DE3302267A1

DE3302267A1 - Hubs for bicycles

Info

Publication number: DE3302267A1
Application number: DE19833302267
Authority: DE
Inventors: Götz Prof. Dr.-Ing. 7080 Aalen Halach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-01-25
Filing date: 1983-01-25
Publication date: 1984-07-26

Abstract

In a hub for the front and rear running wheels of bicycles, the axle is of particularly deflection-resistant construction, and in the design for rear running wheels, the hub sheath is additionally designed to be particularly deflection-resistant and resistant to torsional forces. The result of this is in particular that bicycles equipped with the invention have better road holding, that the expenditure of energy is lower when riding and that load-bearing components have a longer service life.

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung bezieht sich auf Naben für vordere und hintere Laufräder von Fahrrädern mit besonders biegesteif ausgebildeter Achse sowie, bei Nabenausführung für angetriebene Hinterräder, mit zusätzlich besonders biege- und verdrehsteif ausgebildeter Nabenhülse.The invention relates to hubs for front and rear wheels of bicycles with particularly rigid axles and, in the case of hub designs for driven rear wheels, with additional particularly rigid and torsionally rigid Hub shell.

Bei Fahrrädern ist üblich, daß die Naben der Laufräder zwischen den beiden sogenannten Ausfallenden von Rahmen bzw.With bicycles it is common that the hubs of the wheels between the two so-called dropouts of the frame or

Gabel angeordnet sind, wobei die jeweilige Nabenhülse über Wälzlager auf einer durchgehenden und mit den Ausfallenden verspannten feststehenden Achse drehbar gelagert ist.Fork are arranged, the respective hub shell via roller bearings on a continuous, fixed axle braced with the dropouts is rotatably mounted.

Fahrräder für sportliche Fahrweise bzw. Wettkampffahrräder werden heute in überwiegender Zahl mit symmetrisch aufgebauten Vorderradnaben und Hinterradnaben mit einseitig aufgesetztem Mehrfachzahnkranz für Kettenschaltung ausgerüstet.Bicycles for sporty driving or competition bikes today in predominant numbers with symmetrically designed front and rear hubs Equipped with a multiple sprocket fitted on one side for derailleur gears.

Alle bekannten Naben dieser Art sind mit vollen oder hohlgebohrten Achsen mit Außendurchmessern zwischen ungefähr 9,5 und 10,5 mm bei Hinterradnaben bzw. ungefähr 8 bis 9 mm bei Vorderradnaben ausgestattet, wobei die Achsen beidseitig angeordnete Außengewinde besitzen, die zur Befestigung und Lagebestimmung von nicht umlaufenden Lagerelementen und anderen Aufschraubteilen dienen. Die Festlegung der Nabe erfolgt bei hohlgebohrter Achsausführung durch axiales Verspannen der Ausfallenden gegen die Aufschraubteile der Nabenachse mittels durchgestecktem sogenannten Schnellspanner. Bei Vollachsen ragen die Gewindeteile nach außen über die Ausfallenden hinaus, und die Festlegung der Nabe erfolgt über beidseitig auf die Achse aufgeschraubte und angezogene Muttern.All known hubs of this type are with full or hollow bores Axles with outside diameters between approximately 9.5 and 10.5 mm for rear hubs or about 8 to 9 mm for front hubs, with the axles on both sides have arranged external threads that are used for fastening and determining the position of not Rotating bearing elements and other screw-on parts are used. Establishing the With a hollow-bored axle, the hub takes place by axially bracing the dropouts against the screw-on parts of the hub axle by means of a so-called quick release. In the case of solid axles, the threaded parts protrude outward beyond the dropouts, and The hub is fixed by means of and screwed onto the axle on both sides tightened nuts.

In der Regel sind die Achsen aus Stahl gefertigt. Neuerdings sind auch hohlgebohrte Achsen aus Titan- bzw. Aluminiumlegierungen auf dem Markt. Höherwertige Naben besitzen Nabenhülsen aus Leichtmetall-Legierungen.Usually the axles are made of steel. Lately are There are also hollow-drilled axles made of titanium or aluminum alloys on the market. Superior Hubs have hub sleeves made of light metal alloys.

Als Wälzlager sind in derartigen Naben bis heute überwiegend sogenannte Konuslager eingebaut. Nabenausführungen mit handelsüblichen Wälzlagern, aber mit im wesentlichen gleichen Durchmesserbereichen von Achse und Nabenhülse wie oben beschrieben, kommen vermehrt auf den Markt.To this day, hubs of this type are predominantly used as roller bearings Cone bearing installed. Hub designs with commercially available roller bearings, but with essentially the same diameter ranges of axle and hub shell as above are increasingly coming onto the market.

Bei bestimmungsgemäßer Benutzung weisen derartige Naben im Betrieb wesentliche Nachteile auf.When used as intended, such hubs show signs of operation significant disadvantages.

Außer den Lasten aus Gewichts- und Bremskräften sowie Beschleunigungskräften aus Fahrbahnunebenheiten, insbesondere bei Bergfahrt und sportlicher Fahrweise, wirken vergleichweise große Lasten aus Ketten zug über den Mehrfachzahnkranz auf die Hinterradnabe ein, wodurch eine Durchbiegung sowohl der Achse als auch der Nabenhülse hervorgerufen wird.Except for the loads from weight and braking forces as well as acceleration forces from bumps in the road, especially when driving uphill and sporty driving style, comparatively large loads from the chain train act on the multiple sprocket the rear hub, causing deflection of both the axle and the hub shell is caused.

Eigene Versuche haben gezeigt, daß sich die hohlgebohrte Stahlachse einer Hinterradnabe nach dem Stand der Technik, eingespannt im Fahrradrahmen, am Ort des zahnkranzseitigen Konuslagers ausschließlich unter der Einwirkung einer schwellenden Kraft entsprechend einem bei Bergfahrt oder starkem Antritt erreichbaren Kettenzug von beispielsweise 1700 N am speichenflanschnächsten Kettenritzel um 0,8 mm elastisch gegenüber der Einspannstelle im rahmenseitigen Ausfallende durchbiegt. Neuerdings benutzte Achsen aus Titan-bzw. Aluminiumlegierungen biegen sich entsprechend der kleineren Elastizitätsmoduli dieser Werkstoffe gegenüber Stahl noch mehr durch.Our own tests have shown that the hollow steel axis a rear hub according to the prior art, clamped in the bicycle frame, on Place of the spider-side cone bearing exclusively under the influence of a increasing force corresponding to one that can be achieved when driving uphill or when accelerating hard Chain pull of, for example, 1700 N on the chain pinion closest to the spoke flange by 0.8 mm flexes elastically in relation to the clamping point in the dropout on the frame side. Recently used axes made of titanium or. Aluminum alloys bend accordingly the smaller modulus of elasticity of these materials compared to steel.

Kettenzugbedingte Durchbiegungen der Hinterradnabenachse in solcher Größenordnung wirkt sich in mehrfacher Hinsicht nachteilig aus.Chain hoist sagging of the rear hub axle in such The order of magnitude has a number of detrimental effects.

Bei heute üblicher Anordnung des Kettenantriebs rechts in Fahrtrichtung am Fahrrad führt das Hinterrad bei jeder halben Tretkurbelumdrehung verbunden mit dem Anschwellen des Kettenzugs infolge starker Durchbiegung der Achse bei Naben der beschriebenen Art eine beträchtliche Auslenkung nach links aus der geraden Fahrspur aus. Dieser Lenkeffekt des Hinterrades muß vom Fahrer durch Gegensteuern mit dem Vorderrad ausgeglichen werden. Das Fahrverhalten des Fahrrades ist "schwammig".With today's usual arrangement of the chain drive on the right in the direction of travel on the bike, the rear wheel is connected with every half turn of the pedal crank the swelling of the chain hoist as a result of excessive deflection of the axle in the case of hubs of the type described a considerable deflection to the left from the straight lane the end. This steering effect of the rear wheel must be counteracted by the driver with the Front wheel be balanced. The handling of the bike is "spongy".

Die Nabenachse erfährt bei derartigen Durchbiegungen eine große schwellende Biegebeanspruchung. Es ist bekannt, daß Achsen von Hinterradnaben der beschriebenen Art öfters durch Schwingungsbruch versagen. Entsprechende Schadteile liegen vor.The hub axle experiences a large swelling with such deflections Bending stress. It is known that axles of rear hubs of the described Art often fail due to vibration failure. Corresponding damaged parts are present.

Unter dem Kettenzug verbiegt sich außer der Achse auch die Nabenhülse. Bei bekannten Hinterradnaben der beschriebenen Art ergeben sich an der Stelle des zahnkranzseitigen Konuslagers Winkelabweichungen zwischen Nabenhülse und Achse bei 1500 N Kettenzug von ungefähr 1,50. Derartige Winkelfehler im Betrieb können bei im unbelasteten Zustand klein eingestelltem Lagerspiel bei Konuslagern zu inneren Zwängungen, verbunden mit Schwergängigkeit und Lagerschädigung, führen. Für handelsübliche Rillenkugellager, die nur wenige Winkelminuten Abweichung ohne Funktionsstörung ertragen können, gilt das Gesagte in gesteigertem Maße. Lagerschäden bei Konuslagern an Naben der beschriebenen Art, insbesondere am kettenradseitigen Lagerkonus, sind bekannt.In addition to the axle, the hub shell also bends under the chain hoist. In known rear hubs of the type described arise at the point of spider-side cone bearing angular deviations between hub sleeve and axle 1500 N chain pull of approximately 1.50. Such angular errors in operation can occur with In the unloaded state, the bearing clearance is set small in the case of cone bearings Constraints associated with sluggishness and bearing damage. For commercial Deep groove ball bearings that deviate only a few angular minutes without malfunction can endure, what has been said applies to a greater extent. Bearing damage in cone bearings on hubs of the type described, in particular on the bearing cone on the sprocket wheel side known.

Die Durchbiegung des Systems aus Achse und Nabenhülse unter schwellendem Kettenzug bewirkt eine schwellende elastische Verlagerung des Kettenritzels in Zugrichtung der Kette. Bei gleichmäßiger Fahrweise wird im Verlauf jeder halben Tretkurbelumdrehung die dazu erforderliche elastische Verformungsarbeit vom Fahrer geleistet. Diese ist für den Antrieb des Fahrrades nicht nutzbar, weil die in der Entlastungsphase wieder freiwerdende Rückfederungsenergie aus physiologischen Gründen nicht mehr genutzt werden kann. Bei sportlicher Fahrweise mit Hinterradnaben der beschriebenen Art bewegt sich der darauf entfallende Leistungsanteil in der Größenordnung von 1 Watt.The deflection of the system consisting of the axle and the hub shell under swelling Chain hoist causes a swelling elastic displacement of the chain sprocket in the pulling direction the chain. With a steady driving style, every half pedal crank rotation the elastic deformation work required for this is done by the driver. These cannot be used to drive the bicycle because it is in the relief phase re-released springback energy no longer for physiological reasons can be used. For sporty driving with rear hubs the one described Art, the proportion of performance that can be attributed to it is in the order of magnitude of 1 watt.

Bei Hinterradnaben der beschriebenen Art verleiht der Mittelteil der Nabenhülse zwischen den Speichenflanschen einer derartigen Nabe eine relativ geringe Verdrehsteifigkeit zwischen den Speichenflanschen. Als Folge davon wird der rechte Speichenkranz des Hinterrades auf der Zahnkranzseite bedeutend mehr zur Übertragung des schwellenden Antriebsmomentes von der Nabe zur Felge herangezogen als der linke Speichenkranz, wodurch alle Speichen des rechten Speichenkranzes einer wesentlich größeren Spannungs-Schwingungsbreite unterworfen werden. Dadurch werden Speichenbrüche begünstigt.In the case of rear hubs of the type described, the middle part gives the The hub sleeve between the spoke flanges of such a hub is relatively small Torsional stiffness between the spoke flanges. As a result, the right one Spoke rim of the rear wheel on the sprocket side significantly more for transmission of the increasing drive torque pulled from the hub to the rim than the left spoke ring, making all the spokes of the right spoke ring one be subjected to much larger voltage fluctuations. This will be Favors broken spokes.

Kleinere Verdrehsteifigkeit der Nabenhülse führt zu kleinerer resultierender Verdrehsteifigkeit des Gesamtsystems aus Nabe, Speichen und Felge, wodurch die Verluste infolge periodisch schwellender elastischer Verspannung bei schwellendem Kettenzug zusätzlich erhöht werden.Smaller torsional rigidity of the hub shell leads to a smaller resultant Torsional rigidity of the entire system consisting of the hub, spokes and rim, which reduces the losses as a result of periodically swelling elastic tension with swelling chain hoist can also be increased.

Die im Fahrbetrieb auf Vorderradnaben einwirkenden Lasten sind in der Regel kleiner als bei Hinterradnaben. Die Nabenhülse von Vorderradnaben der beschriebenen Art muß kaum Biegemomente und praktisch keine Verdrehmomente aufnehmen.The loads acting on the front wheel hubs during driving are shown in usually smaller than with rear hubs. The hub shell of the front hubs of the described type hardly needs to absorb bending moments and practically no torsional moments.

Die üblichen bekannten Achsen von Vorderradnaben der beschriebenen Art besitzen eine sehr geringe Biegesteifigkeit.The usual known axles of the front hubs described Art have a very low bending stiffness.

Das Fahrverhalten und die Sicherheit eines Fahrrades, besonders bei schneller Fahrweise und in beengten Fahrsituationen wird wesentlich von der genauen und stabilen Führung des vorderen Laufrades beeinflußt, die merklich von der Lagerungsgüte der Nabe, insbesondere von der Lagerpräzision, vom Lagerspiel und von der Steifigkeit der Lagerung abhängt.The driving behavior and safety of a bicycle, especially with faster driving style and in cramped driving situations will depend significantly on the exact and stable guidance of the front wheel, which is noticeably influenced by the storage quality the hub, especially the bearing precision, the bearing play and the rigidity depends on the storage.

In dieser Hinsicht sind Vorderradnaben nach dem Stand der Technik nicht genügend widerstandsfähig. Zum Beispiel können schon Fahrradgabeln, die nach den üblichen Fertigungstoleranzen hergestellt sind, die biegeweiche Achse von solchen Vorderradnaben beim Verspannen zwischen den bekannten Ausfallenden beachtlich verbiegen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Nabe anzugeben, die frei ist von den beschriebenen Nachteilen.In this regard, front hubs are state of the art not sufficiently resistant. For example, bicycle forks can be used after the usual manufacturing tolerances are made, the flexible axis of such Bend the front hubs considerably when bracing them between the known dropouts The invention is based on the object of specifying a new hub that is free of the disadvantages described.

Die neue Nabenart soll sich insbesondere hinsichtlich Spurhaltung, Energiebedarf im Fahrbetrieb sowie Haltbarkeit von Nabenlagern, Achsen und mit der Nabenhülse in Verbindung stehenden Speichen vorteilhaft von bekannten Naben unterscheiden.The new type of hub should be particularly useful in terms of tracking, Energy consumption when driving as well as the durability of hub bearings, axles and with the Spokes connected to the hub shell can advantageously be distinguished from known hubs.

Diese Aufgabe wird durch eine im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschriebene Nabe gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Nabe sind in den Ansprüchen 2 bis 15 beschrieben.This task is covered by one in the characterizing part of the claim 1 described hub solved. Advantageous configurations of the hub are set out in the claims 2 to 15.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 4 dargestellt. Im einzelnen zeigen - Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Hinterradnabe - Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Hinterradnabe anderer Ausführungsart - Fig. 3 im Teilschnitt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorderradnabe - Fig. 4 im Teilschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorderradnabe.Embodiments of the invention are shown in FIGS. In detail, FIG. 1 shows a partial section through a rear wheel hub according to the invention - Fig. 2 shows a partial section through a rear wheel hub of another embodiment - Fig. 3 in partial section an embodiment of a front wheel hub according to the invention - 4 shows, in partial section, a further exemplary embodiment of a front wheel hub.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die zum Durchstecken von bekannten Schnellspannern hohlgebohrte Achse mit 1 und die Nabenhülse mit 2 bezeichnet.In the exemplary embodiments shown, the is for pushing through known quick releases hollow bored axle with 1 and the hub sleeve with 2 designated.

Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Hinterradnabe stützt sich die um die Achse 1 drehbare Nabenhülse 2 über eine in der Nabenhülse eingepreßte Nadelhülse 3a radial auf der als Wälzlagerlaufbahn ausgebildeten Mantelfläche der Achse 1 ab.In the illustrated in Fig. 1 rear hub is supported Hub sleeve 2 rotatable about axis 1 via a needle sleeve pressed into the hub sleeve 3a radially on the outer surface of the axis 1 designed as a roller bearing raceway.

Das Rillenkugellager 3b sitzt ebenfalls mit radialem Preßsitz in der Nabenhülse und ist zusätzlich formschlüssig mittels Sicherungsring 16 und Stützscheibe 17 axial in der Nabenhülse festgelegt. Im Bereich des Lagersitzes von Rillenkugellager 3b besitzt die Nabenhülse eine ringförmige Verstärkung 20, die den festen Lagersitz dauerhaft gewährleistet. Rillenkugellager 3b sitzt andererseits auf dem an die Achse 1 angeformten Lagerzapfen 18 und wird axial gegen die Achsschulter 22 gedrückt durch den ebenfalls auf dem Lagerzapfen 18 axial verschieblichen und mit Runddrahtring 12 gegen ungewolltes Herunterschieben gesicherten Druckring 10, sobald die Nabe zwischen die bekannten Ausfallenden eines Fahrradrahmens eingeführt und mittels bekanntem Schnellspanner axial mit diesen verspannt ist. Beide Lager 3a und 3b sind durch eng bemessene, nach Einlauf praktisch reibungsfreie Labyrinthdichtungen, bestehend aus Lamellenringen 4 und Nut ringen 5 gegen Eindringen von Verunreinigungen und Spritzwasser geschützt. Die Nutringe 5 sind auf die Achse 1 bzw. den Druckring 10 aufgepreßt. An die Achse 1 sind auf beiden Seiten kurze zylindrische Führungsansätze 7 angeformt, die zur Aufnahme und Führung in den Schlitzen bekannter Ausfallenden von Fahrradrahmen dienen. Die im eingebauten Zustand der Nabe im Fahrradrahmen von den bekannten Ausfallenden auf die Nabe einwirkenden Axialkräfte werden von den hinterstochenen und gehärteten Stirnflächen 19 aufgenommen, die an die Achse 1 und an den Druckring 10 angeformt sind und die dabei gleichzeitig die kraftschlüssige Verbindung gegen radiales Verschieben der Nabe in den Schlitzen der bekannten Ausfallenden des Fahrradrahmens herstellen. An den Speichenflanschen 15 sind konzentrisch Bohrungen 23 für die Aufnahme von bekannten Speichen angeordnet. Auf der rechten Seite der Nabenhülse 2 ist ein Befestigungsflansch 14 für einen bekannten Mehrfachzahnkranz angeformt. Durch Nutzung der für die Festlegung der Nabe im Fahrradrahmen ohnehin zur Verfügung stehenden, von einem durch die hohlgebohrte Achse 1 gesteckten bekannten Schnellspanner erzeugten axialen Verspannkraft, kann an der erfindungsgemäßen Nabe auf aktiv axialkrafterzeugende Funktionselemente zum Festlegen des Innenrings von Rillenkugellager 3b auf der Achse 1 verzichtet werden. Dementsprechend unkompliziert ist die Demontage der Nabe, wobei nach Abnehmen von Runddrahtring 12 die Achse 1 komplett mit Nut ring 5 und Lamellenring 4 nach rechts herausgeschoben werden kann und dann sämtliche weiteren Bauelemente der Nabe zugänglich sind.The deep groove ball bearing 3b is also seated in the radial press fit Hub sleeve and is also form-fitting by means of a locking ring 16 and a support washer 17 set axially in the hub shell. In the area of the bearing seat of deep groove ball bearings 3b, the hub shell has an annular reinforcement 20, which holds the fixed bearing seat permanently guaranteed. On the other hand, deep groove ball bearing 3b sits on the one on the axle 1 molded bearing pin 18 and is pressed axially against the axle shoulder 22 by which is also axially displaceable on the bearing pin 18 and has a round wire ring 12 secured against unintentional sliding down pressure ring 10 as soon as the hub between the well-known dropouts of a Bicycle frame introduced and is axially clamped to these by means of a known quick release. Both camps 3a and 3b are characterized by closely dimensioned labyrinth seals that are practically frictionless after inlet, consisting of lamellar rings 4 and groove rings 5 against the ingress of contaminants and splash-proof. The groove rings 5 are on the axis 1 or the pressure ring 10 pressed on. On the axis 1 there are short cylindrical guide lugs on both sides 7 integrally formed for receiving and guiding in the slots of known dropouts are used by bicycle frames. The in the installed state of the hub in the bicycle frame of the known dropouts acting on the hub axial forces are of the undercut and hardened end faces 19 added to the axis 1 and are formed on the pressure ring 10 and at the same time the non-positive Connection against radial displacement of the hub in the slots of the known dropouts of the bicycle frame. There are concentric bores on the spoke flanges 15 23 arranged for receiving known spokes. On the right side of the Hub sleeve 2 is a fastening flange 14 for a known multiple sprocket molded. By using the for setting the hub in the bike frame anyway available, from a plugged through the hollow axis 1 known Quick release generated axial bracing force can be applied to the hub according to the invention on active axial force generating functional elements to fix the inner ring of Deep groove ball bearings 3b on axis 1 can be dispensed with. Accordingly, straightforward is the dismantling of the hub, after removing the round wire ring 12, the axis 1 complete with groove ring 5 and lamellar ring 4 can be pushed out to the right and then all other components of the hub are accessible.

Bei der in Fig.2 veranschaulichten Ausführung einer Hinterradnabe bestehen die wesentlichen Merkmalsunterschiede gegenüber der in Fig.l veranschaulichten Ausführung darin, daß die Nabenhülse 2 rechts in Fortsetzung des Befestigungsflansches 14 für einen bekannten Mehrfachzahnkranz einen bis nahe an die rechte Stirnfläche 19 reichenden zylindrischen Hals 21 trägt, in dem ein Nadellager mit Innenring 3c so angeordnet ist, daß sein Abstand zur rechten Einspannstelle der Nabe im bekannten Ausfallende eines Fahrradrahmens klein ist. Die Lageranordnung von Rillenkugellager 3d entspricht derjenigen von Lager 3b im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.l, mit dem Unterschied, daß der Lagerzapfen 18 der Achse 1 und die Bohrung des Rillenkugellagers 3d einen kleineren Durchmesser haben. Am Druckring 6 ist außer einer hinterstochenen Stirnfläche 19 ein zylindrischer Ansatz 8 angeordnet, der wie der zylindrische Führungsansatz 7 zur Führung und Aufnahme der Achse 1 im Schlitz üblicher bekannter Ausfallenden von Fahrradrahmen dient. Die beidseitigen Labyrinthdichtungen bestehen auch hier aus Lamellenringen 4, die auf der rechten Nabenseite in der Nut des auf den Druckring 10 aufgepreßten Nutrings 5 laufen und auf der linken Nabenseite in der Nut 24, die in den entsprechend größer ausgebildeten Druckring 6 eingearbeitet ist. Die Demontage kann nach Abnehmen des Runddrahtringes 12 auf der linken Nabenseite in einfacher Weise durch Herausschieben der -Achse 1 komplett mit Druckring 10 einschließlich Nutring 5 und Lamellenring 4 sowie Innenring von Nadellager 3c erfolgen.In the embodiment of a rear wheel hub illustrated in FIG there are the essential differences in features compared to that illustrated in Fig.l Execution is that the hub sleeve 2 on the right in continuation of the mounting flange 14 for a known multiple ring gear one to close to the right end face 19 reaching cylindrical neck 21 carries, in which a needle bearing with inner ring 3c is arranged so that its distance to the right clamping point of the hub in the known Small dropout of a bicycle frame is. The bearing arrangement of deep groove ball bearing 3d corresponds to that of bearing 3b in the exemplary embodiment according to Fig.l, with the difference that the bearing pin 18 of the axis 1 and the bore of the deep groove ball bearing 3d have a smaller diameter. On the pressure ring 6 is except an undercut end face 19, a cylindrical extension 8 is arranged, the like the cylindrical guide extension 7 for guiding and receiving the axis 1 in the slot usual known dropouts of bicycle frames is used. The labyrinth seals on both sides consist of lamellar rings 4, which are on the right side of the hub in the groove of the grooved ring 5 pressed onto the pressure ring 10 and run on the left side of the hub in the groove 24, which is incorporated into the correspondingly larger pressure ring 6 is. The disassembly can be done after removing the round wire ring 12 on the left side of the hub in a simple manner by pushing out the axis 1 complete with pressure ring 10 including Grooved ring 5 and lamellar ring 4 as well as the inner ring of needle bearing 3c take place.

Bei dem in Fig.3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel einer Vorderradnabe ist die Nabenhülse 2 mit zwei axial spielfrei gegeneinander angestellten Schulterkugellagern 3e und 3f auf der Achse 1 gelagert, wobei der Innenring von Lager 3e beim axialen Verspannen der Vorderradnabe zwischen den Aus fallenden einer Fahrradgabel mittels durch die Achse 1 hindurchgestecktem bekanntem Schnellspanner über den Druckring 10 gegen die Achsschulter 25 und der Innenring von Lager 3f über den Druck ring 6 in entgegengesetzter Richtung gegen die Abstimmscheiben 13 gedrückt wird, die sich ihrerseits auf der Achsschulter 26 abstützen. An die Druckringe 6 und 10 sind hinterstochene Stirnflächen 19 angeformt, die bei in der Fahrradgabel eingebauter Vorderradnabe axial an den bekannten Ausfallenden der Gabel anliegen. Die radiale Führung der Vorderradnabe in den üblichen Schlitzen der Ausfallenden der Gabel wird auf der linken Nabenseite von dem an den Druckring 6 angeformten zylindrischen Ansatz 8 hergestellt und auf der rechten Nabenseite von dem zunächst separaten, losen Ring 9, der radial formschlüssig mit der Achse 1 verbunden wird mittels eines durch die Bohrungen von Ring 9 und Achse 1 hindurchgesteckten an sich bekannten Schnellspanners und der auf diese Weise die radiale Führung der Achse 1 im Schlitz des bekannten Ausfallendes einer Fahrradgabel übernimmt. Die Labyrinthdichtungen bestehen auch bei diesem Ausführungsbeispiel aus Lamellenringen 4, die in der Nut 24 von Druckring 6 bzw. dem auf dem Druckring 10 aufgepreßten Nutring 5 laufen. Die Demontage kann auch hier nach Abnehmen eines der beiden Runddrahtringe 12 auf einfache Weise durch Herausschieben der Achse 1 erfolgen, wobei ein Druckring mit Labyrinthdichtung und der Innenring eines der Schulterkugellager auf der Achse 1 verbleiben kann. In die symmetrisch auf der Nabenhülse angeordneten Speichenflanschen 15 sind konzentrisch angeordnete Speichenlöcher eingearbeitet.In the embodiment of a front wheel hub illustrated in FIG is the hub sleeve 2 with two shoulder ball bearings set against each other without axial play 3e and 3f mounted on the axis 1, the inner ring of bearing 3e in the axial Bracing the front hub between the falling from a bicycle fork means Known quick release clamped through the axis 1 via the pressure ring 10 against the axle shoulder 25 and the inner ring of bearing 3f over the pressure ring 6 is pressed in the opposite direction against the shims 13, which in turn are supported on the axle shoulder 26. On the pressure rings 6 and 10 are rear-pierced end faces 19 formed, the built in in the bicycle fork Front hub axially against the known dropouts of the fork. The radial Guide the front hub in the usual slots in the fork dropouts on the left side of the hub of the cylindrical extension formed on the pressure ring 6 8 and on the right side of the hub from the initially separate, loose ring 9, which is radially positively connected to the axis 1 by means of a through the Holes of ring 9 and axis 1 inserted through known quick release and in this way the radial guidance of the axis 1 in the slot of the known The dropout of a bicycle fork takes over. The labyrinth seals consist in this embodiment of lamellar rings 4, which are in the groove 24 run from the pressure ring 6 or the grooved ring 5 pressed onto the pressure ring 10. The dismantling can also take place here after removing one of the two round wire rings 12 easily done by pushing out the axis 1, with a pressure ring with Labyrinth seal and the inner ring of one of the shoulder ball bearings on axis 1 can remain. In the spoke flanges symmetrically arranged on the hub shell 15 concentrically arranged spoke holes are incorporated.

Beim Ausführungsbeispiel für eine Vorderradnabe nach Fig.4 ist die Nabenhülse 2-mit zwei axial spielfrei gegeneinander angestellten Rillenkugellagern 39 und 3h auf der Achse 1 gelagert, wobei der auf dem Zapfen 30 der Achse 1 aufgepreßte Druckring 11 axial an der Achsschulter 27 sowie an dem auf der Achse 1 verschieblichen Innenring von Lager 39 anliegt und der Druckring -10 unter der beim. Verspannen der Nabe zwischen bekannten Ausfallenden einer Fahrradgabel über die hinterstochenen Stirnflächen 19 eingeleiteten Verspannungskraft axial gegen die Abstimmscheiben 13 gedrückt wird, die sich auf der Achsschulter 28 abstützen. Dabei wirkt der auf dem Zapfen 29 geführte Druckring 10 axial gegen den Innenring von Lager 3h so, daß Lager 3h gegen Lager 3g spielfrei angestellt ist. Die Lamellenringe 4 der beidseitigen Labyrinthdichtungen laufen in Nutringen 5, die auf Druckring 10 bzw. Druckring 11 aufgepreßt sind. Die Führung der Nabe in den Schlitzen bekannter Ausfallenden übernehmen beidseitig an der Achse angeformte zylindrische Ansätze 7. Die Speichenfiansche 15 tragen konzentrisch angeordnete Speichenbohrungen. Nach Abnehmen des Runddrahtringes 12 ist die Demontage der Nabe auf einfache Weise durch Herausschieben der Achse 1 nach rechts aus der Nabenhülse möglich, wobei die in der Nabenhülse eingepreßten Rillenkugellager 39 und 3h in der Nabenhülse verbleiben können.In the embodiment for a front hub according to Figure 4 is the Hub sleeve 2 - with two deep groove ball bearings set against each other without axial play 39 and 3h mounted on the axle 1, the one being pressed onto the pin 30 of the axle 1 Pressure ring 11 axially on the axle shoulder 27 and on the one that is displaceable on the axle 1 Inner ring of bearing 39 rests and the pressure ring -10 under the when. Bracing the hub between known dropouts of a bicycle fork over the undercut End faces 19 introduced tensioning force axially against the shims 13 is pressed, which are supported on the axle shoulder 28. It has an effect the pin 29 guided pressure ring 10 axially against the inner ring of bearing 3h so that Bearing 3h is made play-free against bearing 3g. The lamellar rings 4 on both sides Labyrinth seals run in grooved rings 5, which on pressure ring 10 or pressure ring 11 are pressed on. Take over the leadership of the hub in the slots of known dropouts Cylindrical lugs 7 molded onto the axle on both sides. The spoke flanges 15 carry concentrically arranged spoke bores. After removing the round wire ring 12 is the dismantling of the hub in a simple way by sliding out the axle 1 possible to the right out of the hub shell, with the ones being pressed into the hub shell Deep groove ball bearings 39 and 3h can remain in the hub shell.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die besonders große Biegesteifigkeit der Achse bei Vorderrad- und Hinterradnabe sowie durch die besonders große Biege- und Verdrehsteifigkeit der Nabenhülse bei der Hinterradnabe eine wesentlich verbesserte Spurhaltung beim Fahren ermöglicht wird. Außerdem ist der Energiebedarf zum Antrieb gegenüber dem Stand der Technik verringert. Die Nabenachse ist dauerschwingfest. Die eingebauten Präzisionswälzlager werden nicht durch schädliche Durchbiegungen in Funktion und Lebensdauer beeinträchtigt und die mit der Nabe in Verbindung stehenden Speichen werden - verglichen mit dem Stand der Technik - gleichmäßiger und weniger beansprucht.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that due to the particularly high flexural rigidity of the axle in the front and rear hub as well as the particularly high flexural and torsional rigidity of the hub shell the rear hub significantly improves tracking at the Driving is made possible. In addition, the energy required to drive is opposite to that Reduced prior art. The hub axle is fatigue-resistant. The built-in Precision rolling bearings will not function and damage due to harmful deflections Impaired service life and the spokes connected to the hub are - compared to the state of the art - more evenly and less stressed.

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Claims

N A B E N FOR F A H R R Ä D E R Patent claims 1. Hubs for front and rear wheels of bicycles characterized by particularly rigid construction Axis (1) in particular in the area between the hub sleeve (2) supporting Bearing for the rear wheel a bending stiffness of at least 370.106 Nmm2 and for the front wheel has at least 190.106 Nmm2 and the version for rear wheels of bicycles with known derailleur gears and immovable with the hub or slidably connected multiple gear rim known per se, with or without built-in freewheel, the hub shell is designed to be particularly rigid and torsion-resistant is, the hub sleeve in particular in the area between which it against the axis supporting bearings for rear hubs have a bending stiffness of at least 320.106 106 Nmm2 and a torsional stiffness of at least 4.8.106 Nmm / rad.

2. Hubs according to claim 1, characterized in that at least two well-known precision rolling bearings (3a to 3h) are built into the hub.

3. Hubs according to claim 1 and 2, characterized in that the hub With seals on both sides to prevent the ingress of splash water and dirt the storage is equipped.

4. Hubs according to claim 1 to 3, characterized in that the seals are designed as labyrinth seals, consisting of known per se, with the Hub sleeve circumferential lamellar rings (4), which are in matching grooves from directly or grooved rings indirectly connected constructively to the axle (5 in Fig. 1 to Fig. 4) or pressure rings. (6 in Fig. 2 and Fig. 3) run, with the groove rings from Plastic can be made.

5. Hubs according to claim 1 to 4, characterized in that the axis is bored and between the so-called dropouts known per se of Bicycle frame or

- fork inserted hub - by means of what is not shown further the bore of the axis plugged and axially clamped quick release known per se or correspondingly acting, inserted clamping screw in the bicycle frame or is set in the bicycle fork.

6. Hubs according to claim 1 to 5, characterized in that the hubs cylindrical approaches on both sides for receiving and guiding in the usual and per se have known so-called dropouts of bicycle frame and fork, wherein such an approach either directly on the axis (7 in Fig. 1, 2 and 4) or on a pressure ring (8 in Fig. 2 or 3) placed on the axle can be or can be designed as a separate ring (9 in Fig. 3), which has a through the ring (9) and the axle hole to be inserted not further shown, known quick release or a correspondingly acting push-through Clamping screw is radially positively connected to the hub and in this arrangement fulfills the same function as an approach of execution (7) or (8).

7. Hubs according to claim 1 to 6, characterized in that when directly on the axis (1) arranged cylindrical extension (7) with subsequent demountable Pressure ring (10) to avoid dismantling difficulties caused by warping of the material on the approach that could arise as a result of improper handling, approach (7) is slightly smaller in diameter than the subsequent pass cylinder for the pressure ring concerned.

8. Hubs according to claim 1 to 7, characterized in that the hub axially with undercut end faces (19) on the dropouts from the bicycle frame or fork, with such end faces directly on the axis (see Axis 1 in Fig. 1) or on pressure rings (6, 10 and 11) seated on the axis are and can be hardened.

9. Hubs according to claim 1 to 8, characterized in that the pressure rings Either easily detachable and secured against falling with a snap ring (12) on the Axis are arranged (6 or 10) or, as far as the solvability for dismantling is not required, fixed, e.g. 8. attached to the axle by pressing, gluing, etc. can be (11 (11 in Fig. 4).

10. Hubs according to claim 1 to 9, characterized in that after releasing The axle is slightly pushed out of the hub by a snap ring (12) and reversed Way can be reassembled.

11. Hubs according to claim 1 to 10, characterized in that those for the defined position and function of the interacting with the operation of the hub in the bicycle Components required axial force builds up automatically when axially braced the hub in the bicycle frame or in the bicycle fork by means of an inserted clamping screw or quick release.

12. Hubs according to claim 1 to 11, characterized in that in particular In the case of the hub design for rear wheels, the outer surface of the axle (1) as a roller bearing raceway can be formed (Fig. 1).

13. have according to claim 1 to 12, characterized in that when using the outer surface of the axle as a roller bearing raceway, the axle made of semi-finished products with accordingly hardened and finely ground surface can be produced.

14. Hubs according to claim 1 to 13, characterized in that the Hub design for rear wheels with conventional chain sprockets known per se should be equipped with a correspondingly large clear central opening, the storage point on the side of the spider mounting flange (14) in an elongated hub neck can be arranged close to the gear rim-side dropout (3c in Fig. 2).

15. Hubs according to claim 1 to 13, characterized in that in particular In the case of the hub design for front wheels, two shoulder ball bearings (3e and 3f in Fig. 3) or two deep groove or angular contact ball bearings (3g and 3h in Fig. 4) with no axial play are employed geqen each other, with the play-free setting during assembly is specified by inserting shims (13) between the axle shoulder (26 in Fig. 3) and inner ring of a shoulder ball bearing (3f in Fig. 3) or between Axle shoulder and thrust ring (28 and 10 in Fig. 4), which during operational fin tension the hub in turn against the axially displaceable on the axis (1 in Fig. 4) Inner ring of a deep groove or angular contact ball bearing (3h in Fig. 4) presses.