart ist bereHirbekanntgeworden, bei" der die Zahnteilungen der beitren-Kegelflächen einander.gleich und sowohl die Neigungen der wirksamen Flanken als auch diejenigen der⁰unwirksamen Flanken einander gleich sind. Der NacMeEFdieser Kupplung ist, daß das zwischen den ineinanäeT%reifenden Kegeflächen vorhandene Öl nicht Schnei! · entweichen kann, so daß immer zwischen den flach neigenden unwirksamen Rückenflanken dieser Zähne ein^Ölfihn zurückbleibt. Dies hat zur Folget dlf IM ^Zähne, Wenn sie niedrig sind; nur mit den äüßgfSleh Rändern ihrer Anschlagflanken aneinanderzalib'geri-'kommen,- so-daß- sie sich gegenseitig zu stark-ViiMalsten, ge'geneinandergleiten °* und dadurch ihrg-Schätel'.abrvifiden könrieii.^Man ist daher bei dieser -ZäiMform -iferpflichteti- die-'Zähne ziemlich hoch' zu-maeMa? Was den weiteren Nachteil hat, däßVnicht nur die^Knipplung während des Freilaufes-und der Betäfigffigi'unzulässig rattert; wodurch * ebenfalls" eine- starke Äbnuizung "auftreten kann) 'Sonäfef-n auch für die^Betätigüng-der Kupplung⁵ eiöe' -verhältnismäßig ' große Aikiälbewegüng der l>ewegliclien Kegelfiäche'nötig'ist. "ί"ί- .-.: :■ "\ ·'■"-

Die -Nachteile der ■■"'erwähnten" bekannten Kegel- '*'^; kupplung hai man bei-'eiaer bekannten Bauart dadurch vermieden, '■ däß; die" 'öirie-' Kegelfläche mit ziemlich scharfen Zähnen und die andere Kegelfläche mit" sehr niedrigen -sägeföimig'fcffiÄähn'eri ausgerüstet wird. Die scharfen Zähne -durchäring-ea leicht den ölfilrii%nd wirken auf die>sägefö'ööigeri' Zähne kqrrigierendi Man hataber erfahren müss'efiidaß die schärfen Zähne'%ich bilweilen durch die sel'Östbfgmsende Neigung¹ der unwirksamen Flanken ä«t Sägeförmigen Zähne während desiAntriebes' des Fäterädes In-diesen Flanken fest- ^r setzen können -miid-daSsijeiiSeT -Ausübung einer etwas großerea: Kraft äüf'üifetFußti-ttte-die Kupplung weiterschießen; ;kanMf) .,Si s -.die^q Wirksamen ■' F laÄketi der;- zusaanme'aarbeitenden t^äSne- · ■ gegeneinähderzifliegen kommen. Dies gibtideniltßaäfä'hrer βίή€η-kleinen Stoß, i^s der ihn befürchten läßt, daß dieKupplung durchschlägt, was zwar nicht der Fall ist, aber lästig sein kännT. 7* '"

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugifttnde, dfe Nachteile der erwähnten bekannten Kegelkupplungen für Fahrradfreilaufnaben zu vermeiden.

Freilauf nabe,

insbesondere Freilaufbremsnabe, für Fahrräder

Anmelder:

Fijn Mechanische Industrie

»Becker's Sons« N. V.,

Den Haag

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Müller-Börner,

Berlin-Dahlem,- Podbielskiallee 68_r und Dipl.-Ing. H₁-H. Wey, München23, Patentanwälte

Feansprucäite Priorität: ; Niederlande vom 22. Februar 1057 ■ ^:

Arie van. der Pias, Brummen (Niederlande), ist als Erfinder- genannt worden

.Die Erfindung besteht darin,'daß die Anzahl der Zähne der einen Kegelfläche ein ganzes Vielfaches der Anzahl *der Zahne der ändern. Kegelfläche ist'und daß die Zähne der ■ ersterwähnten Kegelfläche."eine. Höhe von .höchstens 0,2 mm. und vorzugsweise weniger ..als. 0,1 mm haben. In' dieser "Kegelkupplung" wird .daher bei der einen. Kegelfläche die große Anzahl sehr niedriger '_fsägeförmiger.Zä?ine;^:. eier obengenannten bekann? ten Kegelkupplung und' bei der anderen' KegelfläcM die kleinere. Anzahl höhereWsägeförmige'r Zähne ent·;, sprechend einer anderen bekannten Kegelkupplung benutzt. Es .hat sich gezeigt, daß durch, diese Kombination der verschiedenen säg'eföfmigen Zähne ,der Ölfilm während· des Kupp'lungsVorganges gut"durchbrochen wird und daß. die gröberen sägeförmigen-Zähne'kerne Neigung mehr haben, sich in"den.unwirksamen Fl₁K¹¹" ken der'feineren sägeförmigen Zähne f esjzugreifen, sp daß die Zähne mit ihren wirksamen Ela'nken' Ohne zu rattern; .zustoßen oder ohnerdaß .ändere.lästige Erscheinungen auftreten, sofort gegeneinander kommen.'

Der Effekt beim Durchbrecfiiti des%nlmes Ίέϊηΐι gemäß der weiteren Erfindung noch verstärkt werden, wenn^die.Sehne der unwirksamen Flanken der Zähne der, zweiten Kegelfläche mit der Berührungslinie einen Winkel einschließt, der nur wenige Grade, z. B. 7°, größer als der Winkel zwischen dieser Berührungs-

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Claims (3)

linie und der Sehne der unwirksamen Flanke der Zähne der ersten Kegelfläche ist. Dieser kleine Unterschied der Neigungen der einander gegenüberkommenden unwirksamen Zahnflanken beseitigt die Gefahr, daß die Zahnt der zweiten Kegelfläche sich in den unwirksamen Flanken der Zähne der ersten Kegelfläche vorzeitig festgreifen, und erleichtert die Abfuhr von Öl nach den zurückliegenden Zahnlücken. Um das Ineinandergleiten der zusammenarbeitenden Zähne der Kegelkupplung noch zu verbessern, können die Zähne der ersten Kegelfläche mit einer dünnen gehärteten Oberflächenschicht versehen sein, die die Flanken dieser Zähne sehr glatt macht und zuläßt, daß die Flanken jedesmal durch den Druck der Zähne der anderen Kegelfläche korrigiert werden. Zur Erläuterung dient ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel. Darin zeigt Fig. 1 teilweise eine Ansicht, teilweise einen axialen Schnitt der oberen Hälfte einer Rücktrittbremsnabe mit Freilaufkupplung entsprechend der Erfindung, Fig. 2 eine Ansicht eines in Fig. 1 dargestellten Kupplungsringes und Fig. 3 in größerem Maßstabe einen Querschnitt eines Teiles der Zähne eines Kupplungsorgans und dieses Kupplungsringes. In der Zeichnung ist 1 eine Nabenhülse mit Flanschen 2 und 3 für die Befestigung der Speichen des Hinterrades eines Fahrrades. Am rechten Ende stützt sich die Nabenhülse mittels einer stählernen Kugelbahn 4 und Kugeln 5 auf einen Antriebskopf 6, der selbst unter Zwischenschaltung von Kugeln 7 auf einem axial verstellbaren Kegel 8 mit Verriegelungsmutter 9 ruht und mit Hilfe eines Kettenrades 10, das durch eine Kette mit der Eußtrittwelle des Fahrrades gekuppelt ist, um die feste Welle 11 gedreht werden kann. Das nach innen ragende Ende des Antriebskopfes ist mit einem Schraubengewinde 12 versehen und 'trägt ein daraufgeschraubtes Kupplungsorgan 13, das mit seiner kegelförmigen Kupplungsfläche 13 α in eine kegelförmige Ausdrehung oder Hohlkegelfläche 14 a eines Kupplungsringes 14 gedrückt werden kann. Dieser Kupplungsring ist am Außenumfang sechseckig ausgeführt (Fig. 2) und paßt in die durchlaufende Zentralbohrung mit sechseckigem Querschnitt der Nabenhülse 1. Auf das Kupplungsorgan 13 wirkt eine Reibungsfeder 15, die von einem Druckring 16 einer in der Nabenhülse angeordneten Lamellenbremse 17,18 getragen wird. Dieser Druckring ist verschiebbar, aber gegen Drehung gesichert, auf der Welle 11 angeordnet und findet seinen Anschlag am Antriebskopf 6. Die dem Druckring zugekehrte Stirnfläche des Kupplungsorganes ist mit Zähnen 19 versehen, die mit Zähnen 20 des Druckringes 16 in Eingriff gebracht werden können. Das andere Ende der Nabenhülse 1 ruht auch- mittels Kugeln (nicht sichtbar) drehbar auf der Welle 11. Durch einen an dieser Welle befestigten Arm 21 wird die Welle gegen Drehung gesichert. Wird mit Hilfe der Fußtrittwelle des Fahrrades der Antriebskopf 6 vorwärts gedreht, so wird das Kupplungsorgan 13 auf dem Schraubengewinde 12 nach rechts geschraubt und bringt die Kupplung zwischen dem Antriebskopf 6 und der Nabenhülse 1 über den Kupplungsring 14 zustander" Um nun die Kupplung zwischen den zusammenarbeitenden Kegelflächen 13 a und 14 β so fest zu machen, daß ein Schlüpfen unmöglich ist, sind an der Kegelfläche 13 α sägeförmige Zähne 13 b angeordnet. Die Hohlkegelfläche 14 a wird mittels bestimmter Werkzeuge im voraus mit sägeförmigen Zähnen 14 b versehen, deren wirksame Flanken dieselbe Neigung wie die wirksamen Flanken der Zähne 13 b haben. Die Anzahl der Zähne 14 b ist ein ganzes Vielfaches der Anzahl der Zähne 13 b. Die Zähne 14 b sind höchstens 0,2 mm hoch. Sie brauchen aber nur eine Höhe von 0,04 mm zu besitzen, um eine vollkommene Kupplung zwischen den Teilen 13 und 14 zu sichern. Die Zahnhöhe hängt von der gewählten Anzahl der Zähne ab. Im vorliegenden Fall kann der sechseckige Kupplungsring 14 mit z. B. 160 Zähnen und das Kupplungsorgan 13 mit z. B, 40. Zähnen versehen sein. Damit ein gutes Eingreifen der Zähne während des Kuppeins gesichert ist, ist der Winkel α zwischen der unwirksamen Flanke eines Zahnes 14 & und der Berührungslinie der Kegeloberfläche einige Grade, z. B. 7°, kleiner als der Winkel b zwischen der unwirksamen Flanke des Zahnes 13 b und dieser Berührungslinie. Die Neigung dieser unwirksamen Flanken denkt man sich dabei durch die Sehnen dieser Flanken bestimmt, wenn die letzteren, wie üblich, etwas gebogen sind. . Die Kegelfläche 13 α und die Zähne 13 b sind aus sehr hartem Material hergestellt. Die Hohlkegelfläche 14 a des Kupplungsringes 14 kann weicher sein und mit einer sehr dünnen gehärteten Schicht versehen sein, welche der Glattheit der Flanken zugute kommt. Der Kupplungsring 14 kann auch mit einer kleineren Anzahl gröberer Zähne 13 b und das Kupplungsorgan 13 mit einer größeren Anzahl feinerer Zähne 14 b versehen sein. Patentansprüche:

1. Freilaufnabe, insbesondere Freilaufbremsnabe für Fahrräder, bei der mittels eines auf einem drehbaren Antriebskopf vorgesehenen Schraubengewindes ein Kupplungsorgan axial hin und her bewegt und dadurch eine Kegelkupplung zwischen dem Antriebskopf und der Nabenhülse ein- oder ausgerückt wird, wobei beide Kegelflächen der Kegelkupplung mit sägeförmigen Zähnen versehen sind, deren wirksame Flanken gleiche Neigungen besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zähne der einen Kegelfläche (14 a) ein ganzes Vielfaches der Anzahl der Zähne der anderen Kegelfläche (13a) ist und daß die Zähne (14&) der ersterwähnten Kegelfläche eine Höhe von höchstens 0,2 mm, vorzugsweise weniger als 0,1 mm, haben.

2. Freilaufnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehne der unwirksamen Flanken-der Zähne der zweiten Kegelfläche mit der Berührungslinie der Kegeloberfläche einen Winkel (&) einschließt, der nur wenige Grade, z. B. 7°, größer als der Winkel (α) zwischen dieser Berührungslinie und der Sehne der unwirksamen Flanken der Zähne der ersten Kegelfläche ist.

3. Freilauf nabe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der ersten Kegelfläche (14) mit einer dünnen gehärteten Oberflächenschicht versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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