DE3506701A1 - Freilaufanordnung fuer antriebsnabe fuer fahrraeder od. dgl. - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Die Erfindung betrifft eine Freilaufanordnung für Antriebsnabe für Fahrräder od. dgl. gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Bei bekannten Freilaufeinheiten für Fahrrad-Gangschaltungen ist zur Aufnahme der in der Zahnzahl unterschiedlichen Zahnkränze ein ggf. im Durchmesser gestufter Hülsenteil vorgesehen, auf welchem die Zahnkränze mittels axialer Nuten unter Zwischenfügung von Distanzringen drehfest aufgenommen sind. Zur axialen Halterung dieser Zahnkränze dient der schraubbar ausgebildete, kleinste Zahnkranz, der auf einem auf der Hülse vorgesehenen Gewindeteil aufgenommen ist. Die die Zahnkränze tragende Hülse ist auf einem Lagerteil abgestützt. Dazu sind zwei vollkugelige Lagerreihen vorgesehen, die durch Ausgleichsscheiben spielfrei eingestellt sind. Die Übertragung des eingeleiteten Drehmomentes erfolgt durch ein Sperrklinkensystem auf die innere Hülse, die ihrerseits auf einen Gewindeansatz an der Nabenhülse geschraubt ist. Diese Schraubverbindung der Freilaufeinheit ist zwar einfach und weist keine zusätzlichen Teile auf, hat jedoch den Nachteil, daß sie sich nach längerem Fahrbetrieb auch bei Anwendung von Spezialwerkzeug nur schlecht oder auch gar nicht mehr von der Nabenhülse lösen läßt. Eine Wartung bzw. ein Umbau, d. h., ein Wechsel der Zahnkranzanordnung, ist daher nur mit großem Aufwand möglich.
• Der Erfindung liegt u. a. die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion mit einfachem Aufbau für eine Freilaufanordnung zu schaffen, wobei unter Vermeidung zusätzlicher Bauteile zum einen eine leichte Montage bzw. Demontage des Freilaufes ermöglicht wird und zum anderen auch noch ein einfaches Austauschen der Zahnkränze möglich ist.
• Die Lösung der vorstehenden Aufgabe ist im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegeben. Mit einer derartigen Ausgestaltung einer Freilaufanordnung für eine Fahrrad-Antriebsnabe wird u. a. erreicht, daß ohne zusätzliche Bauteile bei einem einfachen Aufbau über Kettenzug belastete Schraubverbindungen an den Zahnkränzen bzw. an der Freilaufeinheit völlig vermieden werden, wodurch ein Austauschen der Zahnkränze und ebenso die Demontage der Freilaufanordnung selbst ohne das Erfordernis von Spezialwerkzeug sehr erleichtert werden.
• Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung stellt eine Mehrfachübersetzungs-Freilaufanordnung für eine Fahrrad-Antriebsnabedar.
• Von der nur angedeuteten Nabe ist die Nabenachse mit 1 und die mit Speichenflanschen versehene Nabenhülse mit 2 bezeichnet. Die zweckmäßig mit einer Speichenschutzscheibe versehene Nabenhülse 2 weist axial rechts einen axialen, zylindrischen Ansatz 3 auf. Dieser Ansatz 3 kann einstückig an der Nabenhülse 2 angeformt sein, er kann aber auch als gesondertes Bauteil hergestellt und mit der Nabenhülse 2 beispielsweise durch eine Preßverbindung einstückig verbunden sein.
• Diese letztere Ausgestaltung ist besonders dann zweckmäßig, wenn die Nabenhülse selbst aus Leichtmetall hergestellt ist, wobei aber der in seinem Durchmesser verhältnismäßig kleine axiale Ansatz in noch zu beschreibender Weise einerseits zur Lagerung der Naben- hülse und andererseits zur Übertragung des gesamten Antriebsmomentes ausgelegt sein muß.
• Der axiale Ansatz 3 weist radial innen eine Kugellaufbahn 4 für einen Kugellauf 5 auf, welcher sich auf einem Festkonus 6 abstützt, der seinerseits auf der Nabenachse 1 befestigt ist. Diese Anordnung bildet die aXial rechtsseitige Lagerung der Nabenhülse 2. Die axit linksseitige Lagerung der Nabenhülse 2 auf der Nabenachse 1 ist in herkömmlicher Weise ausgebildet und wird daher nicht näher beschrieben.
• Der vorerwähnte Festkonus 6 bildet auch die Innenlaufbahn 7a für ein Zylinderrollenlager 7, welches zur Abstützung eines Zahnkranzträgers 9 dient. Dieser Zahnkranzträger 9 ist etwa hülsenförmig ausgebildet und weist am Außenumfang axiale Nuten 9a auf, welche zur drehfesten Aufnahme von unter Zwischenfügung von Distanzringen 12 aufgeschobenen, im Durchmesser abgestuften Zahnkränzen 10 und 11 dienen. Zur axialen Halterung der eben ausgebildeten Zahnkränze 10 und des zur Ersparnis von axialer Baulänge gekröpft ausgebildeten Zahnrades 11 dient ein Gewindering 13, der zur Handhabung beispielsweise mit axialen Bohrungen versehen ist und auf einem Gewindeteil 9b des Zahnkranzträgers aufgenommen ist. Der Gewindering 13 legt sich beim Anschrauben in die Höhlung des Zahnkranzes 11 und preßt die Zahnkranzanordnung gegen einen am Zahnkranzträger axial links vorgesehenen Bund, wie die Figur deutlich erkennen läßt.
• Der Zahnkranzträger 9 ist radial innen als Laufbahn 7b für das Zylinderrollenlager 7 ausgebildet, welches seinerseits einen selbsthaltenden Rollenkäfig 8, zweckmäßig als Kunststoffteil ausgebildet, aufweist. Mittels dieses Rollenkäfigs 8 werden die Zylinderrollen 7 mit dem Zahnkranzträger 9 zu einer ggf. axial abnehmbaren Lagereinheit integriert.
• Der Zahnkranzträger 9 weist an seinem der Nabenhülse 2 mit Ansatzteil 3 zugekehrten Bereich radial innen einen Satz von nach radial innen gerichteten Sperrklinken 14 auf, wobei der Zahnkranzträger 9 in diesem Bereich im Durchmesser vergrößert ist. Die Sperrklinken 14 sind in Klinkentaschen 15, am Innenumfang verteilt, aufgenommen und stehen unter Spannung eines Federringes 14a. Die Sperrklinken 14 liegen einer Sperrverzahnung 16 gegenüber, welche außen am axialen Ansatz 3 der Nabenhülse 2 vorgesehen ist. Die Sperrklinken 14 liegen rechts an dem durch die Durchmesservergrößerung gegebenen Ansatz des Zahnkranzträgers 9 an und sind nach axial links durch eine eingepreßte Dichtscheibe 17 gesichert, für welche vorteilhafterweise eine Sprengringnut nicht erforderlich ist.
• Zweckmäßig wird der Zahnkranzträger 9 mit seinen gesamten Konturen als Sinterformteil gefertigt, welches keine weitere Bearbeitung erfordert.
• Die durch den vorbeschriebenen Zahnkranzträger 9 gebildete und auf dem Festkonus 6 der Nabenachse 1 gelagerte Freilaufanordnung wird über die Sperrklinken 14 mit dem Ansatz 3 der Nabenhülse 2 gekuppelt und mittels einer Anlaufscheibe 18, einer Zwischenscheibe 19 und einer Mutter 20 axial befestigt - auf dem Festkonus 6, welcher zugleich über den Kugellauf 4/5 eine axiale Festlegung der Nabenhülse 2 bewirkt. Es ist daher nicht erforderlich, eine Lagereinstellung gesondert vorzunehmen.
• Mit der vorstehend geschilderten Ausgestaltung einer Freilaufanordnung läßt sich u. a. in vorteilhafter Weise folgendes erreichen: Die steckbaren Zahnkränze lassen sich leicht und einfach austauschen; schraubbare und über den Kettenzug belastete, ggf. äußerst fest angezogene Zahnkränze sind nicht vorhanden.
• Eine Lagereinstellung ist nicht erforderlich; das Radial- und Axialspiel ist konstruktiv definiert festgelegt, wobei Radial- und Axialkräfte im Lager aufgenommen werden.
• Eine Montage bzw. Demontage der Freilaufanordnung ist ohne besonderen Aufwand und ohne Spezialwerkzeug leicht möglich, und zwar allein durch Lösen der Mutter 20 auf dem Gewindeabsatz 6a des Festkonus 6.

Claims (4)

1. Patentansprüche 1. Freilaufanordnung für Antriebsnabe für Fahrräder od. dgl., wobei die Nabe eine mit Speichenflanschen versehene Nabenhülse aufweist, welche auf einer Nabenachse drehbar gelagert und mittels einem an der Nabenhülse vorgesehenen, axialen Ansatzteil von der Freilaufanordnung antreibbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) Der an der Nabenhülse (2) antreiberseitig vorgesehene, koaxiale, ringförmige Ansatz (3) weist einerseits am Innenumfang eine Laufbahn (4) für einen Kugellauf (5)auf, der sich auf einem Festkonus (6, 6a) auf der Nabenachse (1) abstützt, und trägt andererseits am Außenumfang Mitnahmeelemente (Gesperreverzahnung 16) zum Zusammenwirken mit einem Zahnkranzträger (9) der Freilaufanordnung; b) der als Lager (6a) für den Kugellauf (5) dienende Festkonur (6) auf der Nabenachse (1) ist axial nebenliegend als Laufbahn (7a) für ein Wälzlager (Zylinderrollenlager 7) ausgebildet, welch letzteres zur Lagerung des konzentrischen ringförmigen Zahnkranzträgers (9) dient; c) der Zahnkranzträger (9) ist an seinem Außenumfang zur steckbaren Aufnahme von Zahnkränzen (10, 11) mit Axialnuten (9a) und einem Gewindeteil (9b) versehen und an seinem Innenumfang einerseits als Träger von Sperrklinken (14) und andererseits axial nebenliegend als Außenlaufbahn (7b) für das Zylinderrollenlager (7) ausgebildet; d) der Zahnkranzträger (9) mit den Zahnkränzen (10, 11), den Distanzringen (12) und dem Gewindering (13) ist als Baueinheit unter Einschluß der an ihm gelagerten Sperrklinken (15, 14, 14a) und des mit einem Rollenkäfig (8) versehenen Zylinderrollenlager (7) vom tragenden Festkonus (6) axial abziehbar ausgebildet und angeordnet; e) der Festkonus (6) ist axial der Nabenhülse (2) abgekehrt - zur Aufnahme einer Anlaufscheibe (18) für die Freilaufanordnung, einer Zwischenscheibe (19) und einer Ringmutter (20) auf einem Gewindeansatzteil (6a) ausgebildet.
2. 2. Freilaufanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranzträger (9) im Durchmesser gestuft ausgebildet ist und dabei Taschen (15) für die Schwenklagerung von Sperrklinken (14, 14a) ausgestaltet sind.
3. 3. Freilaufanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranzträger (9) als Sinterformteil ausgebildet ist.
4. 4. Freilaufanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axial außenliegend angeordnete Zahnkranz (11) der auf dem Zahnkranzträger (9) in Mitnehmernuten (9a) drehfest aufgenommenen Zahnkränze (10 bzw. 11) etwa schüsselförmig ausgebildet ist und im ringförmigen Nabenteil einen Gewindering (13) für die axiale Halterung der jeweils mittels Distanzringen (12) auf Abstand gehaltenen Zahnkränze (10) aufnimmt, wobei der Gewindering (13) auf einem Gewindeansatzteil (9b) des Zahnkranzträgers (9) aufgenommen ist.