DE3024546A1

DE3024546A1 - Tretlagereinheit fuer fahrraeder

Info

Publication number: DE3024546A1
Application number: DE19803024546
Authority: DE
Inventors: Heinrich Ing.(Grad.) Hofmann; Günter Dipl.-Ing. 8720 Schweinfurt Markfelder
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1980-06-28
Filing date: 1980-06-28
Publication date: 1982-01-21

Description

Tretlagereinheit für Fahrräder
Die Erfindung bezieht sich auf eine Tretlagereinheit mit Befestigungsteilen für Fahrräder, bestehend aus mindestens zwei Wälzkörperreihen.
Es sind bereits Tretlagerungen der obengenannten Art bekannt. Dabei ist es wesentlich, daß im Hinblick abf eine günstige Lastverteilung immer eine spielfreie Einstellung der Lager gewährleistet ist. Dies wird durch die Verwendung von jeweils zwei angestellten Rillen-, Schrägkugel-oder -rollenlager erreicht. Bei einer Art von Lagerungen wird dabei um die Wälzlager eine Außenhülse vorgesehen, die mit der Rahmenbüchse verschraubt wird. In diesem Fall ist zwar beim Lagerhersteller, der auch die Außenhülse bereitstellt, eine spielfreie Einstellung möglich, hier ist aber diese Lagerbüchse ein zusätzliches, gewichterhöhendes Teil und außerdem kann es bei einer späteren, beispielsweise durch Verschleiß verursachten Nachstellung der Vorspannungsv£;hältnisse zu einer Fehleinstellung kommen. Dies trifft um so mehr zu, wenn wie es oft der Fall ist, Nichtfachleute die Nachstellung übernehmen. Bei einer weiteren Art der Lagerung gemäß DE-Gm 73 41 256 werden die etwa L-förmigen Außenringe der Lager direkt an der Rahmenhülse befestigt. Hier fällt zwar die Zwischenhülse weg, dafür besteht aber nicht nur beim späteren Nachstellen der Lagerung die Gefahr einer Fehleinstellung, sondern bereits bei der ersten Montage, denn diese kann nicht beim Lagerhersteller, der mit entsprechenden Vorrichtungen und Erfahrungen ausgerüstet ist, erfolgen, sondern muß beim Fahrradhersteller durchgeführt werden. In allen Fällen muß mit einem Lockern der Nachstellmutter gerechnet werden, was zu unzulässigem Spiel in der Lagerung führt.
Diese und andere bekannte Ausführungen haben weiterhin die Nachteile, daß zur Fixierung der spielfreien Einstellung zumindest auf der einen Seite eine Mutter und ein Gewinde erforderlich ist, was sowohl zusätzlichen Aufwand als auch erhöhtes Gewicht bedeutet. Die bisher verwendeten Lager zeigen außerdem höhere Reibung bei Nichtfluchtung der Lagersitze.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine reibarme Tretlagereinheit der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sich bei einfachem, leichtem und billigem Aufbau eine bei einfacher Montage jederzeit richtige spielfreie Einstellung der einzelnen Lager und der Lagereinheit in der Rahmenbüchse problemlos ergibt Die Lösung ist im kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs dargelegt.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lagereinheit ist es möglich, jederzeit eine spielfreie Lagerung zu erhalten. Bei der Erst-oder Reparaturmontage sind dabei keine komplizierten Einstellmanipulationen erforderlich. Da die beiden Lager zusammen mit der Welle beim Lagerhersteller z. B. durch die Wahl der geeigneten Wälzkörper mit der gewünschten Vorspannung versehen sind, ist eine falsche Einstellung nicht mehr möglich. Die bei Verwendung von kippempfindlichen Schräglagern erforderliche Nachstelleinrichtung fällt hier ersatzlos weg. So ist insbesondere keine Mutter mit zugehörigem Gewinde an einem der Umgebungsteile oder der Welle mehr erforderlich. Die beim Lagerhersteller fertig montierte Einheit kann in die glatte und daher einfach aber trotzdem genau herstellbare Bohrung der Rahmenbüchse eingeschoben werden. Die schmalen Außenringe von Kugellagern verkippen bei der axialen Pedalbelastung unter Momenteneinwirkung im Rahmenrohr, so daß Selbsthemmung auftritt. Die zusätzliche axiale Fixierung erfolgt dann, indem auf jedem Außenring eine Sperrscheibe angeordnet wird, die an. den Stirnseiten der Rahmenbüchse zur Anlage kommen. Dabei kann natürlich eine der Sperrscheiben schon vor dem Einschieben eingebaut werden. Statt einer solchen kann auf einer Seite der Lage reinheit auch ein Absatz angeordnet sein, der über die Bohrung der Rahmenbüchse hinausragt. Die gleiche Funktion kann auch ein in eine am Mantel des Außenrings angebrachte Nut eingreifender Sprengring erfüllen. Auf der anderen Seite ist aber immer eine nach dem Einschieben aufgebrachte Sperrscheibe erforderlich. Letztere besteht im übrigen aus einem bekannten Zackenring, dessen Zacken leicht schräg gerichtet sind, wodurch er in einer axialen Richtung auf einer Zylinderfläche leicht verschiebbar in der anderen Richtung aber unverschiebbar ist, da er sich im letzteren Falle bei einem Untermaß auf der Zylinderfläche festkrallt. Dies ist aber auf einer gehärteten und geschliffenen Außenringmantelfläche nicht möglich, weswegen ein rauher Abschnitt vorgesehen wird, der in bevorzugter Weise als gedrehte Fläche hergestellt wird. Auf den dabei entstehenden Riefen ist bei einem Außenring, der ja immer gehärtet sein muß, ein Festkrallen möglich. Die Herstellung wird dadurch vereinfacht,daß am Übergang zur geschliffenen Fläche ein kleiner Absatz vorgesehen ist, der beim Drehen automatisch entsteht und der bewirkt, daß das Schleifen in einfacher Weise durchgeführt werden kann, wobei sichergestellt ist, daß die gedrehte Fläche keinesfalls geschliffen wird.
Die verwendeten Sperrscheiben haben noch den Vorteil, daß sie sich in jeder Position auf der rauhen Mantelfläche axial festsetzen. Genau bemessene Umgebungsteile z. B. in Form der Rahmenbüchsenlänge sind nicht erforderlich. Aus Sicherheitsgründen sollte aber die rauhe Fläche immer etwas größer bemessen werden, damit auch kleine Abweichungen hinsichtlich der Länge der Rahmenbüchse bzw. des Abstandes der Laufbahnen auf der Achse überbrückt werden können. Damit erübrigen sich auch andere genau zu positioniereae und damit komplizierte formschlüssige Verbindungen z. B. Nut/Sprengringausführungen.
Werden an Stelle von Kugellagern winkeleinstellbare Pendellager verwendet, wird selbst bei einer nicht fluchtenden Rahmenbohrung ein niedriges Reibmoment erreicht.
Aus dem bisher gesagten geht hervor, daß sowohl die Lager als auch deren Umgebungsteile einfache und billige Maschinenelemente darstellen und auch ihr Einbau komplikationslos ist.
Die Erfindung wird anhand zweier Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch die Tretlagereînheit mit zwei einreihigen Kugellagern.
Fig. 2 zeigt einen Teilquerschnitt durch eine andere Tretlagereinheit mit zwei zweireihigen Pendelkugellagern.
e Auf der Achse 1 sind gemäß Fig. 1 die beiden Laufbahnen 2 für die Rillenkugellager 3 und 4 direkt eingearbeitet. Letztere bestehen u. a. aus den Kugeln 5 und 6 sowie den Außenringen 7 und 8. Diese besitzen je einen geschliffenen Mantelabschnitt 7' und 8' und einen lediglich gedrehten und daher rauhen zurückgesetzten Abschnitten 7" und 8". Auf letzteren, deren Lage und Breite so bemessen ist, daß sie sich aus Sicherheitsgründen noch etwas unter die Rahmenbüchse 11 erstrecken, sind je eine Sperrscheibe 12 angeordnet, die an der Stirnseite der Rahmenbüchse 11 anliegt.
ÜblIcherweise wird beim Wälzlagerhersteller die Tretlagereinheit in bekannter Weise zusammengebaut. Sie besteht u. a.
aus der Achse 1, den Kugeln 5 und 6 sowie den Außenringen 7 und 8, wobei letztere beidseitig noch mit Dichtscheiben 13 versehen sind, damit das bereits ebenfalls eingegebene Fett nicht herausfließen und kein Schmutz mehr in die Lager eindringen kann. Außerdem wird dadurch verhindert, daß Schwitzwasser aus der inneren Rahmenbüchse 11 in die Lager gelangen kann, wodurch deren Korrosion vermieden wird. Diese Einheit wird dann in die glatte Bohrung der Rahmenbüchse 11 eingeschoben, bis auf beiden Seiten nur noch gedrehte Abschnitte 7 und 8" herausragen. Anschließend ist es dann nur noch erforderlich, auf beiden Außenringen 7 und 8 Sperrscheiben 12 aufzuschieben, die sich wegen des Untermaßes und der schräg nach außen gerichteten Zacken an der jeweils richtigen Stelle festkrallen. Dadurch ergibt sich eine optimale Lagerung, denn die Rillenkugellager 3, 4 besitzen die für Fahrrad lager erforderliche spielfreie Einstellung, die bereits beim Lagerhersteller festgelegt wurde und bei diesem Aufbau und der beschriebenen Montage nicht mehr verändert wird.
Die Lager 3 und 4 sind weiterhin in einem axialen Abstand angeordnet,der etwa der Breite der Rahmenbüchse 11 entspricht.
Dadurch ergibt sich eine hohe Belastbarkeit der Einheit In Fig. 2 wird eine der Fig. 1 ähnliche Tretlagereinheit gezeigt. Hier sind anstelle der einreihigen Kugellager zweireihige Pendelkugellager 14 und 15 vorgesehen. Der Außenring 14' des Lagers 14 besitzt hier einen Absatz 16, dessen innere Stirnseite an der Stirn seite der Rahmenbüchse 11 zur Anlage kommt. Der Außenring 15' des Lagers 15 ist mit einem rauhen Abschnitt 15" versehen, auf dem eine Sperrscheibe 12 angeordnet ist.
Auch bei dieser Ausführung ist ein einfacher Aufbau und eine problemlose Montage gegeben. Dabei wird die vom Wälzlagerhersteller zusammengebaute Lagereinheit mit Lager 15 zuerst in die Rahmenbüchse eingeführt und durch diese hindurchgeschoben, bis der Absatz 16 an ihr zur Anlage kommt.
Danach muß lediglich noch die Sperrscheibe 12 auf den Außenring 15' des Lagers 15 aufgeschoben werden. Auch hier ist dafür zu sorgen, daß der rauhe Abschnitt 15" sich etwas unter die Rahmenbüchse 11 erstreckt, damit mit Sicherheit ein axiales Spiel der Lagereinheit in der Rahmenbüchse vermieden wird.
Leerseite

Claims

Ansprüche 9 Tretlagereinheit mit Befestigungsteilen für Fahrräder, bestehend aus mindestens zwei Wälzkörperreihen, gekennzeichnet durch folgende teilweise an sich bekannte Merkmale: a. die Außenringe (7, 8), deren Breite kleiner ist als der Außendurchmesser, sind in einem axialen Abstand angeordnet, der etwa der Breite der Rahmenbüchse (11) entspricht, b. die Innenlaufbahnen (2) sind auf einer gemeinsamen Achse (1) eingearbeitet, c. der Abstand zwischen den Laufbahnen in den Außenringen (7, 8) und den Innenlaufbahnen (2) ist im Teilquerschnitt gesehen etwa gleich oder geringfügig kleiner als der Durchmesser der Wälzkörper (5, 6), d. auf der Mantelfläche beider Außenringe (7, 8) ist eine Sperrscheibe (12) mit Untermaß angeordnet, die an den Stirnseiten der Rahmenbüchse (11) zur Anlage kommt.
2. Tretlagereinheit mit Befestigungsteilen für Fahrräder, bestehend aus mindestens zwei Wälzkörperreihen, gekennzeichnet durch folgende teilweise an sich bekannte Merkmale: a. die Außenringe (7, 8), deren Breite kleiner ist als der Außendurchmesser, sind in einem axialen Abstand angeordnet, der etwa der Breite der Rahmenbüchse (11) entspricht, b. die Innenlaufbahnen (2) sind auf einer gemeinsamen Achse (1) eingearbeitet, c. der Abstand zwischen den Laufbahnen in den Außenringen (7, 8) und den Innenlaufbahnen (2) ist im Teilquerschnitt gesehen etwa gleich oder geringfügig kleiner als der Durchmesser der Wälzkörper (5, 6), d. auf der Mantelfläche des einen Außenrings (15') ist eine Sperrscheibe (12) und auf der Mantelfläche des anderen Außenrings (t4') ein Absatz (16) oder ein in eine Nut eingelegter Sprengring angeordnet, die alle an den Stirnseiten der Rahmenbüchse (11) zur Anlage kommen.
3. Tretlagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen aller Außenringe (7, 8 bzw. 15') in dem Bereich, in dem die Sperrscheibe (12) angeordnet ist, einen rauhen Abschnitt (7", 8" bzw. 15») besitzen.
4. Tretlagereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine gedrehte Fläche den rauhen Abschnitt (7", 8") bildet, der gegenüber der geschliffenen Fläche (7', 8') zurückgesetzt ist, wobei der Übergang im Bohrungsbereich der Rahmenbüchse (11) angeordnet ist.
5. Tretlagereinheit nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper aus Kugeln (5, 6) bestehen.
6. Tretlagereinheit nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzlager aus ein-oder mehrreihigen Pendelkugel- oder Pendelrollenlagern (14, 15) bestehen.
7. Tretlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzlager (3, 4 bzw. 14, 15) beidseitig mit Dichtscheiben (13) versehen sind.