DE69214088T2

DE69214088T2 - Vorrichtung zur Drehbefestigung eines Gabelrohres in einem Steuerkopf eines Fahrrades

Info

Publication number: DE69214088T2
Application number: DE69214088T
Authority: DE
Inventors: Masashi Nagano
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1991-11-05
Filing date: 1992-11-04
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: DE69214088T4; JP2546159Y2; US5330220A; JPH0540095U; EP0541070A1; EP0541070B1; DE69214088D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die allgemein als Kopfteil bezeichnet wird, zur Drehbefestigung eines Gabelrohrs in einem Steuerkopf eines Fahrrads. Diese Vorrichtung weist ein erstes Laufelement, das am Gabelrohr befestigt ist, ein zweites Laufelement, das in einen ringförmigen Spalt zwischen dem Gabelrohr und dem Steuerkopf eingefügt ist und dem ersten Laufelement gegenüberliegt, und Kugeln auf, die zwischen dem ersten und dem zweiten Laufelement angeordnet sind.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, bilden in herkömmlichen Kopfteilen ein erstes Laufelement 1 und ein zweites Laufelement 2 Trägeroberflächen 1a bzw. 2a zur Abstützung der Kugeln 6, um eine Lagerfunktion zu erfüllen.
Mit einer solchen herkömmlichen Konstruktion kann eine Steuerstruktur durch die Trägeroberflächen für die Kugeln der ersten und zweiten Laufelemente gebildet werden, wobei die Kugeln mit ungenügender Genauigkeit, wie mit einer versetzten Ausrichtung zwischen den zwei Trägeroberflächen der Kugeln, zusammengebaut werden. Dies passiert, wenn einzelne Teile mit beträchtlichen Fehlern hergestellt oder zusammengesetzt werden, oder wenn sich die Fehler dieser Teile zu einem großen Anteil summieren. Als ein Resultat hat das gesamte zusammengesetzte Kopfteil eine geringe Qualität und eine niedrige Arbeitseffektivität.
Als nächstliegender Stand der Technik wird der in der FR-A-23 74 204 beschriebene angesehen. Dieses Dokument offenbart ein Kopfteil zur drehbaren Befestigung von Steuermitteln für Zweiradfahrzeuge mit zwei Rollenlagern, die im oberen und unteren Bereich des Kopfteils angeordnet sind. Dieses Kopfteil weist eine Rollenlagereinheit mit einem Behälter, einem Rollenlagerkäfig und einem Drehdurchgang auf, der wegfallen wird, sobald das Gelenkband demontiert wird. Dies impliziert, daß die Rollenlagereinheit des Gelenkbands nur in einzelnen Teilen erhältlich ist, was zu dem Nachteil führt, daß eine Notwendigkeit besteht, eine Vielzahl von Teilen zusammenzubauen, was wiederum ineffizient ist.
In der DE-U-88 16 354 ist eine Vorrichtung zum Sichern einer Mutter gezeigt. Ferner können als zusätzlicher technologischer Hintergrund die FR-E-28 300 und die US-A-44 45 703 genannt werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Kopfteile bereitzustellen, die effizient und mit hoher Präzision zusammengebaut werden können, um eine Kopfstruktur zu bilden und die unter Verwendung von Reaktionskräften, die auftreten, wenn die Rollkörper mit zwei Laufelementen eingeklemmt werden, fest zusammengebaut werden.
Die obige Aufgabe wird entsprechend der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung nach dem Anspruch 1 mit einem ersten Laufelement, das eine erste Kontaktfläche bildet, einem ersten Ringelement, das an dem ersten Laufelement durch einen Kontakt mit der ersten Kontaktfläche eingepaßt ist, wobei das erste Ringelement eine erste Trägeroberfläche für Rollkörper bildet, die radial nach außen gerichtet ist, ein zweites Laufelement, das eine zweite Kontaktfläche bildet, und einem zweiten Ringelement, das an dem zweiten Laufelement durch Kontakt mit der zweiten Kontaktoberfläche eingepaßt ist, wobei das zweite Ringelement eine zweite Trägeroberfläche für Rollkörper bildet, die radial nach innen gerichtet ist. Die erste Kontaktoberfläche ist so geformt, daß sie einen Teil einer Gegenkraft aufnimmt, die radial nach innen von dem Gabelrohr von dem ersten Ringelement zu dem ersten Laufelement übertragen wird, wenn das erste Laufelement und das zweite Laufelement relativ zueinander bewegt werden, um die Rollkörper zwischen der ersten Trägeroberfläche und der zweiten Trägeroberfläche festzuklemmen. Die zweite Kontaktfläche ist so geformt, daß sie einen Teil einer Gegenkraft aufnimmt, die radial nach außen von dem Steuerkopf von dem zweiten Ringelement zu dem zweiten Laufelement übertragen wird, wenn das erste Laufelement und das zweite Laufelement relativ zueinander bewegt werden, um die Rollkörper zwischen der ersten Trägeroberfläche und der zweiten Trägeroberfläche festzuklemmen.
Diese Konstruktion stellt die folgenden Funktionen und Wirkungen bereit. Das erste Ringelement und das zweite Ringelement, die jeweils die Trägeroberflächen für die Rollkörper bilden, sind getrennt von dem ersten Laufelement und dem zweiten Laufelement geformt. Es ist daher möglich, eine Anpassungsfähigkeit beim Zusammenbau zwischen dem ersten Laufelement und dem ersten Ringelement und zwischen dem zweiten Laufelement und dem zweiten Ringelement bereitzustellen. Gemaß dem Stand der Technik können die Kopfteile ungenau zusammengesetzt werden, um Fehlfunktionen der Rollkorper im Falle einer Verlagerung zwischen dem ersten Laufelement, das an dem Gabelrohr befestigt ist, und dem zweiten Laufelement, das an dem Steuerkopf befestigt ist, zu verursachen. Mit den Kopfteilen der vorliegenden Erfindung wird eine Verlagerung zwischen dem ersten Laufelement und dem zweiten Laufelement durch Zustände absorbiert, bei denen das erste Ringelement an dem ersten Laufelement und das zweite Ringelement an dem zweiten Laufelement angebracht ist. Es tritt wenig oder keine Verlagerung zwischen der Trägeroberfläche für den Rollkörper des ersten Ringelements, das an dem ersten Laufelement angebracht ist und der Trägeroberfläche für den Rollkörper des zweiten Ringelements, das an dem zweiten Laufelement angebracht ist, auf. Folglich werden die Kopfteile in einer Weise zusammengebaut, die es diesen Elementen ermöglicht, eine exzellente Lagerfunktion zu erfüllen.
Wenn die Kopfteile in einer vorbestimmten Art zusammengebaut werden, wobei die Rollkörper durch das erste Laufelement und das zweite Laufelement unter einem vorgegebenen Druck festgeklemmt werden, wird eine horizontale Komponente der klemmenden Gegenkraft von dem ersten Ringelement auf das erste Laufelement in eine Richtung aufgebracht, um das erste Laufelement anzupressen. Diese horizontale Komponente wirkt gegen eine Befestigungsreaktion oder ähnliches, die dazu neigt, eine Festigkeit, mit der das erste Laufelement an dem Gabelrohr befestigt ist, zu schwächen. Auf der anderen Seite wird eine horizontale Komponente einer klemmenden Gegenkraft von dem zweiten Ringelement zu dem zweiten Laufelement in eine Richtung aufgebracht, um das zweite Laufelement auszudehnen. Diese horizontale Komponente wirkt gegen eine Befestigungsreaktion oder ähnliches, die dazu neigt, eine Festigkeit, mit der das zweite Laufelement an dem Steuerkopf befestigt ist, zu schwächen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind Dichtelemente zwischen dem ersten Ringelement und dem zweiten Ringelement montiert, um ein Eintreten von Fremdkörpern in einen die Rollkörper aufnehmenden Raum zu verhindern.
Entsprechend dieser Konstruktion sind die Dichtelemente wirksam, selbst wenn Regenwasser oder schmutziges Wasser in das erste Laufelement oder das zweite Laufelement eintritt, um dessen Einströmen zu den Rollkörpern zu blockieren. Folglich wird der Kontaktbereich zwischen den Rollkörpern und den Ringelementen vor Verschleiß und Beschädigung aufgrund des Eintritts von Fremdkörpern geschützt.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Halter zum Verhindern des Loslösens des ersten Ringelements und des zweiten Ringelements vorgesehen. Mit dieser Konstruktion können das erste Ringelement und das zweite Ringelement als eine Einheit behandelt werden, um die Effizienz eines Verfahrens zum Zusammenbau der Kopfteile zu fördern. Der Halter kann einfach in der Form eines Stopperrings sein, um die Bewegung der Rollkörper, die zwischen der ersten Trägeroberfläche und der zweiten Trägeroberfläche angeordnet sind, zu begrenzen.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels in Zusammenhang mit den Zeichnungen ersichtlich werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht der Kopfteile eines Fahrrads in einem zusammengesetzten Zustand;
Fig. 2 eine geschnittene Explosivansicht der Kopfteile;
Fig. 3 eine Schnittansicht einer Lagereinheit;
Fig. 4 eine Schnittansicht, bei der die elastischen Elemente in einem Betriebszustand gezeigt sind, und
Fig. 5 eine Schnittansicht von herkömmlichen Kopfteilen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zur Drehbefestigung eines Gabelrohrs 4 in einem Steuerkopf 5 eines Fahrrads. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind zwei solche Vorrichtungen vorgesehen, wobei eine in einer oberen Position und die andere in einer unteren Position angeordnet ist. Jede Vorrichtung umfaßt ein erstes Laufelement 1, das aus Aluminium geformt ist, ein zweites Laufelement 2, das ebenfalls aus Aluminium geformt ist, und eine Lagereinheit 100. Die Lagereinheit 100 hat ein erstes Ringelement 7, ein zweites Ringelement 8 und Kugeln 9, die zwischen den Ringelementen 7 und 8 angeordnet sind. Nachdem das Gabelrohr 4 in den Steuerkopf 5 eingefügt wurde, werden diese Teile durch eine Sicherungsmutter 3 festgeklemmt, wobei die Lagereinheit 100 in der Mitte liegt. Folglich wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist, eine Kopfstruktur des Fahrrads gebildet, wobei das Gabelrohr 4 drehbar relativ zu dem Steuerkopf 5 eines Rahmenkörpers montiert ist.
Die Kopfstruktur des Fahrrads wird nun im Detail beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist das erste Laufelement 1 in der unteren Vorrichtung auf einem unteren Ende des Gabelrohrs 4 befestigt, um auf einer Trägergabel 4a für ein Vorderrad, die stetig mit dem Gabelrohr 4 gebildet ist, aufzusitzen. Folglich ist das erste Laufelement 1 in einer Lage relativ zu dem Gabelrohr 4 befestigt.
Das zweite Laufelement 2 umfaßt jeweils in der oberen und unteren Vorrichtung ein Montagerohr 2a, das zum Einfügen in das Kopfteil 5 ausgebildet ist. Dieses Montagerohr 2a ist mit einem Preßsitz in ein oberes oder unteres Ende des Steuerkopfes 5 eingefügt, um das zweite Laufelement mit dem Steuerkopf 2 zu befestigen.
Das erste Laufelement 1 in der oberen Vorrichtung bildet eine Montageschraube für den Eingriff mit einer äußeren Oberfläche in einem oberen Endbereich des Gabelrohrs 4. Jede der oberen und unteren Lagereinheiten 100 wird durch das zweite Laufelement 2 mit einem vorgegebenen Druck gepreßt, um in einer Position relativ zu dem Gabelrohr 4 gehalten zu sein. Die Sicherungsmutter 3 ist in ein oberes Ende des Gabelrohrs 4 eingeschraubt, um das obere erste Laufelement 1 nach unten zu drücken.
Jede Lagereinheit 100 umfaßt genauer eine vorgegebene Anzahl an Kugeln 6, ein erstes Ringelement 7 aus Stahl, ein zweites Ringelement 8 aus Stahl, ein Dichtungselement 9 für den Schutz der Kugeln 6 gegen den Eintritt von Fremdkörpern von den inneren Peripherien der Laufelemente 1 und 2. Die Lagereinheit 100 ist unter einem vorgegebenen Druck zwischen den ersten und den zweiten Laufelementen 1 und 2 durch eine Klemmkraft gehalten, die durch das obere erste Laufelement 1 aufgebracht wird. In diesem Zustand ist das erste Ringelement 7 in stabiler Weise in Eingriff mit dem ersten Laufelement 1 durch ein Zusammenwirken zwischen einer Kontaktoberfläche 1b des ersten Laufelements 1 und einer Kontaktoberfläche 7a des ersten Ringelements 7 und durch eine Klemmwirkung der Kontaktoberfläche 1b, die auf das erste Ringelement 7 aufgebracht ist. Die Klemmwirkung wird erzeugt, da die Kontaktoberfläche 1b eine konische Oberfläche ist, die relativ zu einer Drehachse X der Laufelemente geneigt ist. Folglich stützt das erste Laufelement 1 die Kugeln 6 durch eine Trägeroberfläche 7b ab, die in Kontakt mit den Kugeln 6 ist. Das zweite Ringelement 8 ist in stabiler Weise in Eingriff mit dem zweiten Laufelement 2 durch ein Zusammenwirken zwischen einer Trägeroberfläche 2b des zweiten Laufelements 2 und einer Kontaktoberfläche 8a des zweiten Ringelements 8 und durch eine Klemmwirkung der Trägeroberfläche 2b, die auf das zweite Ringelement 8 aufgebracht ist. Diese Klemmwirkung wird erzeugt, da die Trägeroberfläche 2b eine konische Oberfläche besitzt, die relativ zu der Drehachse X der Laufelemente geneigt ist. Folglich stützt das zweite Laufelement 2 die Kugeln 6 durch eine Trägeroberfläche 8b ab, die in Kontakt mit den Kugeln 6 ist. Wenn die Lagereinheit 100 von dem Sandwich-Zustand zwischen den ersten und zweiten Laufelementen 1 und 2 gelöst wird, sind die Ringelemente 7 und 8 von den ersten und zweiten Laufelementen 1 und 2 abnehmbar.
Das zweite Ringelement 8 hat einen Stopperring 11, der in Kontakt mit den Kugeln 6 steht. Dies ermöglicht den Kugeln 6, den Ringelementen 7 und 8 und den Dichtungselementen 9 und 10, die die Lagereinheit 100 bilden, von den Laufelementen 1 und 2 zusammen als eine einzelne Einheit zusammengebaut und auseinandergebaut zu werden. Dies bedeutet, daß der Stopperring 11 als eine Stopper wirkt, um die Kugeln 6 in Position zu halten, so daß die Kugeln nicht außer Eingriff von den Trägeroberflächen 7b und 8b der Ringelemente 7 und 8 für die Kugeln gelangen können. Folglich bleiben die Ringelemente 7 und 8 durch die Kugeln 6 miteinander verbunden. Die Dichtungselemente 9 und 10 sind durch das Ringelement 7 oder 8 abgestützt Entsprechend dieser Konstruktion wird die Lagereinheit 100 in ihrem zusammengebauten Zustand gehalten, selbst wenn die ersten und zweiten Ringelemente 7 und 8 von den Laufelementen 1 und 2 abgenommen werden, wobei die Ringelemente 7 und 8 relativ zueinander drehbar sind und die Dichtungselemente 9 und 10 in Position gehalten sind, solange die Kugeln 6 zwischen den Trägeroberflächen 7b und 8b der Ringelemente 7 und 8 für die Kugeln gehalten werden.
Folglich ist die Lagereinheit 100 zwischen dem ersten Laufelement 1 und dem zweiten Laufelement 2 angeordnet, wobei die Ringelemente 7 und 8 unter einem vorgegebenen Druck zwischen den Kontaktoberflächen 1b und 2b der ersten und zweiten Laufelemente 1 und 2 sandwichartig gehalten sind. Dies verwirklicht ein Kopfteil im Montagezustand, bei dem die Lagereinheit 100 mit dem Gabelrohr 4 durch das erste Laufelement 1 und mit dem Steuerkopf 5 durch das zweite Laufelement 2 verbunden ist. In diesem Zustand bilden das erste Laufelement 1 und das erste Ringelement 7 eine innere Laufstruktur, die an dem Gabelrohr 4 befestigt ist und die die Trägeroberfläche 7b für die Kugeln besitzt. Das zweite Laufelement 2 und das zweite Ringelement 8 bilden eine äußere Laufstruktur, die an dem Steuerkopf 5 befestigt ist und die die Trägeroberfläche 8b für die Kugeln besitzt. Diese Strukturen formen in Kombination jeweils eine Vorrichtung zur Drehbefestigung des Gabelrohrs 4 in dem Steuerkopf 5.
Die Dichtungselemente 9 und 10 werden als nächstes im Detail beschrieben. Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, weist das Dichtungselement 10 einen Dichtungskörper aus Gummi und einen Metallring 10a für die Schaffung einer Dichtungswirksamkeit und einer Formerhaltung, auf. Das Dichtungselement 9 weist auch einen Dichtungskörper aus Gummi und einen Metallring zum Bereitstellen einer Dichtungswirksamkeit und einer Formerhalten auf. Die Dichtungselemente 9 und 10 sind so geformt, daß sie den Zugang zu den Kugeln 6 für Fremdkörper von den inneren und äußeren Peripherien der ersten und zweiten Laufelemente 1 und 2 verhindern.
Wenn die Lagereinheit 100 in einem vorbestimmten zusammengesetzten Zustand ist, liegt eines der Dichtungselemente 9 zwischen den Ringelementen 7 und 8 und zwischen den Kugeln 6 und den inneren Umfangswänden der Laufelemente 1 und 2, während das andere Dichtungselement 10 zwischen den Ringelementen 7 und 8 und zwischen den Kugeln 6 und den äußeren Umfangswänden der Laufelemente 1 und 2 liegt. Es kann Regenwasser oder schmutziges Wasser das Gabelrohr 4 zu den inneren Umfangswänden der Laufelemente 1 und 2 herunterfließen. Solches Wasser kann in einen Bodenträger (nicht gezeigt) des Rahmenkörpers eintreten und in den Steuerkopf 5 durch ein Unterrohr 16 und eine Gasentlüftungsöffnung 17 des Steuerkopfes, wie in Fig. 1 gezeigt ist, strömen, wenn das Fahrrad umgedreht ist. In solchen Fällen verhindert das Dichtungselement 9, daß das Wasser zu den Kugeln 6 fließt. Es kann Regenwasser und schmutziges Wasser von den äußeren Wänden der Laufelemente 1 und 2 in den Raum zwischen den Laufelementen 1 und 2 strömen. Das Dichtungselement 10 verhindert, daß dieses Wasser die Kugeln 6 erreicht.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfassen die Ringelemente 7 und 8 im wesentlichen horizontal angeordnete aufnehmende Dichtungsoberflächen 7c und 8c für einen Kontakt mit den Dichtungselementen 9 bzw. 10. Die ersten und zweiten Laufelemente 1 und 2 sind in Richtung entlang der Drehachse zusammengeklemmt und sind daher relativ zueinander leichter in Richtungen quer zu der Drehachse verschiebbar als in Richtungen entlang der Drehachse. Trotz einer solchen relativen Verschiebung bleiben die Dichtungselemente 9 und 10 unter einem im wesentlichen konstanten Druck in Kontakt mit den Ringelementen 7 und 8.
Der die Lagereinheit aufnehmende Raum zwischen dem ersten Laufelement 1 und dem zweiten Laufelement 2 hat eine Öffnung 14 oder 15, die mit der Umgebung in Verbindung ist. Es kann eine Richtung dieser Öffnung 14 oder 15 ausgewählt werden oder es kann eine Beziehung der Position zwischen der Öffnung 14 oder 15 und dem Dichtungselement 10 ausgewählt werden, so daß eine gekrümmte oder relativ lange Passage dazwischen geformt ist. Eine solche Passage schafft den Vorteil, daß Regenwasser oder schmutziges Wasser nicht gleich der Eintritt durch die Öffnung 14 oder 15 für das Erreichen des Dichtungselements 10 ermöglicht wird. Selbst wenn das Wasser das Dichtungselement 10 erreicht, wird es aufgrund der Dekompression nicht leicht zu den Kugeln 6 fließen.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, bildet die erste Kontaktoberfläche 1b des ersten Laufelements 1 eine konische Oberfläche, die hinsichtlich der Drehachse X des Gabelrohrs 4 geneigt ist. Folglich überträgt das erste Ringelement 7, wenn das erste Laufelement 1 und das zweite Laufelement 2 die Kugeln 6 in die Richtung entlang der Drehachse X klemmen, eine Klemmkraft P1 auf das erste Laufelement 1, die nach innen auf das Gabelrohr 4 wirkt. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, bildet die zweite Kontaktoberfläche 2b des zweiten Laufelements 2 eine konische Oberfläche, die hinsichtlich der Drehachse X des Gabelrohrs 4 geneigt ist. Folglich überträgt das zweite Ringelement 8, wenn das erste Laufelement 1 und das zweite Laufelement 2 die Kugeln 6 in Richtung der Drehachse X klemmen, eine Klemmkraft P2 auf das zweite Laufelement 2, die nach außen auf den Steuerkopf 5 wirkt. Folglich wird die Klemmkraft, die zum Festklemmen der Kugeln 6 mit den Laufelementen 1 und 2 unter einem bestimmten Druck aufgebracht ist, effektiv eingesetzt, um die Festigkeit, mit der das erste Laufelement 1 an dem Gabelrohr 4 und das zweite Laufelement 2 an dem Steuerkopf 5 angebracht sind, aufrechterhalten.
Dies bedeutet, daß wenn die Sicherungsmutter 3 befestigt wird, um die Kugeln 6 mit den Laufelementen 1 und 2 unter einem vorgegebenen Druck festzuklemmen, um eine geeignete Güte im zusammengesetzten Zustand zu schaffen, die Klemmkraft P1 von dem ersten Ringelement 7 auf das erste Laufelement 1 und die Klemmkraft P2 von dem zweiten Ringelement 8 auf das zweite Laufelement 2 aufgebracht wird. Die Klemmkraft P1 hat eine horizontale Kraftkomponente H1, die in einer Richtung wirkt, um das erste Laufelement 1 anzudrücken. Diese Kraftkomponente H1 hält das erste Laufelement 1 durch ein Entgegenwirken einer Befestigungsreaktion oder ähnlichem sicher an dem Gabelrohr 4 befestigt. Die Klemmkraft P2 hat eine horizontale Kraftkomponente H2, die in einer Richtung wirkt, um das zweite Laufelement 2 auszudehnen. Diese Kraftkomponente H2 hält das zweite Laufelement 2 durch ein Entgegenwirken einer Befestigungsreaktion oder ähnlichem sicher an dem Steuerkopf 5 befestigt.
Die Kontaktoberfläche 7a des ersten Ringelements 7 und die Kontaktoberfläche 8a des zweiten Ringelements 8 sind gekrümmt, um gegen die erste Kontaktoberfläche 1b des ersten Laufelements 1 bzw. der Trägeroberfläche 2b des zweiten Laufelements 2 ausgebeult zu sein. Diese Konfiguration positioniert die Lagereinheit 100 in einer Position, die einen glatten Lauf der Kugeln 6 ermöglicht.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist jede Kugel 6 mit dem ersten Ringelement 7 an einem Angriffspunkt B1 und mit dem zweiten Ringelement 8 bei einem Angriffspunkt B2 in Kontakt, wenn die Klemmkraft von den Laufelementen 1 und 2 auf die Lagereinheit 100 aufgebracht wird. Eine Klemmwirkung wird von jeder Kugel 6 an dem Angriffspunkt B1 auf das erste Ringelement 7 und an dem Angriffspunkt B2 auf das zweite Ringelement 8 aufgebracht. Da die Kontaktoberflächen 7a und 8a gekrümmte Oberflächen sind, sind ferner das erste Ringelement 7 am Angriffspunkt Y1 mit dem ersten Laufelement 1 und das zweite Ringelement 8 an dem Angriffspunkt Y2 mit dem zweiten Laufelement 2 in Kontakt. Die Angriffspunkte B1, B2, Y1 und Y2 liegen im wesentlichen in einer geraden Linie. Folglich sind das erste Laufelement und das zweite Laufelement 2 so zusammengesetzt, daß sie relativ zueinander durch die Kugeln 6 glatt und ohne Verspannung drehbar sind. Zu diesem Zweck kann die obige Beziehung auch umgekehrt werden, so daß die Kontaktoberflächen 7a und 8a der Ringelemente 7 und 8 konische Oberflächen sind, um mit gekrümmten Trägeroberflächen 1a und 2a der Laufelemente 1 und 2 in Eingriff zu stehen.
Die Bezugszeichen 12 und 13 in den Fig. 2 bis 4 bezeichnen elastische Elemente, die auf die Lagereinheit 100 einwirken, um sie in einer geeigneten Lage zwischen den Laufelementen 1 und 2 zu halten. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind die elastischen Elemente 12 und 13 nicht deformiert, wenn die Lagereinheit 100 nur zwischen den Laufelementen 1 und 2 plaziert, aber noch nicht festgeklemmt ist. In diesem Zustand tragen die elastischen Elemente 12 und 13 die Lagereinheit 100, so daß die Kontaktoberflächen 7a und 8a der Ringelemente 7 und 8 außer Kontakt mit den ersten Kontaktoberflächen 1b und 2b der Laufelemente 1 und 2 sind. Wenn die Lagereinheit 100 unter einem vorgegebenen Druck eingeklemmt wird, werden die elastischen Elemente 12 und 13 deformiert, um in die aufnehmenden Aussparungen der Laufelemente 1 und 2 zu passen. Als Ergebnis wird es den Ringelementen 7 und 8 ermöglicht, in Kontakt mit den ersten Kontaktoberflächen 1b und 2b der Laufelemente 1 und 2 zu kommen, wobei die Lagereinheit 100 in der geeigneten zusammengesetzten Lage abgestützt ist. Wie oben bemerkt wurde, sind die Ringelemente 7 und 8 außer Kontakt mit den Laufelementen 1 und 2 gehalten, bevor die Lagereinheit 100 unter dem vorgegebenen Druck festgeklemmt wird. Dieser Schritt wurde gemacht, um eine Situation zu vermeiden, bei der die Ringelemente 7 und 8 in Kontakt mit den Laufelementen 1 und 2 stehen, während die Lagereinheit 100 in einer ungeeigneten Lage bleibt. Andernfalls könnte die Lagereinheit 100 in einer unpassenden Lage, wie sie durch die Laufelemente 1 und 2 gestützt wird, festgeklemmt werden.
In dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel ist das zweite Ringelement 8, das die Trägeroberfläche 8b für die Kugeln bildet, getrennt von dem zweiten Laufelement 2 geformt. Dies ist vorteilhaft, da während die Trägeroberfläche 8b für die Kugeln aus einem stahlhaltigen Material mit einem exzellenten Verschleißwiderstand und Druckwiderstand geformt werden kann, das zweite Laufelement 2 aus einem Aluminiummaterial mit einer exzellenten Flexibilität geformt sein kann, um frei von einer Deformation und Rißbildung zu sein, wenn das Gabelrohr 4 mit einem Preßsitz eingepaßt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorausgegangene Ausführungsbeispiel beschränkt, und kann wie folgt auf verschiedene Weise modifiziert werden.
Die Kugeln 6 können durch Walzen oder andere Rollkörper mit unterschiedlichen Formen ersetzt werden.
Der Stopperring 11 kann durch unterschiedliche andere Verbindungsmittel, wie ein Element, das sich von dem einen der Ringelemente 7 und 8 zu dem anderen erstreckt und mit dem letzteren gleitend in Eingriff steht, ersetzt werden, wobei die Ringelemente 7 und 8 relativ zueinander drehbar miteinander verbunden sind, um eine Einheit zu bilden. Solche Mittel werden hierin kollektiv als Haitemittel 11 bezeichnet.

Claims

1.Vorrichtung zur Drehbefestigung eines Gabelrohrs (4) in einem Steuerkopf (5) eines Fahrrads, umfassend:

ein am Gabelrohr (4) befestigtes Laufelement (1), wobei das Laufelement (1) eine erste radial nach außen weisende Kontaktfläche (1b) besitzt;

ein zweites Laufelement (2), das dem ersten Laufelement (1) gegenüberliegt und in einem ringförmigen Spalt zwischen dem Gabelrohr (4) und dem Steuerkopf (5) eingefügt ist, wobei das zweite Laufelement (2) eine zweite radial nach innen weisende Kontaktfläche (2b) besitzt;

eine Lagereinheit, die zwischen dem ersten Laufelement (1) und dem zweiten Laufelement (2) angeordnet ist, wobei die Lagereinheit ein erstes Ringelement (7) mit einer ersten Kontaktfläche (7a), die radial nach innen weist, um in Kontakt mit der ersten Kontaktfläche (1b) des ersten Laufelements (1) zu stehen, wobei das erste Ringelement (7) eine erste Trägeroberfläche (7b) aufweist, die radial nach außen weist;

ein zweites Ringelement (8) mit einer zweiten Kontaktfläche (8a), die radial nach außen weist, um mit der zweiten Kontaktfläche (2b) des zweiten Laufelements (2) in Kontakt zu stehen, wobei das zweite Ringelement (8) eine zweite Trägeroberfläche (8b) aufweist, die radial nach innen weist;

und Rollkörper (6), die zwischen den ersten und den zweiten Ringelementen (7) angeordnet sind, wobei die ersten Ringelemente (7) und die zweiten Ringelemente (8) durch einen Kontakt der Rollkörper (6) mit der ersten Trägeroberfläche (7b) und der zweiten Trägeroberfläche (8b) aneinander abgestützt sind, aufweist,

und die Kontaktfläche (1b) so geformt ist, daß sie einen Teil einer Gegenkraft aufnimmt, die radial nach innen von dem Gabelrohr (4) von dem ersten Ringelement (7) zu dem ersten Laufelement (1) übertragen wird, wenn das erste Laufelement (1) und das zweite Laufelement (2) relativ zueinander bewegt werden, um die Rollkörper (6) zwischen der ersten Trägeroberfläche (7b) und der zweiten Trägeroberfläche (8b) festzuklemmen, und

die zweite Kontaktfläche (2b) so geformt ist, daß sie einen Teil einer Gegenkraft aufnimmt, die radial nach außen von dem Steuerkopf (5) von dem zweiten Ringelement (8) zu dem zweiten Laufelement (2) übertragen wird, wenn das erste Laufelement (1) und das zweite Laufelement (2) relativ zueinander bewegt werden, um die Rollkörper (6) zwischen der ersten Trägeroberfläche (7b) und der zweiten Trägeroberfläche (8b) festzuklemmen,

dadurch gekennzeichnet, daß

Haltemittel an der Lagereinheit vorgesehen sind, um die ersten und zweiten Ringelemente (7, 8) nur durch den Kontakt der ersten und zweiten Ringelemente (7, 8) mit den Rollkörpern (6) miteinander in einem verbundenen Zustand zu halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel an den ersten und zweiten Ringelementen angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel einen verlängerten Bereich aufweist, der integral an einem der ersten und zweiten Ringelemente (7, 8) gebildet ist, und ein verlagerbarer verlängerter Bereich an dem jeweils anderen ersten und zweiten Ringelement (7, 8) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel einen verlängerten Bereich aufweist, der integral an einem der ersten und zweiten Ringelemente (7, 8) gebildet ist, und ein elastisch deformierbarer verlängerter Bereich auf dem jeweils anderen ersten und zweiten Ringelement (7, 8) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elastisch deformierbare verlängerte Bereich einen elastischen Stopperring aufweist, der in Eingriff mit einer ringförmigen Rille auf dem jeweils anderen ersten und zweiten Ringelement (7, 8) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kontaktfläche (1b, 2b) der ersten bzw. zweiten Laufelemente (1, 2) im wesentlichen eine kegelförmige Oberfläche haben, und daß die ersten und zweiten Kontaktflächen (7a, 8a) der ersten bzw. zweiten Ringelemente (7, 8) eine konvexe Oberfläche haben, um mit der ersten und zweiten Kontaktfläche (1b, 2b) im wesentlichen in einer Linie in Kontakt zu stehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil einer Gegenkraft, der radial nach innen von dem ersten Ringelement (7) zu dem ersten Laufelement (1) wirkt, das erste Ringelement (1) an das Gabelrohr (4) drückt, und daß der Teil einer Gegenkraft radial nach außen von dem zweiten Ringelement (8) zu dem zweiten Laufelement (2) wirkt, und das zweite Laufelement (2) an den Steuerkopf (5) drückt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit Dichtmittel (9, 10) aufweist, die zwischen dem ersten Ringelement (7) und dem zweiten Ringelement (8) vorgesehen sind, um einen Eintritt von Fremdpartikeln in den Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Ringelement (7, 8) zu verhindern.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmittel (9, 10) aus einem Paar von elastischen Ringen gebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kontaktflächen (1b, 2b) geneigte Oberflächen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Ringelemente (7, 8) aus Stahl gebildet sind, und das erste und zweite Laufelement (1, 2) aus aluminiumhaltigem Material gebildet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollkörper (6) Kugeln sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit einen elastischen Abstandhalter (12, 13) aufweist, um eine Berührung zwischen den ersten und zweiten Kontaktflächen (1b, 2b) mit den ersten und zweiten Kontaktflächen (7a, 8a) zu verhindern, bis das erste Laufelement (1) und das zweite Laufelement(2) relativ zueinander bewegt werden, um die Rollkörper (6) zwischen der ersten und der zweiten Trägeroberfläche (7b, 8b) festzuklemmen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Laufelement (1) eine erste ringförmige Rille aufweist, die benachbart an dem obersten Ende der ersten Kontaktfläche (1b) angeordnet ist, und das zweite Laufelement (2) eine zweite ringförmige Rille aufweist, die benachbart zu dem untersten Ende der zweiten Kontaktfläche (2b) angeordnet ist, und die elastischen Abstandhalter (12, 13) elastische Ringe sind, die in Eingriff mit der ersten bzw. zweiten ringförmigen Rille bringbar sind.