DE202007004056U1 - Wheel hub sleeve for gearbox hub which is arranged rotary opposite hub axle, has spoke holes at external periphery for admission of spokes whereby wheel hub sleeve has fiber plastic material bush with two axial ends - Google Patents
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Abstract
Description
Getriebenaben weisen in der Regel Nabenhülsen aus Stahl oder aus Aluminium auf. Ihr Gewicht ist infolge des für die Bereitstellung mehrerer Übersetzungsverhältnisse notwendigen Getriebes höher als bei Naben ohne Getriebe oder bei Naben, die mit einem Mehrfach-Zahnkranz einer Kettenschaltung kombiniert werden. Das schränkt wiederum die Verwendungsmöglichkeiten von Getriebenaben auf den Gebieten ein, wo auf ein geringes Gewicht geachtet wird und wo üblicherweise Kettenschaltungen zum Einsatz kommen, wie bei Mountainbikes und Rennrädern.gear hub usually have hub sleeves made of steel or aluminum. Your weight is due for the provision several gear ratios necessary transmission higher than for hubs without gears or hubs with a multiple sprocket a derailleur combined. That limits again the uses of gear hubs in the fields where on a light weight is respected and where usually Derailleurs are used, as in mountain bikes and Racing bikes.
Bei der erfindungsgemäßen Getriebenabe wird das Gewichtsproblem dadurch gelöst, dass eine Nabenhülse aus einem leichten faserverstärktem Kunststoff zur Anwendung kommt. Dank des Einsatzes des faserverstärkten Kunststoffes mit einem geringen Gewicht und einer hohen Festigkeit wird den Festigkeitsanforderungen entsprochen. Bei Naben für Kettenschaltungen ist schon bekannt geworden, einen mittleren rohrförmigen Abschnitt aus einem faserverstärkten Kunststoff herzustellen. Bei einer derartigen Nabenhülse bestehen günstige Bedingungen, weil das am Antreiber durch die Kette am Ritzelblock eingeleitete Drehmoment direkt auf den benachbarten Nabenflansch aus Metall und von dort über die Speichen an die Felge übertragen werden kann. Anders ist es bei einer Getriebenabe, wo der Ausgang des eingeschlossenen Getriebes sich nicht zwangsläufig in der Nähe des Antreibers befindet. Auch weist die Nabenhülse einer Getriebenabe Abschnitte mit verschiedenen Durchmessern auf und sie kann konisch auszubilden sein, folgend der Außenkontur des eingeschlossenen Getriebes.at the transmission hub according to the invention is solved the weight problem by that a hub shell made of a light fiber-reinforced plastic is used. Thanks to the use of fiber-reinforced plastic with a low weight and high strength will meet the strength requirements met. At hubs for Derailleurs have already become known, a central tubular section made of a fiber-reinforced Produce plastic. In such a hub sleeve exist favorable Conditions, because that at the impeller by the chain at the pinion block introduced torque directly to the adjacent hub flange made of metal and from there on transfer the spokes to the rim can be. It is different at a gear hub where the output of the enclosed gear is not necessarily in nearby of the driver is located. Also, the hub shell of a gear hub sections with different diameters and they can conical shape be, following the outer contour of the enclosed gear.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Nabe ergeben sich durch die besondere Gestaltung derjenigen Komponenten, die für eine Übertragung des Drehmomentes vom Ausgang des Getriebes zur Nabenhülse sorgen. Unter diesen Komponenten sind auch Freiläufe, die im Fall einer Antriebsdrehbewegung am Antreiber der Getriebenabe die Drehbewegung des Ausganges am Getriebe auf die Nabenhülse übertragen. Als übliche Freiläufe werden weit verbreitet mit einer Feder versehene und mit einer Rastverzahnung zusammen wirkende Klinken eingesetzt. Eine Klinke schwenkt beim Überlaufen der Rastverzahnung im Überhol-Fall um ihren Klinkensitz, wobei die Klinkenspitze über die Spitzen der Zähne der Rastverzahnung gleitet. Der Klinkensitz kann an der Ausgangskomponente des Getriebes gewählt sein, wobei sich die Rastverzahnung dann an der Nabenhülse befindet. In der weniger üblichen Alternativ-Ausführung ist der Klinkensitz an der Nabenhülse vorgesehen.Further Advantages of the hub according to the invention result from the special design of those components, the for a transmission of Torque from the output of the transmission to the hub shell provide. Among these components are also freewheels that in the case of a drive rotary motion at the impeller of the gear hub, the rotational movement of the output on Transfer gearbox to the hub shell. As usual freewheels are widely used with a spring and with a locking toothing used together pawls. A latch pivots when overflowing the locking teeth in overtaking case around her pawl seat, with the ratchet tip over the tips of the teeth of the ratchet teeth slides. The pawl seat can be attached to the output component of the transmission chosen be, with the locking teeth is then located on the hub shell. In the less usual Alternative execution the pawl seat is provided on the hub shell.
Klinken in Freiläufen gehören zu den hoch belasteten Bauteilen, vor allem infolge der relativ kleinen Kontaktflächen im Verhältnis zu den zu übertragenden großen Kontaktkräften. Das bringt mit sich, dass auch im Fall von Getriebenaben mit Nabenhülsen aus Aluminium besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, um das ordnungsgemäße Funktionieren eines Freilaufes zwischen Getriebeausgang und Nabenhülse zu gewährleisten. Die besonderen Vorkehrungen bestehen im Vorsehen eines aus Stahl oder aus einem anderen festen Material hergestellten Ringes mit Rastverzahnung, der in die Nabenhülse eingepresst wird, oder im Vorsehen eines besonders großen Klinkensitzes an der Nabenhülse mit großen Kontaktflächen. Da letzteres an die weniger übliche Ausführungsform von Freiläufen gebunden ist, wird vorzugsweise eine in die Nabenhülse eingepresste Hülse mit Rastverzahnung eingesetzt.Klinken in freewheeling belong to the highly loaded components, mainly due to the relative small contact surfaces in relation to to be transferred huge Contact forces. This brings with it that even in the case of gear hubs with hub sleeves Aluminum special precautions must be taken to the proper functioning to ensure a freewheel between transmission output and hub sleeve. The special precautions consist in providing a steel or made of a different solid material ring with locking teeth, in the hub shell is pressed, or in the provision of a particularly large pawl seat on the hub shell with big Contact surfaces. Since the latter to the less usual embodiment of freewheeling is bound, is preferably pressed into the hub shell Sleeve with Locking teeth used.
Die bei Nabenhülsen aus Aluminium geschilderten Festigkeitsprobleme für das Vorsehen eines Freilaufes, sind bei einer Nabenhülse aus einem Kohlefaser-Material noch verschärft. Vor allem ist es nicht möglich, eine Rastverzahnung mit dem Kohlefaser-Material auszuformen. Eine derartige Rastverzahnung wäre der Verschleißbelastung durch die über die Spitzen der Rastzähne gleitenden, mit einer Federvorspannung belasteten Klinkenspitze, nicht gewachsen. Die Kontaktkräfte an der Klinkenspitze lägen mit Sicherheit über der Belastbarkeit der Kunststoff-Matrix des faserverstärkten Kunststoffs. Auch würden die Verstärkungsfasern an der Klinkenspitze einer Biegebelastung ausgesetzt, für die sie nicht geeignet sind, ganz zu schweigen von den Notwendigkeit, die Verstärkungsfasern entsprechend der Rastzahn-Kontur auszurichten, was fertigungstechnisch nicht möglich ist. Auch ist eine Nabenhülse aus faserverstärktem Kunststoff nicht geeignet für die Ausbildung eines Klinkensitzes.The with hub sleeves aluminum-described strength problems for providing a freewheel, are in a hub shell of a carbon fiber material even more aggravated. Above all, it is not possible to form a locking toothing with the carbon fiber material. A Such locking teeth would be the wear load through the over the tips of the ratchet teeth sliding, loaded with a spring preload latch tip, not grown. The contact forces at the top of the latch certainly over the load capacity of the plastic matrix of the fiber-reinforced plastic. Also would the reinforcing fibers exposed at the latch tip of a bending load for which they not suitable, not to mention the need to reinforcing fibers align according to the locking tooth contour, which is not manufacturing technology possible is. Also is a hub shell made of fiber-reinforced Plastic not suitable for the training of a pawl seat.
Die genannten Probleme löst die Erfindung durch das Vorsehen eines die Rastverzahnung tragenden Mitnahmeringes. Dieser Mitnahmering kann nicht, wie bei Aluminium-Nabenhülsen üblich, in die Nabenhülse aus faserverstärktem Kunststoff eingepresst werden.The solves these problems the invention by providing a the locking teeth bearing Take the ring. This driving ring can not, as usual in aluminum hub shells, in the hub shell made of fiber-reinforced Plastic be pressed.
Vielmehr wird das aus den Fasern und der Kunststoff-Matrix bestehende Material mit dem Mitnehmerring drehfest verbunden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel geschieht das durch das Einpressen des Mitnehmerringes in einen Nabenflansch, der mit der faserverstärkten Hülse verklebt ist. Es wäre aber auch möglich, den Mitnehmerring direkt in der Faserkunststoff-Hülse einzubetten oder den Mitnehmerring und die Faserkunststoff-Hülse einstückig auszubilden.Much more becomes the material consisting of the fibers and the plastic matrix rotatably connected to the driving ring. In the preferred embodiment This is done by pressing the drive ring in one Hub flange glued to the fiber reinforced sleeve. It would be also possible, embed the drive ring directly in the fiber-plastic sleeve or integrally form the driving ring and the fiber plastic sleeve.
Die
Die
erfindungsgemäße Faserkunststoff-Hülse
Die
Antriebskräfte
werden von vorzugsweise paarweise eingesetzten, nicht dargestellten
Antriebsklinken an die Rastverzahnung
Der
linke Nabenflansch
Die
von den Antriebsklinken auf die Rastverzahnung
Ebenso
käme für die Verbindung
der Faserkunststoff-Hülse
Die
relativ massiven Nabenflansche aus Aluminium dienen der formtreuen
Aufnahme der Kugelläufe
Um
eine Fehlmontage der beiden Nabenflansche
Die
Faserkunststoff-Hülse
Wird
die Faserkunststoff-Hülse
Die
Faserkunststoff-Hülse
Die
Klebeflächen
sind entsprechend der Scherspannung von Aluminium, Verstärkungsfasern und
Klebeharz ausgelegt. Um elektrochemische Korrosion und eine Reduktion
des Aluminiums der Nabenflansche
Für die Verstärkungsfasern kommen grundsätzlich alle gebräuchlichen Typen von Fasern in Frage, z. B. Glas-, Kevlar und Karbonfasern. Karbonfasern sind vor allem dort angebracht, wo ein möglichst geringes Gewicht bei hoher Festigkeit angestrebt wird.For the reinforcing fibers come in principle all common ones Types of fibers in question, eg. As glass, Kevlar and carbon fibers. Carbon fibers are particularly appropriate where the least possible Weight is sought at high strength.
Wird
ein Kunststoffmaterial mit eingelagerten Kurzfasern verwendet, so
kann die Faserkunststoff-Hülse
Die Faserkunststoff-Hülse ist für den Einsatz in einer Getriebenabe beschrieben. Es ist möglich, eine solche Hülse auch dort einzusetzen, wo vergleichbare Anforderungen bestehen. Das ist z. B. bei einer Nabenhülse für einen Nabendynamo gegeben.The Fiber plastic sleeve is for described the use in a gear hub. It is possible one such sleeve also be used where comparable requirements exist. This is z. B. in a hub shell for one Hub dynamo given.
- 11
- linker Nabenflanschleft hub flange
- 22
- rechter Nabenflanschright hub flange
- 33
- Faserkunststoff-HülseFiber plastic sleeve
- 44
- Mitnehmerringdriver ring
- 55
- linker Kugellaufleft ball rolling
- 66
- rechter Kugellaufright ball rolling
- 77
- Rastzähnelocking teeth
- 88th
- Speichenlöcherspoke holes
- 99
- Mitnahmevorsprüngedriving projections
- 1010
- Mitnahmevertiefungendriving depressions
- 1111
- Einschnürungconstriction
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200720004056 DE202007004056U1 (en) | 2007-03-15 | 2007-03-15 | Wheel hub sleeve for gearbox hub which is arranged rotary opposite hub axle, has spoke holes at external periphery for admission of spokes whereby wheel hub sleeve has fiber plastic material bush with two axial ends |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200720004056 DE202007004056U1 (en) | 2007-03-15 | 2007-03-15 | Wheel hub sleeve for gearbox hub which is arranged rotary opposite hub axle, has spoke holes at external periphery for admission of spokes whereby wheel hub sleeve has fiber plastic material bush with two axial ends |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202007004056U1 true DE202007004056U1 (en) | 2007-05-10 |
Family
ID=38056633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200720004056 Expired - Lifetime DE202007004056U1 (en) | 2007-03-15 | 2007-03-15 | Wheel hub sleeve for gearbox hub which is arranged rotary opposite hub axle, has spoke holes at external periphery for admission of spokes whereby wheel hub sleeve has fiber plastic material bush with two axial ends |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202007004056U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11358411B2 (en) | 2017-02-27 | 2022-06-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Wheel made of fiber-reinforced composite material and provided with galvanic isolation |
-
2007
- 2007-03-15 DE DE200720004056 patent/DE202007004056U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11358411B2 (en) | 2017-02-27 | 2022-06-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Wheel made of fiber-reinforced composite material and provided with galvanic isolation |
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Legal Events
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R071 | Expiry of right |