DE2939867A1

DE2939867A1 - Nabe fuer kleinkinder-fahrrad

Info

Publication number: DE2939867A1
Application number: DE19792939867
Authority: DE
Inventors: Werner 8720 Schweinfurt Steuer
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1979-10-02
Filing date: 1979-10-02
Publication date: 1981-04-16
Also published as: IT1130848B; IT8068511A0; FR2466353A3; IT8053548V0; DE2939867C2

Description

FICHTEL & SACHS AG - SCHWEINFURT

PATENTANMELDUNG und
HILFS-GEBRAUCHSMUSTERANMELDUNG

Nabe für Kleinkinder-Fahrrad

Die Erfindung betrifft eine Nabe für Kleinkinder-Fahrrad mit einer Nabenachse und einer darauf mittels Lagerelementen gelagerten Nabenhülse, die über eine Freilaufkupplung mit dem Äntriebszahnkranz kuppelbar ist.

Für Kleinkinder-Fahrräder werden zumeist starre Naben verwendet; in einzelnen Fällen werden auch Naben mit einem Freilaufzahnkranz in das Fahrrad eingebaut. Allen diesen Naben aber ist gemeinsam, daß ein Abbremsen der Nabe durch Rückwärtstreten nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt nun u. a. die Aufgabe zugrunde, eine Nabe zu schaffen, die sowohl Antrieb und Freilauf als auch eine Rücktrittbremse aufweist und dennoch einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegeben.

Weitere vorteilhafte Verbesserungen und Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

An Hand der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine gleitgelagerte Nabe im Längsschnitt;

Fig.2a ein Ausführungsbeispiel für eine Steckverbindung zwischen Antreiber und Bremselement der Nabe;

Fig.2b eine andere Ausführungsform einer Steckverbindung zwischen Antreiber und Bremselementj

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Fig.3a eine Ausführungsform eines Bremsmantels in der erfindungsgemäßen Nabe;

Fig.3b eine andere Ausführungsform des Bremsmantels in Teilansicht;

Fig.3c eine weitere Ausführungsform eines Bremsmantels in Teilansicht ;

Fig.4a eine Nabenhülse zur erfindungsgemäßen Nabe im Längsschnitt für Gleitlagerung;

Fig.4b eine Seitenansicht der Nabenhülse gem. Fig. 4a im Ausschnitt ;

Fig.4c eine Nabenhülse im Teil-Längsschnitt für Wälzlagerung;

Fig. 5 eine Nabe im wesentlichen gem. Fig, 1, jedoch mit wälzgelagerter Hülse,

In den Figuren ist mit 1 ein Antreiber bezeichnet, der auf einer Nabenachse 4 mit Gleitlagerung drehbar angeordnet ist. Dieser Antreiber ist einteilig mit einem Zahnkranz la als Fertigspritzteil aus Kunststoff geformt. Dabei sind zugleich ein Lagersitz Ib für Nabenhülse 2a und Achse 4, eine Profilbohrung Ic zur Aufnahme bzw. Kupplung für Bauteile 7 bzw. 9 des Bremssystems sowie Taschen für Sperrklinken 5 einer Freilaufkupplung mit eingeformt. Auf der Nabenachse 4 ist ein Lagerteil 3 angeordnet, welches als Kaltformteii aus Stahl hergestellt ist; es weist einen zylindrischen, axial vorstehenden Bund 3a zur Führung eines Bremsmantels 11 auf. Aus diesem Bund 3a ragt radial eine Nocke 3c heraus, welche die Reaktionskräfte des Bremsmantels 11 beim Bremsvorgang aufnimmt. Das Lagerteil 3 weist auf der freien Außenseite eine Stirnverzahnung auf, welche sich beim Festspannen der Nabe im nicht gezeigten - Fahrradrahmen in diesen einprägt und auf diese Weise die Bremskräfte auf den Rahmen überträgt.

Die Nabenhülse 2a ist einerseits auf dem Antreiber 1 und andererseits auf dem Lagerteil 3 gelagert, dazu dienen Gleitlagerstellen Ib bzw. 3b, Die Nabenhülse 2abesteht aus einem rohrförmigen

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Körper, einstückig mit beiderseitigen, abgebogenen Speichenflanschen 2c mit gestanzten Speichenlöchern versehen. Die Nabenhülse 2a weist für die Antriebsverbindung mit dem Antreiber 1 eine Sperrklinkenverzahnung 6 auf, welche durch Einprägen, Einscheren oder Lochen günstig herstellbar ist. Die Sperrklinken 5 der Verschiebeklinken-Kupplung, unter Wirkung einer umspannenden Feder 5a stehend, sind in eingeformten Taschen mit Verschiebeweg im Antreiber gelagert und bilden eine Freilaufkupplung zwischen Antreiber 1 und der ggf. schneller drehenden Nabenhülse 2a.

Der Antreiber 1 weist zum Nabeninneren hin eine konzentrische Profilaufnahme Ic zur Bildung einer Steckkupplung für ein rohrförmiges Bauteil 7 auf, welches auf der Nabenachse ¹J gelagert ist. Dieses Bauteil 7 ist auf seinem Außenbereich wechselweise mit Steigfeldern 7a und radialen Stegen 7b versehen, wie Fig. 2a besonders deutlich erkennen läßt. Die Stege 7b bilden dabei die Mitnehmer der Steckkupplung. Dabei kann es für die Funktion der Nabe günstig sein, in diese Steckkupplung ein Verdrehspiel zu legen, wie es Fig. 2b zeigt.

Auf diesem Bauteil 7 ist ein mit Klemmrollen 8 bestückter Führungsring 9 drehbar angeordnet, der über eine Friktionsfeder 10 von der Nabenhülse 2a aus mit einer vorbestimmten Kraft beaufschlagt wird. Diese Klemmrollen 8 selbst sind in der Lage, bei entsprechender Ansteuerung durch die Steigfelder 7a des Bauteiles 7 und den Führungsring 9 auf einen umschließend angeordneten Bremsmantel 11 einzuwirken und diesen im Bremssinn gegen den Bremszylinderbereich der Nabenhülse 2a zu pressen. Der Bremsmantel 11 ist in Ruhe einerseits auf dem Führungsring 9 und andererseits auf dem Lagerteil 3 abgestützt, wobei ein Nocken 3c den Bremsmantel in Umfangsrichtung festlegt«

Der Bremsmantel 11 besteht aus einem rohrförmig gerollten Blechstreifen mit Trennfuge. Diese Trennfuge 11a kann dabei eine verzahnte Ausgestaltung haben, wie Fig. 3a erkennen läßt. Es ist auch möglich, die Trennfuge etwa bogenförmig (Fig, 3b) oder in Keilform (Fig. 3c) auszubilden bzw. als zur Achse des Bremsmantels schräge Mantellinie auszubilden, damit durch eine derartige, die Trennfuge an sich verlängernde Ausgestaltung die von innen anzupressenden Klemmrollen 8 oder Klemmkörper der Bremseinrichtung

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Λ.

stets die Trennfuge des drehfest gehaltenen Bremsmantels 11 von innen störungsfrei überrollen können«

Die vorerwähnte Nabenhülse 2 mit dem als Sperrklinkenverzahnung dienenden, einseitig gerichteten Einprägungen 6 ist in Fig. ^a bzw. 4b im einzelnen dargestellt. Die aus einem rohrförmigen Körper hergestellte Nabenhülse mit angeformten Planschen ist, wie die Figuren 1 und Ha zeigen, für Gleitlagerung eingerichtet, während in Fig. Hc eine Nabenhülse, gleichfalls mit angeformten Speichenflanschen 2c und rundum verlaufenden Einprägungen 6 versehen, dargestellt ist, welche für Wälzlagerung 12 auf den entsprechend ausgebildeten Lagerteilen 1' und 3' auf der Nabenachse H eingerichtet ist. Die Nabenhülse weist dazu Kugellauf-Einprägungen 2d an beiden Enden auf.

Eine Nabe mit wälzgelagerter Nabenhülse 2b bei im übrigen den gleichen Nabellinnenelementen zeigt Fig. 5.

Die vorstehend beschriebene Nabe mit ihren Elementen gem. Fig. 1 hat im wesentlichen die folgende Wirkungsweise:

Bei Vorwärtsdrehung des Antreibers 1 bzw. 1' bewegt sich dieser unter den Sperrklinken 5, bis die Klinken aus ihrer jeweiligen Ruhestellung zur in Drehrichtung hinteren AnlagefLäche der jeweiligen Klinkentasche gelangt sind, von dort mitgenommen werden und auf Grund ihres Eingreifens in die Einprägungen 6 die Nabenhülse 2a bzw. 2b dann mitnehmen. In gleicher Richtung dreht sich mit dem Antreiber 1 bzw. 1' das über die Steckkupplung Ic mit ihm verbundene Bauteil 7 mit den Stegen 7b und den Steigfeldern 7a mit den darauf angeordneten Kiemmrollen 8 sowie der Führungsring 9· Diese Klemmrollen 8 gelangen hierbei zum radial tiefsten Teil der Steigfelder 7a und können radial nicht auf den umschließenden Bremsmantel 1.1 einwirken.

Nach Beendigung der Antriebsbewegung von der Antreiberseite her gleiten die entlasteten Sperrklinken 5 unter Einfluß der Ringfeder 5a in Umfangsrichtung in die Ruhelage zurück und werden von der ggf. weiterdrehenden Nabenhülse 2a bzw. 2b überholt, über die von der Nabenhülse 2a bzw. 2b beeinflußte Frictionsfeder IO wird der Führungsring 9 ebenfalls in Drehrichtung nach vorne mitgenommen, bis die Kiemmrollen 8 an den aufsteigenden Flanken der Steigfelder 7a anliegen. Wird nun der Antreiber 1 bzw. 1' nach rück-

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wärts gedreht, werden durch das mit dem Antreiber gekuppelte, mit den Steigfeldern 7a versehene Bauteil 7 die Klemmrollen 8 radial nach außen gegen den Bremsmantel 11 gedrückt und pressen diesen gegen den Bremszylinderbereich der Nabenhülse 2a bzw. 2b. Das dabei entstehende Bremsmoment wird über den in den Bremsmantel 11 eingreifenden Nocken 3c aufgenommen und an den Fahrradrahmen übertragen.

Eine gleiche Funktion hat die Nabe mit Wälzlagerung der Hülse gem. Fig. 5.

03.09.1979
TIPP-3 Schu/whm-

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1J Nabe für Kleinkinder-Fahrrad mit einer Nabenachse und einer v-x darauf mittels Lagerelementen gelagerten Nabenhülse, die über eine Freilaufkupplung mit dem Antriebszahnkranz kuppelbar ist, dad. gek.j daß die Nabenhülse über einen Sperrklinkenfreilauf mit dem Antreiber in Vorwärts-Drehrichtung verbindbar ist und eine durch Rückwärtsdrehen des Antreibers betätigbare Klemmelementbremse aufweist, wobei die Nabenhülse einteilig als Blech-Tiefziehteil mit einer eingeformten Sperrklinkenverzahnung ausgebildet ist und der Sperrklinken-Antriebssatz auf einem einteilig aus Kunststoff geformten Antreiber angeordnet ist, der andererseits über eine angeformte Steckkupplung mit dem Bremselement verbunden ist.
2. Nabe nach Anspruch 1, dad. gek., daß der Antreiber (1, 1') zugleich einstückig einen Zahnkranz (la), Lagerflächen (Ib, Ib'), Taschen (5') für die Sperrklinken (5) der Freilaufkupplung und Elemente für eine koaxiale Steckkupplung (Ic; 7a, 7b) aufweist.
3. Nabe nach Anspruch 1, dad. gek., daß die Klemmelementbremse ein auf der Nabenachse (4) drehbar gelagertes Bremsbauteil (7) aufweist, das als gesonderter Bauteil mit angeformten Steigfeldern (7a, 7b) für die Aufnahme der Bremselemente (Klemmrollen 8) ausgebildet ist und daß die Steigfelder (7a, 7b) mit ihrem Stirnprofil zugleich eine Steckkupplung zur drehfesten Verbindung mit dem ein koaxiales Innenprofil (Ic) aufweisenden Antreiber (1, 1') bilden.
k. Nabe nach Anspruch 3, dad. gek., daß das Bremsbauteil (7) mit dem Antreiber (1, 1') mit Spiel in Umfangsrichtung in der Steckkupplung (Ic, 7a, 7b) verbunden ist.
5. Nabe nach Anspruch 1 oder 3, dad. gek., daß das Bremsbauteil (7) zur Lagerung eines für die Steuerung der Klemmrollen (8) dienenden, drehbaren Führungsringes (9) ausgebildet ist.
6. Nabe nach Anspruch 5, dad. gek., daß der Führungsring (9) mit der Nabenhülse (2a, 2b) über ein Federelement (10) in Reibver bindung steht.

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ORIGINAL INSPECTED
7. Nabe nach Anspruch 3, dad. gek., daß das Bremsbauteil (7) über ein Friktionselement mit einem feststehenden Nabenteil (Achse k Lagerteil 3) verbunden ist.
8. Nabe nach Anspruch 1 oder 3> dad. gek., daß der das Bremsbauteil (7) umschließende Bremsmantel (11) einteilig ausgebildet ist und dabei aus gerolltem Bandmaterial besteht.
9. Nabe nach Anspruch 8, dad. gek., daß der Bremsmantel (11) mit einer eine achsparallele Zylinder-Mantel-Linie in der Gesamtlän ge übersteigenden Trennfuge (11a, 11b, lic) versehen ist.
10. Nabe nach Anspruch 9, dad. gek., daß die Trennfuge (11a, 11b, lic) einen von einem Ende des Bremsmantelzylinders (11) in Umfangsrichtung ausgehenden, in ein am anderen Umfangsende des Bremsmantelzylinders vorgesehenes Gegenprofil eingreifenden Vorsprung (lld; lie; Hf) aufweist.

03.09.1979
TIPP-3 Schu/whm-

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