DE4410374A1 - Spanneinrichtung für Nabenachsen im Fahrrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung für Nabenachsen im Fahrrad oder ähnlichen Fahrzeugen, umfassend eine Mutter und einen Spannhebel, wobei die Funktion dieser Spanneinrich­ tung nicht von besonderen Ausgestaltungen der Nabenachse, beispielsweise einer Zentralbohrung in der Nabenachse, abhän­ gig ist.

Mit der DE-OS 31-13 439 ist eine Schnellspann-Einrichtung be­ kannt geworden, die auf der für die Anordnung von Hutmuttern längenmäßig bemessenen Nabenachse beiderseitig aufschraubbare Spannmuttern in Baueinheit mit einem Druckring und einem Ex­ zenterspannelement umfaßt, wodurch die Nabenachse jedes neu­ zeitlichen Antriebs- und/oder Vorderrades ohne eine besondere Ausgestaltung der Nabenachse in der Gabel festgespannt werden kann. Die Schnellspann-Einrichtung wird also auf das Gewinde der Nabenachse aufgeschraubt, während das Exzenterspannelement in axialer Richtung ausgeklappt ist; beim Zurückklappen in die Rotationsebene wird durch die Knebelwirkung einer Exzenter­ achse des Exzenterspannelementes die noch verbleibende Luft aus dem System genommen und die Nabe mit dem Rahmen verspannt.

Durch die Verwendung von diversen Anbauten auf die Nabenachse im Bereich der Kettenschaltung bleibt für das Aufklappen eines Exzenterspannelementes kein Raum mehr, weshalb neue Spannele­ mente mit einer axialen Erstreckung einer normalen Achsmutter zu entwickeln waren.

Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, eine Spanneinrichtung zu entwickeln, die in der axialen Erstreckung lediglich den Höhenbedarf einer Achsmutter ausnutzt, wobei keine Anforderungen an eine besondere Ausgestaltung der Na­ benachse gestellt sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 beschrieben. Weitere Ausgestaltungen sind den Un­ teransprüchen zu entnehmen.

Nachstehend sind zwei Ausführungsbeispiele einer Spannein­ richtung mit geringem axialem Raumbedarf anhand mehrerer zeichnerischer Darstellungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Spanneinrichtung mit einer Mutter und einem Ringkörper mit einem Spannhebel im Schnitt;

Fig. 2 die Spanneinrichtung gemäß Fig. 1 auf einer Nabenachse im Schnitt;

Fig. 3 eine zweite Variante einer Spanneinrichtung mit zwei gegenläufigen abwechselnd ausschaltbaren Klinken zwischen einer Mutter und einem Ringkörper im Schnitt;

Fig. 4 die Spanneinrichtung gemäß Fig. 3 auf einer Nabenachse im Schnitt;

Fig. 5 eine der Klinken mit einem Steuerring in Aushebeposition.

Wird mit 1 eine Spanneinrichtung bezeichnet, so umfaßt diese eine Mutter 4, welche mit ihrem Innengewinde 5 auf das Achs­ gewinde 3 einer Nabenachse 2 aufschraubbar ist, einen Ring­ körper 8, welcher mit einem Spannhebel 7 einteilig verbunden ist, sowie einen Abschlußdeckel 12, welcher mittels einer Sicke 14 mit dem Ringkörper 8 fest verbunden ist. Am Umfang der Mutter ist ein Profil 6 angeordnet, welches in seiner axialen Erstreckung kleiner ist als die axiale Länge der Mut­ ter 4. Da das Profil 6 im wesentlichen mittig auf der Mutter angeordnet ist, verbleiben in axialer Richtung gesehen auf beiden Seiten rohrförmige Fortsätze bestehen. Der napfförmige Ringkörper 8 umschließt das Profil 6 der Mutter 4 mit einem langlochähnlichen Durchbruch 9, auf welchem im Bereich des Hebels 7 eine Verzahnung 10 angebracht ist, die dem Profil 6 entspricht und in dieses einschiebbar ist. In der Position des Ringkörpers 8 zu der Mutter 4 gemäß Fig. 1 ist der Eingriff zwischen Verzahnung 10 und Profil 6 unterbrochen, so daß sich die Mutter 4 in dem langlochähnlichen Durchbruch 9 des Ring­ körpers 8 frei drehen kann. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, be­ schränkt sich die Verzahnung 10 auf einen Sektor im Bereich des Hebels, wohingegen der Durchbruch 9 am übrigen Umfang frei von Zähnen ist. Auf der der Verzahnung 10 gegenüberliegenden Seite im Ringkörper 8 ist eine Feder 11 angeordnet, welche sich mit den beiden Schenkeln im Ringkörper 8 und mit ihrem mittleren Bereich am Kopfkreis des Profils 6 der Mutter 4 ab­ stützt. Eine solche Vorspannung der Feder 11 bewirkt, daß der Ringkörper 8 mit seiner Verzahnung 10 mit dem Profil 6 der Mutter 4 in Eingriff gelangt und auf diese Weise eine dreh­ feste Verbindung zwischen dem Spannhebel 7 und der Mutter 4 herstellt. Der mit dem Ringkörper 8 verbundene Abschlußdec­ kel 12 umschließt gemäß Fig. 2 den Profilteil der Mutter 4 in der Weise, daß sich die Mutter 4 gegenüber dem Ringteil 8 zwar dreht, jedoch nicht axial bewegt. Mit einer Spannfläche 13 auf einem der rohrförmigen Fortsätze der Mutter 4 wird die Nabe gegen den Fahrradrahmen verspannt.

Der Spannhebel 7 weist an seinem Ende eine Nase 15 auf, welche das Ziehen am Spannhebel 7 erleichtert, wodurch die Verzah­ nung 10 aus dem Profil 6 der Mutter 4 gelöst wird. In diesem so gelösten Zustand ist der Spannhebel 7 auf der Mutter 4 frei drehbar und kann durch Loslassen in einer für die Drehung der Mutter 4 günstigen Position wieder eingerastet werden. Die Mutter 4 kann somit in beide Drehrichtungen abschnittweise mit beliebigem Drehmoment gedreht werden.

Die Fig. 3 und 4 beschreiben eine Spanneinrichtung 20 auf der Nabenachse 2 mit einer Mutter 21, die mit einem Innengewin­ de 22 auf das Achsgewinde 3 aufschraubbar ist. Die Mutter 21 weist an ihrem Umfang ein Profil 24 auf, welches als Sitz für Klinken 25 und 26 geformt ist, die gegeneinander gerichtet sind und von einer gemeinsamen Feder 27 mit ihrer Spitze nach radial außen gegen eine Verzahnung 35 in einem Ringkörper 33, der mit einem Spannhebel 34 verbunden ist, angepreßt werden. Die axiale Erstreckung des Profilteils der Mutter 21 ist ge­ genüber der Gesamtlänge der Mutter 21 derart reduziert, daß auf beiden Seiten rohrartige Fortsätze gebildet werden, auf deren Durchmesser einmal der Ringkörper 33 und auf der anderen Seite ein Deckel 29 drehbar gelagert ist. Der Deckel 29 ist mit dem Ringkörper 33 des Spannhebels 34 über eine Sicke 38 drehbar und axial gesichert verbunden. Ferner weist der Dec­ kel 29 einen konzentrisch zur Nabenachse 2 angeordneten Steu­ erring 30 auf, der im Bereich der Klinken 25 und 26 unterbro­ chen ist und somit zwei Kanten 36 aufweist, welche mit jeweils einer Schräge 28 an den Klinken 25 bzw. 26 gemäß Fig. 5 zu­ sammenwirken. Das Profil 24 der Mutter 21 weist außer dem Sitz der Klinken 25 und 26 noch zwei Arretierungen 31 und 32 auf, die auf dem Umfang der Mutter 21 in einen bestimmten Winkel 37 voneinander entfernt angeordnet sind und einen Vor­ sprung 39 am Steuerring 30 in zwei Endpositionen festhalten können, wenn man den Deckel 29 und somit den Steuerring 30 um den Winkel 37 verdreht. Wird also der Deckel 29 derart ver­ dreht, daß der Vorsprung 39 von der Arretierung 31 festgehal­ ten wird, wie in Fig. 3 dargestellt, so hat die Kante 36 des Steuerrings 30 die Klinke 26 durch Auflaufen auf die Schräge 28 aus der Verzahnung 35 ausgehoben. In diesem Zustand kann bei Drehung des Spannhebels 34 im Uhrzeigersinn das Drehmoment von der Verzahnung 35 über die Klinke 25 auf das Profil 24 der Mutter 21 übertragen werden, was eine Drehung der der Mutter 21 im Uhrzeigersinn bewirkt. Der Deckel 29 bleibt während der Drehung mit der Mutter 21 über die Arretierung 31 verbunden, so daß das ganze System starr umläuft. Bei Drehung gegen den Uhrzeigersinn läuft die Klinke 25 leer über die Verzahnung 35, wobei die Mutter 21 mit dem Deckel 29 stehen­ bleibt. Wird der Deckel 29 gegen den Uhrzeigersinn in die an­ dere Extremlage gebracht und der Vorsprung 39 in die Arretie­ rung 32 gebracht, so wird die vorher ausgehobene Klinke 26 durch Zurücknahme der Kante 36 von der Schräge 28 durch Ein­ klinken in die Verzahnung 35 wieder aktiviert und die Klin­ ke 25 wird von der Kante 36 des Steuerrings 30 ausgehoben und unwirksam, wodurch nun eine Drehmomentübertragung vom Spann­ hebel 34 auf die Mutter 21 gegen den Uhrzeigersinn gemäß Fig. 3 ermöglicht wird. Die Mutter 21 weist zur Nabe hin eine Spannfläche 23 auf, mit der in der Endstellung der Mutter 21 auf dem Achsgewinde 3 die Spannung zur Fixierung der Nabe im Rahmen übertragen wird.

Die Spanneinrichtungen 1 und 20 haben gemeinsam, daß die Mut­ ter 4 bzw. 21 durch schrittweises Andrehen bei schrittweisem Rückdrehen langsam in den Spannungsendzustand gebracht werden kann, wobei bei der ersten Variante gemäß Fig. 1 beim Schrau­ ben jeweils immer die Verzahnung 10 im Profil 6 der Mutter 4 im Eingriff sein muß, während beim Zurückdrehen der Verzah­ nungseingriff gelöst wird durch Herausziehen des Spannhebels 7 an der Nase 15. Bei der zweiten Variante gemäß Fig. 3 kann nach Festlegung des Deckels 29 in die gewünschte Richtung in­ termittierend angetrieben werden, wobei die Mutter 21 mit dem Deckel 29 beim Zurückdrehen des Spannhebels 34 an der jewei­ ligen Position verharrt, während die entsprechende Klinke 25 oder 26 von der Verzahnung 35 leer überfahren wird.

Die Spanneinrichtung 20 bietet durch ihre auf dem Profil der Mutter 21 angeordneten Klinken 25 und 26 den Vorteil der ein­ fachen Montage dieser Klinken durch Einlegen der Feder 27. Das schließt aber eine Umkehrung der Eingriffsverhältnisse bei einer Spanneinrichtung nicht aus, wenn man zwei gegeneinander gerichtete Klinken anstatt auf der Mutter 21 nunmehr im Ring­ körper 33 nach innen gerichtet anordnet und auf ein Zahm­ profil auf der Mutter wirken läßt, wobei die Mutter eine Ver­ zahnung ähnlich der Verzahnung 6 der Mutter 4 haben kann. Die Steuerung kann ebenfalls über einen Deckel mit einem Steuer­ ring ähnlich dem Steuerring 30 mit zwei Kanten 36 erfolgen, wobei an dem Deckel ein nach außen weisender Hebel angeformt sein kann, der in den beiden Endstellungen vorzugsweise am Spannhebel 34 arretierbar ist.

Claims (17)

1. Spanneinrichtung (1, 20) für Nabenachsen im Fahrrad oder ähnlichen Fahrzeugen, umfassend eine Mutter (4, 21) und einen Spannhebel (7, 34), dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (4, 21) von einem Ringkörper (8, 33) umgeben ist, welcher mit dem Spannhebel (7, 34) verbunden ist und eine Verzahnung (10, 35) aufweist, die mit einem Profil (6, 24) auf der Mutter (4, 21) in drehmomentübertragenden Eingriff bringbar ist.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (6) auf der Mutter (4) einer konzentrisch auf die Mutter (4) aufgebrachten Außenverzahnung ent­ spricht, in die die als Innenverzahnung ausgebildete Verzahnung (10) einschiebbar ist.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (10) aus einem Segment von wenigen Zähnen besteht, das auf die Anordnung des Spannhe­ bels (13) am Ringkörper (8) ausgerichtet ist.

4. Spanneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment der Verzahnung (8) symmetrisch zur Mit­ telachse des Spannhebels (13) angeordnet ist.

5. Spanneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment der Verzahnung (8) auf der Seite des Spannhebels (13) in einem Durchbruch (9) im Ringkör­ per (8) angeordnet ist.

6. Spanneinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (9) einem Langloch mit der Breite und dem Halbkreisdurchmesser des Kopfkreises des Profils (6) entspricht.

7. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (11) die Verzahnung (10) mit dem Pro­ fil (6) in Eingriff hält.

8. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Ringkörper (8) beispielsweise über eine Sicke (14) fest verbundener Abschlußdeckel (12) diesen Ringkörper (8) auf der Mutter (4) axial festlegt.

9. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannhebel (7) eine Nase (15) aufweist.

10. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (24) auf der Mutter (21) eine erste Klin­ ke (25) und eine zweite Klinke (26) aufnimmt, welche beide mit der als Innenverzahnung ausgebildeten Verzah­ nung (35) in einem Ringkörper (33) zusammenwirken können.

11. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (33) mit einem Spannhebel (34) eine Einheit bildet.

12. Spanneinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste Klinke (25) und die zweite Klinke (26) in ihrer Wirkung gegeneinander gerichtet auf dem Pro­ fil (24) angeordnet sind und über eine gemeinsame Fe­ der (27) gegen die sie umgebende Verzahnung (35) angefe­ dert sind.

13. Spanneinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klinken (25 und 26) Steuerschrägen (28) aufweisen, über die sie von einer Kante (36) eines Steu­ errings (30) entgegen der Kraft der Feder (27) ausgehoben werden können.

14. Spanneinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Steuerring (30) mit einem Deckel (29) verbunden ist und durch eine Unterbrechung zwei Kanten (36) aufweist, mit Hilfe derer beide Klinken (25 und 26) ausgehoben werden können.

15. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (29) und somit der Steuerring (30) gegenüber dem Ringkörper (33) und somit gegenüber dem Spannhebel (34) um einen Winkel (37) verdrehbar ist.

16. Spanneinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß Arretierungen (31 und 32) den Deckel (29) ge­ genüber der Mutter (21) in den beiden vom Winkel (37) begrenzten Endlagen fixieren.

17. Spanneinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß der Deckel (29) mit dem Ringkörper (33) über eine auf seinem Außendurchmesser umlaufende Sicke (38) axial gesichert ist.