DE19915436C2 - Antriebsnabe - Google Patents
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B27/00—Hubs
- B60B27/02—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle
- B60B27/023—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle specially adapted for bicycles
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsnabe mit einer Achse,
welche die Durchstecköffnung eines Nabenkörpers sowie eines
benachbart zum Nabenkörper angeordneten und wenigstens ein Ritzel,
eine Riemenscheibe oder ein Antriebselement tragenden Freilaufs
oder Drehrichtungsgesperres durchsetzt, wobei die zumindest im
Bereich ihrer einander zugewandten Stirnseiten jeweils auf dem
Außenring eines Wälzlagers sitzenden Nabenkörper und Freilauf oder
Drehrichtungsgesperre unabhängig voneinander verdrehbar auf der
Achse gelagert sind. Eine solche Antriebsnabe ist beispielsweise
aus der EP 0 277 576 A2 bekannt.
Derartige Antriebsnaben werden beispielsweise bei Fahrrädern als
Hinterradnabe eingesetzt. Solche Hinterradnaben weisen regelmäßig
einen Nabenkörper, in dem die Speichen eingefädelt sind, einen
als Drehrichtungsgesperre wirkenden Freilauf, der die Antriebsrit
zel trägt und eine den Nabenkörper sowie den Freilauf durchsetzende
Achse auf, mittels der die gesamte Nabe im Hinterbau des Fahr
radrahmens befestigt wird.
Dabei werden im wesentlichen zwei Naben-Systeme voneinander
unterschieden: Während bei einem ersten Nabensystem der Nabenkörper
und der Freilauf fest miteinander verschraubt sind, werden der
Nabenkörper sowie der Freilauf bei dem anderen zweiten Nabensystem
zwar getrennt voneinander, aber benachbart zueinander auf der
Hinterradachse aufgereiht.
Um das Gewicht des Fahrrades zu reduzieren und um dazu die einzelnen
Fahrradkomponenten möglichst leicht ausgestalten zu können, setzt
man zunehmend leichte Metalle oder sogar faserhaltige Kunststoffe,
wie beispielsweise Carbon, Kevlar oder Glasfaser, ein. Insbesondere
solche faserhaltigen Kunststoffe sind zwar sehr leicht, weisen jedoch
nur eine geringe Verbindungssteifigkeit und Scherfestigkeit auf.
Während bei dem in der Herstellung sehr aufwendigen ersten
Nabensystem der Nabenkörper und der damit verschraubte Freilauf
einen vergleichsweise langen Rohrkörper bilden, der die Radachse
zusätzlich verstärkt, besteht bei dem demgegenüber wesentlich
einfacher herzustellenden zweiten Nabensystem ein Problem darin,
daß sich die Scher- und Knickkräfte in der zwischen Nabenkörper
und Freilauf liegenden Trennebene schlagartig erhöhen. Das kann
bei den zur Herstellung der Achse bevorzugten leichten Metall- und
Kunststoffmaterialien zu einem Achsbruch in diesem Bereich führen.
Die daher als erforderlich angesehene Versteifung der Radachse bei
dem zweiten Nabensystem wurde bislang durch eine Erhöhung von
Durchmesser und Wandstärke der als Radachse dienenden Hohlachse
erreicht. Während eine Erhöhung der Wandstärke gravierende
Gewichtsnachteile mit sich bringt, kann der Achsdurchmesser wegen
des nur begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraumes nicht beliebig
erhöht werden.
Es besteht daher die Aufgabe, eine Antriebsnabe der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, die auch bei Verwendung besonders leichter
und entsprechend scherempfindlicher Achsmaterialien die gestellten
Anforderungen bezüglich einer Gewichtsreduzierung bei gleichzeitiger
Erhöhung der Sicherheit und Festigkeit erfüllt.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser scheinbar widersprüchlichen
Aufgabenstellung besteht darin, daß der Nabenkörper und der Freilauf
oder das Drehrichtungsgesperre im Bereich ihrer einander zugewandten
Stirnseiten auf einem gemeinsamen mehrreihigen Wälzlager gelagert
sind, dessen Wälzkörper-Reihen auf einem gemeinsamen Innenring
umlaufen und von denen wenigstens eine Wälzkörper-Reihe einen dem
Nabenkörper zugeordneten ersten Außenring und zumindest eine andere
Wälzkörper-Reihe einen für den Freilauf oder das Drehrichtungs
gesperre vorgesehenen zweiten Außenring trägt, wobei die Achse aus
einem Leichtmetall oder aus einem Kunststoffmaterial hergestellt
ist.
Die erfindungsgemäße Antriebsnabe weist zur Lagerung des Nabenkörpers
sowie des benachbart dazu auf der Achse angeordneten Drehrichtungs
gesperres ein gemeinsames mehrreihiges Wälzlager auf, dessen
Wälzkörper-Reihen auf einem gemeinsamen Lager-Innenring umlaufen.
Dieser Innenring verstärkt die eventuell aus einem scher
empfindlichen Achsmaterial bestehende Radachse in dem ansonsten
problematischen Bereich, dort wo der Nabenkörper und der Freilauf
sowie deren Lagerungen aneinanderstoßen. Da der Innenring uner
wünscht hohen Scherkräften in diesem Bereich entgegenwirkt, kann
hier ein Achsbruch nahezu ausgeschlossen werden.
Dabei trägt von den Wälzkörper-Reihen des erfindungsgemäß verwendeten
Wälzlagers wenigstens eine Wälzkörper-Reihe einen dem Nabenkörper
zugeordneten ersten Lager-Außenring, während zumindest eine andere
Wälzkörper-Reihe für einen dem Drehrichtungsgesperre zugeordneten
zweiten Lager-Außenring vorgesehen ist. Die Achse der erfindungs
gemäßen Antriebsnabe ist aus einem Leichtmetall oder aus einem
Kunststoffmaterial und damit aus einem besonders leichten
Achsmaterial hergestellt. Dabei erfüllt die erfindungsgemäße
Antriebsnabe trotz ihres vergleichsweise geringen Herstellungsauf
wandes auch höchste Ansprüche an Festigkeit und Sicherheit, ohne
daß die Erhöhung der Wandstärke bzw. des Achs-Außendurchmessers
erforderlich wäre. Der Lager-Innenring kann nach Bedarf auch
derart verlängert werden, daß er zumindest auf einer Seite,
vorzugsweise auf beiden Seiten des Wälzlagers in axialer Richtung
über die Außenringe vorsteht.
Die hohe Achssteifigkeit der erfindungsgemäßen Antriebsnabe wird
noch zusätzlich erhöht, wenn die Achse als Hohlachse ausgebildet
ist, die ein Schnellspanner durchsetzt.
Um das erfindungsgemäß verwendete mehrreihige Wälzlager auch
unmittelbar auf die Radachse aufschieben zu können, ohne daß
weitere metallische Lagerflächen auf der Achse erforderlich wären,
ist es vorteilhaft, wenn die Achse aus einem faserhaltigen
Kunststoffmaterial, etwa aus Kevlar, Glasfaser oder vorzugsweise
aus Carbon, hergestellt ist.
Der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Antriebsnabe erforderliche
Aufwand läßt sich noch zusätzlich reduzieren, wenn die Achse als
einstückiges Kunststoffteil mit einem vorzugsweise gleichmäßigen
Querschnitt hergestellt ist.
Möglich ist es, daß das Wälzlager zumindest eine Wälzkörper-Reihe
mit kugelförmigen Wälzkörpern und/oder wenigstens eine Wälzkörper-
Reihe mit rollen- oder nadelförmigen Wälzkörpern hat. Somit kann
das erfindungsgemäß verwendete Wälzlager zur Kostenreduzierung
ausschließlich kugelförmige oder rollen- bzw. nadelförmige Wälz
körper oder eine Kombination aus reihenweise kugelförmigen und
rollen- bzw. nadelförmigen Wälzkörpern haben.
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß die beiden
Außenringe des Wälzlagers denselben Außendurchmesser haben. Nach
einer anderen Ausführungsform, die dem reduzierten Bauraum im Bereich
des Drehrichtungsgesperres Rechnung trägt, ist vorgesehen, daß die
beiden Außenringe des Wälzlagers unterschiedliche Außendurchmesser
haben und daß vorzugsweise der dem Freilauf oder Drehrichtungs
gesperre zugeordnete Außenring den kleineren Außendurchmesser
aufweist.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird nachstehend noch näher erläutert.
In der Zeichnung 1 ist eine Antriebsnabe 1 dargestellt, die als
Hinterradnabe für ein Fahrrad dient. Die Antriebsnabe 1 hat einen
Nabenkörper 2, in dessen flanschartigen Radialausformungen 3
Speichenlöcher 4 zum Einfädeln der Speichen vorgesehen sind. Die
Antriebsnabe 1 weist darüber hinaus einen als Drehrichtungsgesperre
dienenden Freilauf 5 auf, der hier nur schematisch dargestellt ist
und einen hier nicht weiter sichtbaren Zahnkranz trägt.
Der Nabenkörper 2 sowie der benachbart dazu angeordnete, ebenfalls
hülsenförmige Freilauf 5 weisen Durchstecköffnungen 6, 7 auf, die
eine Achse 8 durchsetzt. Der Nabenkörper 2 sowie das Drehrichtungs
gesperre sind unabhängig voneinander verdrehbar auf der Achse
8 gelagert. Während der Nabenkörper 2 und das Drehrichtungsgesperre
an ihren aneinander abgewandten Stirnseiten dazu auf Kugellagern
9 sitzen, ist diesen Bauteilen (Nabenkörper 2 und Freilauf 5) im
Bereich ihrer einander zugewandten Stirnseiten ein gemeinsames
mehrreihiges Wälzlager 10 zugeordnet.
Um die als Hohlachse ausgebildete und beispielsweise aus einem
aluminium- oder faserhaltigen Kunststoffrohr hergestellte Achse
gegen unerwünscht hohe Scherkräfte zu sichern, laufen die Wälzkörper-
Reihen 11, 12 des zweireihigen Wälzlagers 10 auf einem gemeinsamen
Innenring 13 um. Während die eine Wälzkörper-Reihe 11 einen dem
Nabenkörper 2 zugeordneten ersten Lager-Außenring 14 trägt, ist
die andere Wälzkörper-Reihe 12 einem für den Freilauf 5 vorgesehenen
zweiten Lager-Außenring 15 zugeordnet.
Die Achsfestigkeit der Antriebsnabe 1 wird noch dadurch erhöht,
daß die Hohlachse 8 beidseits mittels einem sie durchsetzenden
Schnellspanner eingespannt ist.
Das Wälzlager 10 hat hier Wälzkörper-Reihen 11, 12 deren Wälzkörper
16 kugelförmig ausgebildet sind. Um dem vergleichsweise geringen
Bauraum im Bereich des Drehrichtungsgesperres Rechnung zu tragen,
weist der Außenring 15 im Vergleich zum Außenring 14 einen kleineren
Außendurchmesser auf.
Die Achse 8 der Antriebsnabe 1 kann als einstückiges Achsrohr mit
gleichbleibendem Querschnitt aus einem besonders leichten,
gegebenenfalls auch scherempfindlichen Aluminium oder faserhaltigen
Kunststoffmaterial, insbesondere aus Carbon, hergestellt sein. Da
die Achse nur im Bereich der kritischen Stelle zwischen Nabenkörper
2 und Drehrichtungsgesperre (Freilauf 5) durch den Innenring 13
des Wälzlagers 10 verstärkt wird, genügt die mit vergleichsweise
geringem Aufwand herstellbare Antriebsnabe 1 auch hohen Anforderungen
am eine Gewichtsreduzierung bei gleichzeitiger erhöhter Festigkeit
und Stabilität.
Claims (7)
1. Antriebsnabe (1) mit einer Achse (8), welche die Durchstecköff
nung (6, 7) eines Nabenkörpers (2) sowie eines benachbart zum
Nabenkörper (2) angeordneten und wenigstens ein Ritzel, eine
Riemenscheibe oder ein Antriebselement tragenden Freilaufs
(5) oder Drehrichtungsgesperres durchsetzt, wobei die zumindest
im Bereich ihrer einander zugewandten Stirnseiten jeweils auf
dem Außenring (14, 15) eines Wälzlagers sitzenden Nabenkörper
(2) und Freilauf (5) oder Drehrichtungsgesperre unabhängig
voneinander verdrehbar auf der Achse (8) gelagert sind, dadurch
gekennzeichnet, daß der Nabenkörper (2) und der Freilauf (5)
oder das Drehrichtungsgesperre im Bereich ihrer einander
zugewandten Stirnseiten auf einem gemeinsamen mehrreihigen
Wälzlager (10) gelagert sind, dessen Wälzkörper-Reihen (11,
12) auf einem gemeinsamen Innenring (13) umlaufen und von denen
wenigstens eine Wälzkörper-Reihe (11) einen dem Nabenkörper
(2) zugeordneten ersten Außenring (14) und zumindest eine
andere Wälzkörper-Reihe (12) einen für den Freilauf (5) oder
das Drehrichtungsgesperre vorgesehenen zweiten Außenring (15)
trägt, wobei die Achse (8) aus einem Leichtmetall oder aus
einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
2. Antriebsnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Achse (8) als Hohlachse ausgebildet ist, die ein Schnell
spanner durchsetzt.
3. Antriebsnabe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse (8) aus einem faserhaltigen Kunststoffmaterial
hergestellt ist.
4. Antriebsnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Achse (8) als einstückiges Kunststoff
teil mit einem vorzugsweise gleichmäßigen Querschnitt
hergestellt ist.
5. Antriebsnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Wälzlager (10) zumindest eine
Wälzkörper-Reihe (11, 12) mit kugelförmigen Wälzkörpern (16)
und/oder wenigstens eine Wälzkörper-Reihe mit rollen- oder
nadelförmigen Wälzkörpern hat.
6. Antriebsnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Außenringe (14, 15) des
Wälzlagers (10) denselben Außendurchmesser haben.
7. Antriebsnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Außenringe (14, 15) des
Wälzlagers (10) unterschiedliche Außendurchmesser haben und
daß vorzugsweise der dem Freilauf (5) oder Drehrichtungs
gesperre zugeordnete Außenring (15) den kleineren Außendurch
messer aufweist.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2221192A1 (de) | 2009-02-24 | 2010-08-25 | CarboFibretec GmbH | Fahrradnabenbaugruppe mit einem Rotor, der eine Stirnverzahnung aufweist |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102012006771A1 (de) | 2012-04-03 | 2013-10-10 | Sram Deutschland Gmbh | Antreiber zur Anbringung einer Mehrfach-Ritzelanordnung für eine Fahrradschaltung mit kleinen Ritzeln |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0277576A2 (de) * | 1987-01-31 | 1988-08-10 | Fichtel & Sachs AG | Schnellspann-Antriebsnabe für ein Fahrrad |
-
1999
- 1999-04-06 DE DE1999115436 patent/DE19915436C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0277576A2 (de) * | 1987-01-31 | 1988-08-10 | Fichtel & Sachs AG | Schnellspann-Antriebsnabe für ein Fahrrad |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2221192A1 (de) | 2009-02-24 | 2010-08-25 | CarboFibretec GmbH | Fahrradnabenbaugruppe mit einem Rotor, der eine Stirnverzahnung aufweist |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Effective date: 20111102 |