AT225042B - Freilaufnabe mit Bremse - Google Patents

Description

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  Freilaufnabe mit Bremse 
Die Erfindung betrifft eine Freilaufnabe mit Bremse, insbesondere für Fahrräder, umfassend eine Nabenhülse und einen innerhalb dieser Nabenhülse unverdrehbar untergebrachten, durch beidseitige Spreizglieder gegen die Nabenhülse spreizbarenBremsmantel, wobei ein erstes Spreizglied durch eine Antriebsund Bremsvorrichtung zwecks Betätigung des axial verschiebbaren Bremsmantels axial verschiebbar angeordnet und das andere Spreizglied zusammen mit einer Bremsmantel-Drehsicherung angrenzend an eine Lauffläche eines Lagerringkörpers der Nabenhülsenlagerung nabenachsenfest angeordnet ist. 



   Die Bremsung erfolgt dadurch, dass das axial verschiebbare Spreizglied durch die Antriebs- und Bremsvorrichtung in axialer Richtung verschoben   wird. 0wobei   beide Spreizglieder den Bremsmantel auseinander spreizen und gegen die Innenseite der Nabenhülse anpressen. Um eine bestimmte Bremswirkung zu erzielen, ist ein bestimmter Durchmesser des Bremsmantels und damit ein bestimmter Innendurchmesser der Nabenhülse erforderlich. Bei den bisher bekannten Naben ist das eine unbewegliche Spreizglied in Form einer Ringkante oder einer konischen   Aussenfläche   an dem Lagerringkörper der Nabenhülsenlagerung ausgebildet.

   Um einen gefüllten Kugelhalter auf die Lauffläche des Lagerringkörpers montieren zu können, ist es erforderlich, den Innendurchmesser der Laufflache grösser zu machen als den grössten Durchmesser der Ringkante oder konischen Aussenfläche, welche als Spreizglied für den Bremsmantel dient. 



  Dies bedeutet, dass das Lager eine Grösse annimmt, die durch die auftretenden Belastungen nicht gerechtfertigt ist. Das grosse Lager bedingt zumindest im Bereich des Lagers eine Nabenhülse von grossem Durchmesser ; unnötig vergrösserter Nabenhülsendurchmesser bedeutet erhöhten Materialverbrauch und vergrö- sserten Arbeitsaufwand. Das unnötig grosse Lager und der erhöhte Aufwand an Arbeit und Material bei der Herstellung der Nabenhülse erhöhen die Gestehungskosten der Gesamtnabe. Die bisherigen Versuche, den Durchmesser der Lauffläche auf dem Lagerhalteringkörper zu verkleinern, haben entweder nur geringen Erfolg gebracht oder aber zu einer Erschwerung der Montage geführt. Insbesondere hat es sich als untragbarerwiesen, den Kugelhalter wegzulassen und die Kugeln einzeln zwischen die Laufflächen des Lagerrings und der Nabenhülse einzulegen.

   Dieses Vorgehen würde zwar eine beliebige Verkleinerung der Lauffläche auf dem Lagerringkörper gestatten, anderseits aber ist das einzelne Einfüllen der Kugeln bei Fliessbandmontage ausgeschlossen. 



   Die Erfindung gestattet eine Verkleinerung des Nabenhülsendurchmessers im Bereiche der Lagerung ohne eine Erschwerung der Montage nach sich zu ziehen ; sie besteht darin, dass der Innendurchmesser der Laufflache des Lagerrmgkorpers kleiner ist als der Durchmesser des angrenzenden Spreizglieds und dass Zugänge für die Einführung eines gefüllten Kugelhalters nach der Lauffläche geschaffen sind. 



   Diese Zugänge können nach einer ersten Ausführungsform in der Weise geschaffen sein, dass das Spreizglied zusammen mit der Drehsicherung als ein vom Lagerringkörper getrennter   Spreiz- und   Drehsicherungsring ausgebildet ist, welcher in montiertem Zustand mit dem Lagerringkörper unverdrehbar vereinigt ist, im demontierten Zustand jedoch vom Lagerringkörper trennbar ist. Die gegenseitige Unverdrehbarkeit des Lagerringkörpers einerseits und des   Spreiz-und Drehsicherungsrings, welcher   das Bremsmoment aufzunehmen hat, anderseits, kann durch ineinandergreifende Nasen und Schlitze erreicht werden.

   Der   Spreiz- und   Drehsicherungsring wird entweder ohne Gewinde auf die Nabenachse aufgeschoben und durch 

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 den Lagerringkörper gegen einen Anschlag,. etwa eine Schulter der Nabenachse gedrückt oder aber der   Spreiz- und   Drehsicherungsring wird zusammen mit dem Lagerringkörper auf das Gewinde der Nabenachse aufgeschraubt. 



   Nach einer andern Ausführungsform sind die Zugänge nach der Lauffläche in der Weise geschaffen. dass in den Rand des Spreizgliedes Nuten eingelassen sind, welche nach der Lauffläche in axialer Richtung hin führen ; diese Nuten müssen in solcher Teilung angeordnet sein, dass ihre Zahl entweder gleich der Zahl der Kugeln des zu montierenden Kugellagers ist oder aber teilbar ist durch diese Kugelzahl. 



   An dem   Spreiz- und   Drehsicherungsring kann in an sich bekannter Weise eine Ringkante oder eine konische Aussenfläche für den Eingriff mit einer ebenfalls konischen Innenfläche des axial verschiebbaren Bremsmantels ausgebildet sein. 



   Die Drehsicherung kann in an sich bekannter Weise von axialen Vorsprüngen des   Spreiz- und   Drehsicherungsrings gebildet sein, welche mit radial nach innen gebogenen Klauen des Bremsmantels zusammenwirken. 



   Das axial verschiebbare Spreizglied kann, wie an sich bekannt, von einem Ringkörper mit konischer Aussenfläche für den Eingriff mit einer entsprechend konischen Innenfläche des Bremsmantels gebildet sein, welcher mittels einer Verschraubung durch die Antriebs- und Bremsvorrichtung verschiebbar ist. 



   Wenn die Nabenhülse an ihrem andern Ende ebenfalls durch ein Kugellager auf dem Antreiber der Antriebs- und Bremsvorrichtung gelagert ist, so empfiehlt es sich, die beiden Lager der Nabenhülsenlagerung mit gleichem Durchmesser auszubilden. Es reduziert sich dann die Zahl der in einer Einheit vorkommenden verschiedenen Teile und es vereinfacht sich die Lagerhalterung beim Hersteller und in Ersatzteillagem. 



   Bei Freilaufnaben mit Klemmwalzengesperre ist einer Verkleinerung des Kugellagerdurchmessers des antreiberseitigen Kugellagers der Nabenhülsenlagerung insofern eine Grenze gesetzt, als der Kugelhalter des Kugellagers bei der Montage über die auf dem Antreiber ausgebildeten Steigungsflächen des Walzengesperres hinweggeschoben werden muss. Wenn man nun die Zahl der Kugeln des antreiberseitigen Kugellagers teilbar macht durch die Zahl der Walzen des Walzengesperres, so ist es möglich, die radial äusse-   ren Enden dieser Steigungsflachen   zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Kugeln durchtreten zu lassen, so dass der Innendurchmesser des Kugellagers bis unter dem Aussendurchmesser   der Steigungsflächen   des Antreibers verkleinert werden kann. 



   Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen die für den Eingriff des Bremsmantels und für den Eingriff des Walzengesperres bestimmten Flächen der Nabenhülse auf gleichem Durchmesser und von diesem Durchmesser aus beginnen die an der Nabenhülse ausgebildeten Aussenlaufflächen der Kugellager. 



   Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung. Es stellen dar : Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bekannte Freilaufnabe, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Freilaufnabe, Fig. 3 eine Ansicht auf den Antreiber der erfindungsgemässen Freilaufnabe der Fig. 2 bei Betrachtungsrichtung von links nach rechts, Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen 
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   5Fig. 6 eine Seitenansicht des Lagerringkörpers gemäss Fig. 5. 



   Die Freilaufnabe gemäss Fig. 1 umfasst eine Nabenachse 10. Auf dieser Nabenachse 10 ist ein Lager-   ringkörper   12 aufgeschraubt. Auf dem Lagerringkörper 12 ist eine Lauffläche 14 für ein Kugellager 16 ausgebildet. Das Kugellager 16 umfasst einen Kugelhalter 18. Am ändern Ende der Nabenachse 10 ist ein weiterer Lagerringkörper 20 mit einer Lauffläche 22 aufgeschraubt. Die Lauffläche 22 gehört einem Kugellager 24 an. Mittels dieses Kugellagers 24 ist ein Antreiber 26 drehbar gelagert. Der Antreiber 26 ist mit einem Kettenrad 28 vereinigt. Auf dem Antreiber ist eine Lauffläche 30 ausgebildet. Diese Lauffläche gehört zu einem Kugellager 32 mit Kugelhalter 34. Durch die Kugellager 16 und 32 ist eine Nabenhülse 36 gelagert. 



   Der Antreiber 26 überträgt das Antriebsmoment auf die Nabenhülse 36 durch ein Walzengesperre 38. 



  Das Walzengesperre 38 besteht aus einem Sperrwalzenträger 40 und Sperrwalzen 42, welche zwischen Gabeln 44 des Sperrwalzenträgers 40 eingeschlossen sind. Auf dem Sperrwalzenträger 40 ist ein Flachgewinde 46 aufgeschnitten. Auf diesem Flachgewinde 46 ist ein Ringkörper 48 verschraubbar. Der Ringkörper 48 weist eine konische Aussenfläche 50 auf. Die konische Aussenfläche 50 ist bestimmt für den Eingriff mit einer konischen Innenfläche 52 eines spreizbaren Bremsmantels 54. Der Bremsmantel 54 ist durch eine Ringfeder 56 zusammengehalten. An seinem dem Lagerringkörper 12 zugekehrten Ende weist der Bremsmantel 54 eine weitere konische Innenfläche 58 auf, welche einer Ringkante 60 des Lagerringkörpers 12 gegenüberliegt. 

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   Beim Bremsen wird die Bremsbewegung des Antreibers 26 durch das Walzengesperre 38 auf den Gesperreträger 40 übertragen. Dessen Verdrehung bewirkt eine Verschiebung des Ringkörpers 48 nach links. Die konische Aussenfläche 48 tritt in Eingriff mit der konischen Innenfläche 58 des Bremsmantels. Dieser wird in der Fig. 1 nach links verschoben und gleitet mit seiner   konischen Innenfläche   58 auf die Ringkante 60 auf. Diese Ringkante 60 wirkt ebenso wie die konische Aussenfläche 50 spreizend auf den Bremsmantel 54, so dass sich dieser bremsend an die Nabenhülse 36 anlegt. Aus dem Bremsmantel herausgebogene 
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 Verdrehung gesichert ist. Das Bremsmoment wird also von den axialen Vorsprüngen 64 auf den Lagerring- körper 12 übertragen und von diesem auf das Fahrradgestell übertragen. 



   Man erkennt in Ausführungsform der Fig. 1, dass der radial innere Durchmesser der Lauffläche 14 bestimmt ist durch den Durchmesser der Ringkante   60 ;   wenn der radial innere Durchmesser der Lauffläche 14 kleiner wird als der Durchmesser der Ringkante 60, so ist eine Montage des gefüllten Kugelhalters 18 nicht mehr möglich. Der Innendurchmesser der Lauffläche 14 bestimmt also den grössten Durchmesser der Nabenhülse 36. 



   In der erfindungsgemässen Ausführungsform der Fig. 2 sind sämtliche vergleichbaren Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in der Ausführungsform gemäss Fig. 1. Die Betriebsweise ist bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 identisch mit derjenigen bei der Ausführungsform der Fig. 1. Zum Unterschied von der Ausführungsform der   Fig. 1   ist gemäss Fig. 2 ein vom Lagerringkörper 12 getrennter   Spreiz- und   Drehsicherungsring 66 vorgesehen. Dieser ist durch ineinandergreifende Nasen- und Schlitze 68 unverdrehbar mit dem Lagerringkörper 12 verbunden und trägt die axialen Vorsprünge 64. Der   Spreiz- und   Drehsicherungsring 60 weist ein Innengewinde auf und ist zusammen mit dem Lagerringkörper 12 auf das Gewinde der Nabenachse 10 aufgeschraubt.

   Man erkennt, dass der Innendurchmesser der Lauffläche 14 kleiner ist als der Aussendurchmesser des   Spreiz- und   Drehsicherungsrings 66. Trotzdem ist die Montage des gefüllten Kugelhalters 18 möglich dank der Lösbarkeit des   Spreiz- und   Drehsicherungsrings von dem Lagerringkörper 12. Die nach innen verlegte Lauffläche 14 des Lagerrings 12 lässt einen wesentlich geringeren Aussendurchmesser der Nabenhülse an der Stelle einer Lagerung zu. 



   Die Lauffläche 30 des antreiberseitigen Kugellagers 32 besitzt gleichen Innendurchmesser wie die Lauffläche 14 des Kugellagers 16, so dass identische Kugellager verwendet werden können. 



   Man erkennt, dass im Gegensatz zu der Ausführungsform der   t*ig.   1 die Eingnifstlachen   6d   bzw. 70 der Nabenhülse 36 für den Bremsmantel 54 bzw. die Gesperrewalzen 42 auf annähernd gleichem Durchmesser liegen. Von diesem Durchmesser gehen die Aussenflächen der Nabenhülsenkugellager aus. 



   In der Darstellung der Fig. 3 sind die Steigungsflächen 72 des Antreibers 26 erkennbar, welche beim Antrieb das Drehmoment mittels der Sperrwalzen 42 auf die Fläche 70 übertragen. Diese   Steigungsflächen   72 enden in radial äusseren Vorsprüngen 74. Die radialen äusseren Vorsprünge 74 treten bei der Montage des gefüllten Kugelhalters 34 jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kugeln hindurch. Dies ist möglich dank der Montagebedingung : Zahl der Kugeln teilbar durch die Zahl der Sperrwalzen. 



   In der Ausführungsform der Fig. 4,5 und 6 sind identische Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in den Ausführungsteilen der Fig. 1 und 2. 



   Wie man insbesondere aus Fig. 5 erkennt, sind in den Lagerringkörper 12 Nuten 80 eingefräst, welche nach der Lauffläche 14   hinführen.   Über diese Nuten 80 kann, wie aus Fig. 6 ersichtlich, der mit Kugeln gefüllte Laufring 18 hinweggeschoben werden, bis die Kugeln auf die Lauffläche 14 kommen. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Freilaufnabe mit Bremse, insbesondere für Fahrräder, umfassend eine Nabenhülse und einen innerhalb dieser Nabenhülse unverdrehbar untergebrachten, durch beidseitige Spreizglieder gegen die Nabenhillse spreizbaren Bremsmantel, wobei ein Spreizglied durch eine Antriebs-und Bremsvorrichtung zwecks Betätigung des axial verschiebbaren Bremsmantels axial verschiebbar angeordnet und das andere Spreizglied zusammen mit einer Drehsicherung angrenzend an eine Lauffläche eines Lagerringkörpers der Naben-   hülsenlagerung   nabenachsenfest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Lauffläche (14) des Lagerringkörpers (12) kleiner ist als der Durchmesser des angrenzenden Spreizglieds (66) und dass Zugänge für die Einführung eines gefüllten Kugelhalters (18) nach der Lauffläche (14) geschaffen sind.

Claims (1)

1. 2. Freilaufnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizglied (66) zusammen mit der Drehsicherung (67) als ein vom Lagerringkörper getrennter Spreiz- und Drehsicherungsring ausgebildet ist, welcher in montiertem Zustand mit dem Lagerringkörper (12) unverdrehbar vereinigt ist, in demon- <Desc/Clms Page number 4> tiertem0 Zustand jedoch von dem Lagerringkörper (12) trennbar ist.

   3. Freilaufnabe nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerringkörper (12) und der Spreiz- und Drehsicherungsring (66) durch ineinandergreifende Schlitze und Nasen (68) unverdreh- bar miteinander verbunden sind.

   4. Freilaufnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Rand des Spreizglieds eine Anzahl von achsparallel verlaufenden Nuten (80) eingelassen sind, welche nach der Lauffläche (14) des Lagerringkörpers (12) hinführen, wobei die Anzahl der Nuten (80) gleich der Anzahl der Kugeln des zugehörigen Kugellagers (16) oder durch die Kugelzahl teilbar ist.

   5. Freilaufnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Spreizglied (66) in an sich bekannter Weise eine Ringkante (60) oder eine konische Aussenfläche für den Eingriff mit einer ebenfalls konischen Innenfläche (58) des axial verschiebbaren Bremsmantels (54) ausgebildet ist.

   6. Freilaufnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsicherung von axialen Vorsprüngen oder Nuten (64) des Spreizglieds (66) gebildet ist, welche in an sich bekannter Weise mit radial nach innen gebogenen Klauen (62) des Bremsmantels (54) zusammenwirken.

   7. Freilaufnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Spreizglied in an sich bekannter Weise von einem Ringkörper (48) mit konischer Aussenfläche (50) für den Eingriff mit einer entsprechend konischen Innenfläche (52) des Bremsmantels (54) gebildet ist, welcher mittels einer Verschraubung (46) durch die Antriebs-und Bremsvorrichtung (28,26, 40) verschraubbar ist.

   8. Freilaufnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Nabenhülse mittels eines weiteren Kugellagers auf einem Antreiber der Antriebs- und Bremsvorrichtung gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kugellager (16,32) der Nabenhülsenlagerung gleichen Durchmesser besitzen.

   H. Preilaufnabe nach Anspruch H, bei welcher der Antrieb der Nabenhülse durch ein zwischen dem Antreiber und der Nabenhülse wirksames Walzengesperre erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Kugeln im antreiberseitigen Kugellager (32) der Nabenhülsenlagerung teilbar ist durch die Zahl der Walzen (42) des Walzengesperres (72, 74, 42).

   10. Freilaufnabe nach Anspruch 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffsflächen des Walzengesperres und des Bremsmantels auf der Innenseite der Nabenhülse annähernd gleichen Durchmesser besitzen und dass an der Nabenhülse ausgebildete äussere Laufflächen der Kugellager von diesem Durchmesser ihren Ausgang nehmen.