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Die
Erfindung betrifft eine Fahrradtretlagereinrichtung, die insbesondere
für Mountainbikes
geeignet ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Fahrradrahmen,
insbesondere einen Mountainbikerahmen, mit einer erfindungsgemäßen Fahrradtretlagereinrichtung.
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Eine
Tretlagereinrichtung umfasst ein Tretlagergehäuse, das mit dem Unterrohr
und dem Sattelrohr des Fahrradrahmens verbunden ist. Ferner ist das
Tretlagergehäuse
unmittelbar oder mittelbar mit den beiden Kettenstreben, d. h. den
die Hinterradnabe tragenden Streben, verbunden. Hierbei ist bei
einem gefederten Hinterbau beispielsweise zwischen den Kettenstreben
und dem Tretlagergehäuse
ein Gelenk vorgesehen. Innerhalb des Tretlagergehäuses sind
zwei Tretlagerhülsen
angeordnet. Die Tretlagerhülsen
dienen zur Aufnahme der beiden Tretlager. Hierbei ist es üblich, dass
das Tretlager bzw. die äußeren Tretlagerschalen
lösbar
mit den Tretlagerhülsen
verbunden sind, um ein Auswechseln der Tretlager zusammen mit den
Lagerschalen zu ermöglichen. Üblicherweise
werden die Tretlager in die Tretlagerhülsen eingeschraubt. Hierdurch
ist ferner eine exakte Justage möglich.
Die Tretlagerhülsen können, beispielsweise
bei Fahrradrahmen aus Aluminium, einstückig mit dem Tretlagergehäuse ausgebildet
sein. Zur Verbesserung der Festigkeit sind jedoch vorzugsweise gesonderte
Tretlagerhülsen
aus Stahl vorgesehen. Insbesondere bei Fahrradrahmen aus faserverstärktem Kunststoff,
Karbon oder ähnlichen
Materialien ist es erforderlich, gesonderte Tretlagerhülsen zur
Aufnahme der Tretlager vorzusehen.
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Um
die Montage bzw. Demontage der Tretlager zu ermöglichen, sind die äußeren Tretlagerschalen
mit einem Werkzeugkragen verbunden. Zur Montage oder Demontage der
Lager kann mit dem Werkzeugkragen ein Werkzeug, wie eine Nuss, verbunden werden.
Das Werkzeug umgibt den Werkzeugkragen somit vorzugsweise vollständig.
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Von
den beiden Tretlagern ist die Kurbelwelle getragen, wobei die Kurbelwelle
an ihren beiden Enden jeweils mit einer Tretkurbel verbunden ist
und auf der in Fahrtrichtung rechten Seite mit einem oder mehreren
Kettenblättern
verbunden ist.
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Die
Steifigkeit eines Fahrradrahmens ist wesentlich durch die Tretlagersteifigkeit
beeinflusst. Beim Verwenden von auswechselbaren, insbesondere in
Tretlagerhülsen
eingeschraubten Tretlagern, bei denen es sich um eine Art Standard-Bauteil
handelt, ist jedoch die maximale Breite des Tretlagers beschränkt. Diese
ist ferner auf Grund des geringfügig variierbaren
Abstandes zwischen den Tretkurbeln und damit der maximalen Breite
der Kurbelwelle begrenzt. Die Breite des Tretlagergehäuses beträgt daher
bei bekannten Fahrradtretlagereinrichtungen, bei denen herkömmliche
auswechselbare Tretlager verwendet werden, maximal 68 bzw. 73 mm.
In derartigen Standard-Tretlagergehäusen können gebräuchliche Tretlager, beispielsweise
die Tretlager der Serie Shimano XT und Ultegra sowie Tretlager der
Fa. FSA mit der Bezeichnung SL-K, verwendet werden. Diese weisen
Standard-BSA-Gewinde auf.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Fahrradtretlagereinrichtung mit verbesserter
Tretlagersteifigkeit zu schaffen.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Fahrradtretlagereinrichtung
gemäß Anspruch
1 sowie einen Fahrradrahmen gemäß Anspruch
7, der eine erfindungsgemäße Fahrradtretlagereinrichtung
aufweist.
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Erfindungsgemäß ist zumindest
eine der beiden Tretlagerhülsen
im Querschnitt stufenförmig
ausgebildet. Hierbei dient eine innere Stufe zur Aufnahme des Tretlagers,
d. h. zur Aufnahme der äußeren Lagerschale
des Tretlagers. Hierbei sind die Abmessungen vorzugsweise derart
gewählt,
dass ein bekanntes herkömmliches
Tretlager mit der Hülse üblicherweise
durch Einschrauben verbunden werden kann. An die innenliegende Stufe
der Tretlagerhülse schließt eine äußere Stufe
mit größerem Querschnitt an.
Erfindungsgemäß sind die
Abmessungen der äußeren Stufe
im Querschnitt derart gewählt,
dass ein Werkzeugkragen, der zur Montage und Demontage des Lagers
vorgesehen ist, innerhalb der äußeren Stufe
angeordnet ist. Insbesondere kann somit ein herkömmliches, in die innenliegende
Stufe einschraubbares Lager verwendet werden. Bevorzugt ist es hierbei,
dass der Werkzeugkragen wie bei bekannten Lagern ausgebildet ist,
so dass eine Demontage bzw. Montage durch Umgreifen des Werkzeugkragens,
wie beispielsweise mittels einer Werkzeugnuss, erfolgt. Bei dieser
bevorzugten Ausführungsform
ist der Querschnitt der äußeren Stufe
somit entsprechend größer als
der Außenumfang
des Werkzeugkragens, so dass das Werkzeug, insbesondere die Werkzeugnuss,
zwischen den Werkzeugkragen des Lagers und die äußere Stufe gesteckt werden kann.
Es ist jedoch auch möglich,
dass nur ein geringer Spalt zwischen dem Werkzeugkragen und der äußeren Stufe
vorgesehen ist, wobei bei dieser Ausführungsform ein anderes Werkzeug
verwendet werden muss. Hierbei ist der Werkzeugkragen derart ausgebildet,
dass er beispielsweise innenliegende Öffnungen aufweist, die in ein
Werkzeug eingreift, so dass das Werkzeug den Werkzeugkragen nicht
umgeben muss.
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Besonders
bevorzugt ist es, dass die Abmessungen der innenliegenden Stufe
sowie der äußeren Stufe
derart ausgebildet ist, dass ein herkömmliches Lager in die innenliegende
Stufe eingeschraubt und der Werkzeugkragen innerhalb der äußeren Stufe angeordnet
ist und von einem Werkzeug, wie einer Werkzeugnuss, umgriffen werden
kann. Beispielsweise handelt es sich hierbei um ein Tretlager der
Serie XT oder Ultegra der Fa. Shimano sowie um Tretlager der Fa.
FSA mit der Bezeichnung SL-K. Derartige Lager weisen ein Standard-BSA-Gewinde
auf.
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Zwischen
der innenliegenden Stufe und der äußeren Stufe können selbstverständlich Zwischenstufen
vorgesehen sein, sofern dies aus konstruktiven Gründen erforderlich
ist. Je nach Material und Ausgestaltung des Fahrradrahmens kann
die mindestens eine stufenförmig
ausgebildete Tretlagerhülse
auch Bestandteil des Tretlagergehäuses sein. Bei einem beispielsweise
aus einem Metall hergestellten Tretlagergehäuse kann die entsprechende
stufenförmige
Hülse in
das Tretlagergehäuse
eingearbeitet sein. Bevorzugt ist jedoch das vorsehen einer gesonderten,
insbesondere in das Tretlagergehäuse
eingeklebten Tretlagerhülse.
Dies ist insbesondere bei Fahrradrahmen aus Karbon oder ähnlichen
Materialien vorteilhaft.
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In
bevorzugter Ausführungsform
weist die mindestens eine stufenförmig ausgebildete Tretlagerhülse eine
nach außen
weisende Werkzeugöffnung
zum Einführen
des Werkzeugs zu dem Werkzeugkragen auf. Insbesondere ist die Tretlagerhülse nach
außen
vollständig
offen, wobei die Öffnung
insbesondere kreisringförmig
ist.
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Erfindungsgemäß ist bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
die mindestens eine stufenförmig
ausgebildete Tretlagerhülse
vorzugsweise vollständig
innerhalb des Tretlagergehäuses
angeordnet. In bevorzugter Ausführungsform
ist lediglich ein Anlageflansch oder ringförmig nach außen weisender
Anlageansatz außerhalb
des Gehäuses
angeordnet und liegt an einer Außenseite des Gehäuses an.
Das Tretlagergehäuse
umgibt die äußere Stufe
der Tretlagerschale somit zumindest teilweise, vorzugsweise in radialer
Richtung vollständig.
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Auf
Grund des erfindungsgemäßen Vorsehens
von mindestens einer ggf. auch zwei stufenförmig ausgebildeten Tretlagerhülsen ist
es möglich, das
Tretlagergehäuse
zu verbreitern. Dies ist insbesondere möglich, da die äußere Stufe
das Tretlager, insbesondere den mit dem Tretlager verbundenen Werkzeugkragen,
umgibt, so dass das Gehäuse
weiter nach außen
gezogen werden kann. Bereits durch Vorsehen einer erfindungsgemäß stufenförmig ausgebildeten
Tretlagerhülse,
insbesondere auf der vom Kettenblatt abgewandten Seite des Tretlagers
kann ein Verbreitern des Tretlagergehäuses um 8 bis 14 mm erzielt
werden. Hierdurch ist es möglich,
die auf der Seite der stufenförmigen
Tretlagerhülse
vorgesehene Kettenstrebe nach außen zu verlagern und/oder zu
verbreitern. Dies hat den Vorteil, dass die Tretlagersteifigkeit
erheblich verbessert wird.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass das Tretlager und insbesondere
auch der Werkzeugkragen des Tretlagers in Rahmenlängsrichtung
verdeckt angeordnet ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, den Rahmen im Bereich
des Tretlagers aerodynamisch auszubilden. Insbesondere ist eine
tropfenförmige
Ausgestaltung im Übergangsbereich
zwischen dem Unterrohr und dem Tretlager möglich. Dies ist insbesondere
bei Rennrädern
vorteilhaft.
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Ferner
betrifft die Erfindung einen Fahrradrahmen, insbesondere einen Mountainbikerahmen. Der
Fahrradrahmen weist ein Tretlagergehäuse auf, das mit einem Sattelrohr,
einem Unterrohr und zwei Kettenstreben verbunden ist. Die beiden
Kettenstreben können
unmittelbar mit dem Tretlagergehäuse oder
bei federndem Hinterbauch auch gelenkig mit diesem verbunden sein.
Das Tretlagergehäuse
ist hierbei erfindungsgemäß Teil der
vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Tretlagereinrichtung. Entsprechend
eines herkömmlichen
Fahrradrahmens ist das Oberrohr und das Unterrohr über ein Gabelrohr
miteinander verbunden. Ferner können die
Ausfallenden der Kettenstreben über
eine oder mehrere, beispielsweise direkt mit dem Sattelrohr verbundene
Stützstreben
verbunden sein. Insbesondere bei einem gelenkig ausgebildeten Hinterbau können die
Stützstreben
beispielsweise auch über
einen Hebel mit dem Oberrohr oder dem Sattelrohr verbunden sein.
Weist die Fahrradtretlagereinrichtung beispielsweise nur eine stufenförmig ausgebildete Tretlagerhülse auf,
die vorzugsweise auf der kettenblattseitig abgewandten Seite angeordnet
ist. So ist es besonders bevorzugt, dass die entsprechende Kettenstrebe,
in Rahmenlängsrichtung
betrachtet, in die äußere Stufe
hinein ragt, insbesondere möglichst weit
nach außen
versetzt oder entsprechend nach außen verbreitert ist. Ggf. zusätzlich ist
es möglich, das
Sattelrohr zu verbreitern, so dass auch dieses in die äußere Stufe
ragt. Entsprechendes gilt für
das Unterrohr. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass diese Veränderungen
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander vorgenommen
werden können.
Stets kann eine Verbesserung der Tretlagersteifigkeit erzielt werden.
Es ist somit möglich,
Sattelrohre und/oder Unterrohre mit einer Breite quer zur Fahrtrichtung
vorzusehen, deren Breite größer ist
als die Standard-Tretlagerbreite von maximal 73 mm. Bei dem erfindungsgemäßen Vorsehen
einer stufenförmigen
Tretlagerhülse
auf einer Seite kann eine Breite von über 85 mm, insbesondere bis
zu 100 mm erzielt werden. Beim Vorsehen von stufenförmigen Tretlagerhülsen auf
beiden Seiten kann eine Breite des Unterrohrs und/oder des Sattelrohrs
von über 110
mm, insbesondere bis zu 125 mm erzielt werden. Zu berücksichtigen
ist hierbei, dass die erfindungsgemäße Verbreiterung des Tretlagergehäuses ohne Veränderung
der Breite der Hinterradachse möglich ist.
Die Lage der Kettenblätter
und der Ritzel bleibt somit unverändert. Nur hierdurch ist es
möglich,
weiterhin Standard-Tretlager und insbesondere Tretkurbeln zu verwenden.
Die Hinterradachse weist bei Rennrädern/Triathlonrädern und
Mountainbikes eine Standard-Breite von 130 bzw. 135 mm auf.
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Erfindungsgemäß ist es
nicht erforderlich, dass der stufenförmige Ansatz der Tretlagerhülse rotationssymmetrisch
ist. Rotationssymmetrisch muss lediglich der die Tretlagerschale
aufnehmende Bereich der Tretlagerhülse, d. h. die innenliegende
Stufe der Tretlagerhülse,
sein. Die äußere Stufe
der Tretlagerhülse
kann erfindungsgemäß auch nur
teilringförmig
ausgebildet sein, so dass je nach Anforderung eine Verbindung mit
dem Sattelrohr und/oder dem Unterrohr gegeben ist. Sollen beispielsweise
nur eine oder beide Kettenstreben weiter außen angesetzt werden, ist es
lediglich erforderlich, die äußere Stufe im
Bereich der Anbindung der entsprechenden Kettenstrebe bzw. Kettenstreben
vorzusehen. Die Kettenstreben können
hierbei bei Vorsehen einer stufenförmigen Tretlagerhülse einen
Abstand der Außenseite
von mehr als 85, insbesondere bis zu 100 mm aufweisen. Entsprechend
können
die Außenseiten der
Kettenstrebe, d. h. die nach außen
weisenden Flächen
der Kettenstreben, beim Vorsehen von zwei stufenförmigen Tretlagerhülsen einen
Abstand von mehr als 110 mm, insbesondere bis zu 125 mm aufweisen.
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Nachfolgend
wird der Stand der Technik sowie die Erfindung anhand einer bevorzugten
Ausführungsform
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische, teilweise geschnittene Ansicht einer Fahrradtretlagereinrichtung
nach dem Stand der Technik, und
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2 eine
schematische, teilweise geschnittene Ansicht einer Fahrradtretlagereinrichtung
nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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Ein
Tretlagergehäuse 10 ist
an einer in Fahrtrichtung nach hinten weisenden Seite mit zwei Kettenstreben 12, 14 verbunden.
Auf der gegenüberliegenden
Seite ist ein Unterrohr 16 des Rahmens angeordnet. Das
Sattelrohr ist in der dargestellten Schnittansicht nicht sichtbar,
da es sich aus der Zeichenebene heraus erstreckt. Innerhalb des
Tretlagergehäuses 10,
das beispielsweise aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt
ist, sind zwei Tretlagerhülsen 18 angeordnet.
Die Tretlagerhülsen
sind im Querschnitt L-förmig
ausgebildet, so dass ein nach außen ragender, ringförmiger Ansatz
oder Flansch 20 an einer Außenseite 22 des Tretlagergehäuses 10 anliegt.
Das in das Tretlagergehäuse 10 hineinragende
kreisringförmige
Teil 24 der Tretlagerhülse 18 weist
ein Innengewinde 26 auf. In das Innengewinde 26 kann
ein Außenring 28 eines
Tretlagers 30 eingeschraubt werden. Ein Innenring 32 liegt
an der Außenseite 34 einer
Kurbelwelle 36 an. Zum Einschrauben des Tretlagers 30 bzw.
des äußeren Lagerrings 28 weist
dieser ebenfalls ein Gewinde auf. Ferner ist mit dem äußeren Ring 28 ein
Werkzeugkragen 38 verbunden. Der Werkzeugkragen 38 weist
gegenüber
dem äußeren Ring 28 radial
nach außen
und weist ferner in Längsrichtung
verlaufende Schlitze 40 auf. Die Hülse 40 kann mit einem
Werkzeug, wie einer Werkzeugnuss, zur Montage und Demontage des
Tretlagers 30 in Eingriff gebracht werden.
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Im
Stand der Technik (1) sind die beiden einander
gegenüberliegenden
Lager 30 sowie die entsprechenden Lagerschalen 28 identisch
ausgebildet. Die Kurbelwelle 36 ist an beiden gegenüberliegenden
Enden jeweils mit einer Tretkurbel 42 verbunden. Auf der
in Rahmenlängsrichtung 44 bzw.
in Fahrtrichtung linken Seite der Kurbelwelle 36 sind im dargestellten
Ausführungsbeispiel
mehrere Kettenblätter 46 angeordnet.
Hierbei ist das innere Kettenblatt 46 derart ausgebildet,
dass es den Werkzeugkragen 38 zumindest teilweise umschließt. Hierdurch ist
eine kompaktere Bauweise möglich.
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Bei
der in 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind identische und ähnliche Bauteile mit denselben
Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Der
erfindungsgemäße wesentliche
Unterschied zum Stand der Technik besteht darin, dass im dargestellten
Ausführungsbeispiel
auf der in Rahmenlängsrichtung 44 rechten
Seite eine stufenförmig ausgebildete
Tretlagerhülse 48 vorgesehen
ist. Die Tretlagerhülse 48 weist
eine innenliegende Stufe 50 mit Innengewinde 52 auf.
Der Durchmesser des Gewindes 52 entspricht demjenigen des
Gewindes 26 der handelsüblichen
Tretlagerhülse 18,
so dass in die stufenförmig
ausgebildete Tretlagerhülse 48 ein
herkömmliches
Tretlager 30 eingebaut werden kann. Nach außen, d.
h. in 2 nach links, schließt sich an die innenliegende
Stufe 50 eine äußere Stufe 54 an.
Die äußere Stufe 54 weist
gegenüber
der inneren Stufe 50 einen größeren Durchmesser auf. Insbesondere
ist der Werkzeugkragen 38, quer zur Längsrichtung 44 gesehen,
innerhalb der äußeren Stufe 54 angeordnet.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel schließt sich
an die äußere Stufe 54 ein
ringförmiger Flansch 56 an.
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Ein
Außendurchmesser
des Werkzeugkragens 38 ist geringer als der Innendurchmesser
der äußeren Stufe 54,
so dass zwischen dem Werkzeugkragen 38 und der äußeren Stufe 54 ein
Werkzeugspalt 58 ausgebildet ist. In den Werkzeugspalt 58 kann
durch eine Werkzeugöffnung 60 ein
Werkzeug, wie eine Werkzeugnuss, eingeführt werden, um zur Montage
oder Demontage in die Schlitze 40 einzugreifen.
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Durch
das erfindungsgemäße Vorsehen
einer stufenförmigen
Lagerschale ist es möglich,
die Kettenstrebe 12, d. h. die von den Kettenblättern abgewandte
Kettenstrebe, weiter außen
anzuordnen. Hierdurch kann die Tretlager-Steifigkeit erheblich verbessert werden.
Ferner ist es möglich,
das Unterrohr 16 sowie auch das Sattelrohr in Richtung
der stufenförmigen
Tretlagerhülse
zu verbreitern.