TECH N ISCH ES GEBI ET

Die Erfindung betrifft eine Achseinrichtung zum Einstecken in Durchgangsöffnungen einer Fahrradgabel oder eines Fahrradrahmens und zur Aufnahme einer Fahrrad nabe, umfassend einen Hohlzylinder, eine Zugstange mit einer Schnellspannvorrichtung und eine Haltevorrichtung, wobei die Zugstange sich koaxial entlang dem Hohlzylinder erstreckt, und wobei die Zugstange und der Hohlzylinder relativ zueinander in axialer Richtung verschiebbar und um die Achse drehbar sind.

STAN D DER TECH N I K

Zur Aufnahme von Fahrradnaben weisen Fahrradgabeln und Fahrradrahmen Achseinrichtungen auf, welche fest an Enden der Fahrradgabel (Vorderradachse) oder des Fahrradrahmens ( H interradachse) montiert werden . Insbesondere bei Fahrrädern, welche einer hohen Belastung ausgesetzt sind , z. B. Mountain-Bikes, werden dazu häufig Steckachsen verwendet. Steckachsen werden durch die Durchgangsöffnungen an den Enden der Gabel oder des Rahmens und durch die entsprechende Vorder- oder H interradnabe gesteckt.

Es ist z. B. eine Steckachse bekannt, welche aus einem metallischen Hohlzylinder besteht, der an einem Ende ein Aussengewinde und am anderen Ende einen Spreizvorrichtung aufweist. Zur Montage wird Steckachse mit dem Aussengewinde-Ende durch die erste Durchgangsöffnung und die Nabe gesteckt und mit in ein Innengewinde der zweiten Durchgangsöffnung bis zum Anschlag eingeschraubt. Ein solches Innengewinde ist in vielen Fahrradgabel und -rahmen standardmässig vorhanden. Anschliessend wird mit der Spreizvorrichtung das Ende der Steckachse, welches in der ersten Durchgangsöffnung angeordnet ist im Durchmesser aufgeweitet und dabei festgeklemmt. Der Hohlzylinder der Steckachse nimmt einerseits die Spann- oder Klemmkraft in axialer Richtung zur Fixierung der Achse und andererseits die Kraft senkrecht auf Achse durch das Gewicht des Fahrrads und des Radfahrers auf, sowie der für den Einsatzbereich , z. B. Mountain -Biking , entsprechenden Belastungen . Problematisch bei dieser Steckachse ist, dass sie beim Einsetzen mit dem Aussengewinde meist vollständig bis ans Ende des Aussengewindeganges eingeschraubt wird und sich daher verklemmt und festsetzt. Nach einer gewissen Zeit kann die Steckachse nur sehr schlecht und unter grossem Kraftaufwand wieder entfernt werden. Zudem sind eine Feinjustierung der axialen Spannkraft und eine gleichzeitige optimale Ausrichtung des Spannhebels der Spreizvorrichtung entlang der Fahrradgabel oder des Fahrrad rahmens kaum möglich .

Aus DE 1 020080 1 2573 ist eine Achseinrichtung zum Einstecken in Durchgangsöffnungen einer Fahrradgabel oder eines Fahrradrahmens und zur Aufnahme einer Fahrrad nabe bekannt. Die Achseinrichtung umfasst einen Hohlzylinder, welcher als eigentliche Achse dient. Weiter umfasst sie koaxial zum Hohlzylinder eine Zugstange, welche an einer Seite mit einer Schnellspannvorrichtung und an der anderen Seite mit einer aufweitbaren, mehrteiligen Halteeinrichtung versehen ist. Durch Betätigen der Schnellspannvorrichtung wird die Zugstange relativ zum Hohlzylinder verschoben. Dadurch wird die Halteeinrich tung in einem aufgeweiteten Zustand blockiert und gegen die U mrandung der Durchgangsöffnung gepresst. Um die Achseinrichtung zu entfernen muss zuerst an einer Seite die Schnellspannvorrichtung gelöst werden. Anschliessend muss die Halteeinrichtung von der anderen Seite her in ihrem Durchmesser wieder verkleinert werden und in Richtung der Nabe ged rückt werden, bis sie in die Durchgangsöffnung geschoben ist. Erst dann kann die Achseinrichtung vollständig aus der Nabe und den Durchgangsöffnungen he- rausgezogen werden. Nachteilig ist auch, dass sich in der aufgeweiteten Halteeinrichtung leicht Schmutz festsetzen kann , welcher ein Entfernen der Achseinrichtung zusätzlich erschwert, da sich der Durchmesser der Halteeinrichtung nicht mehr ohne weiteres verkleinern lässt.

DARSTELLU NG DER ERFIN DU NG

Aufgabe der Erfindung ist, eine Achseinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche einfach und leicht in der Bauweise ist, welche leicht bedienbar und von einer Seite her lösbar und entfernbar ist. Zudem soll sie weniger anfällig gegenüber Verschmutzung sein . Weiter soll die Achseinrichtung ein möglichst geringes Gewicht aufweisen .

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst. Die erfind ungsgemässe Achseinrichtung zum Einstecken in Durchgangsöffnungen einer Fahrradgabel oder eines Fahrrad rahmens und zur Aufnahme einer Fahrradnabe umfasst einen Hohlzylinder, eine Zugstange mit einer Schnellspannvorrichtung und eine Haltevorrichtung . Die Zugstange erstreckt sich koaxial entlang dem Hohlzylinder. Die Zugstange und der Hohlzylinder sind relativ zueinander in axialer Richtung verschiebbar und um die Achse drehbar. Die Haltevorrichtung umfasst ein Einsatzelement, welches derart ausgebildet ist, dass es losgelöst von der Zugachse in eine der Durchgangsöffnungen einer Fahrradgabel oder eines Fahrradrahmens einsetzbar ist. Die Zugstange weist an einem Ende einen Befestigungsabschnitt aufweist, welcher beim Einsetzen der Achseinrichtung , resp. der Zugstange zusammen mit dem Hohlzylinder, mit dem in der Durchgangsöffnung eingesetzten Einsatzelement in Eingriff bringbar ist.

Zur Montage der erfind ungsgemässen Achseinrichtung wird das Einsatzelement der Haltevorrichtung in eine der beiden Durchgangsöffnungen einer Fahrradgabel oder eines Fahrrad rahmens eingesetzt. Anschliessend kann die Zugstange zusammen mit dem Hohlzylinder durch die andere Durchgangsöffnung und durch eine Fahrradnabe gesteckt werden. Die Zugstange wird dabei, z. B. durch Drehen um deren Achse, mit dem Einsatzelement der Haltevorrichtung in Eingriff gebracht und die Achseinrichtung wird mittels der Schnellspannvorrichtung festgeklemmt. Beim Entfernen wird die Schnellspannvorrichtung geöffnet und die Zugstange kann von dem Einsatzelement, z. B. durch Drehen um deren Achse, gelöst und zusammen mit dem Hohlzylinder aus der Fahrradnabe herausgezogen werden. Das Einsatzelement kann dabei in der Durchgangöffnung verbleiben und muss nicht entfernt werden , so dass das Einstecken und Entfernen der Achsein richtung leicht von einer Seite her durchführbar ist und der Schnellspannhebel jeweils in der voreingestellten und gewünschten Position in Endstellung gebracht werden kann, ohne dass dabei stets neu eingestellt bzw. neu nachjustiert werden muss. Das Einsatzelement kann z. B. als Bestandteil der Fahrradgabel oder des Fahrrad rahmens bereits in die Durchgangsöffnung eingebaut oder integriert sein .

Die Schnellspannvorrichtung an dem einen Ende der Zugstange ist vorzugsweise eine herkömmliche Schnellspannvorrichtung mit einem Schnellspannhebel , einem Exzenter und einem Druckstück auf, wobei das Druckstück einen grösseren Durchmesser als die Durchgangsöffnungen aufweist, so dass es auf den Rand einer der Durchgangsöffnungen auflegbar ist. Das andere Ende der Zugstange ist mit der Haltevorrichtung in der anderen Durchgangsöffnung verbunden. Durch Betätigen der Schnellspannvorrichtung werden die beiden Enden der Fahrradgabel resp. des Fahrrad rahmens mit den Durchgangsöffnungen in Richtung aufeinander gezogen und die Achseinrichtung wird festgeklemmt.

Bei der erfind ungsgemässen Achseinrichtung werden die Spann- oder Klemmkraft in axialer Richtung durch die Zugstange aufgenommen . Die Kraft senkrecht auf die Achse durch das Gewicht des Fahrrads und des Radfahrers und der auf die Steckachse einwirkenden Belastung beim Fahren wird durch den Hohlzylinder aufgenommen .

Bevorzugte Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben .

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Einsatzelement zur Feinjustierung der Schnellspannvorrichtung in einem eingesetzten Zustand um die Achse drehbar. Auf diese Weise kann über die Schnellspannvorrichtung eine optimale Spannkraft erreicht werden und ein Spannhebel der Schnellspannvorrichtung kann dabei immer in die gewünschte Richtung z. B. entlang der Fahrradgabel, ausgerichtet sein . Um das Einsatzelement zur Feinjustierung zu drehen, kann es einen Innensechskant oder dergleichen oder einen äusseren, aus der Durchgangöffnung herausragenden Abschnitt aufweisen , welcher sich stets einfach bed ienen lässt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Achseinrichtung weist das Einsatzelement ein Aussengewinde auf und ist mit dem Aussengewinde in eine der Durchgangsöffnungen einer Fahrradgabel oder eines Fahrradrahmens einschraubbar und im eingesetzten Zustand um die Achse drehbar, um die Feinjustierung zu gewährleisten .

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Achseinrichtung ist das Einsatzelement, anstelle eines Aussengewindes, mit einer Federrillennut versehen , und kann fix in einer Durchgangsöffnung der Fahrradgabel oder dem Fahrradrahmen in eine entsprechende Führungsnut eingesetzt werden, so dass es in axialer Richtung der Achseinrichtung fixiert ist. Ein solches Einsatzelement ist frei um die Achse der Achseinrichtung drehbar und gleichzeitig vor dem Herausfallen , wenn die Zugstange nicht eingesetzt ist, gesichert.

Vorzugsweise, ist der Befestigungsabschnitt der Zugstange ein Gewindeabschnitt und das Einsatzelement weist ein Innengewinde auf, in welches der Gewindeabschnitt der Zugstange einschraubbar und in Eingriff bringbar ist. Das Einsatzelement ist vorzugsweise einstückig ausgebildet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Achseinrichtung weist das Einsatzelement einen inneren Abschnitt und einen äusseren Abschnitt auf, wobei es mit dem inneren Abschnitt in eine der Achsaufnahmeöffnungen einer Fahrradgabel oder eines Fahrradrahmens einsetzbar ist und der äussere Abschnitt aus der Durchgangsöffnung hervorsteht, so dass das Einsatzelement zur Feinjustierung einfach gedreht werden kann . Das Einsatzelement ist vorzugsweise in axialer Richtung derart dimensioniert, dass es nur in einem Teilbereich der Durchgangsöffnung angeordnet wird, so dass der Hohlzylinder in den anderen Teilbereich der Durchgangsöffnung eingesteckt werden kann, um die Last des Fahrrads aufzunehmen .

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Achseinrichtung weist die Haltevorrichtung Sicherungsmittel auf, welche ein Herausfallen des Einsatzelements aus der Durchgangsöffnung verhindert, und zwar wenn die Zugstange nicht mit dem Einsatzelement verbunden ist. Beispielsweise kann ein äusserer Abschnitt des Einsatzelements einen grösseren Durchmesser als die Durchgangsöffnung aufweisen , wobei an der der Durchgangsöffnung zugewandten Seite ein elastisches Element, z. B. ein Gummiring, angeordnet ist, um eine Selbstlockerung des Einsatzelements und somit ein Herausfallen bei nicht eingesetzter Zugstange zu verhindern. Wobei das elastische Element ein Drehen des Einsatzelements zur Feinjustierung nach wie vor zulässt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Achseinrichtung weist die Zugstange einen M itnehmer auf, welcher die relative Verschiebbarkeit des Hohlzylinders in axialer Richtung gegenüber der Zugstange beg renzt, so dass beim Herausziehen der Zugstange aus einer Fahrrad nabe der Hohlzylinder mitgezogen wird . Vorzugsweise ist der M itnehmer im Bereich innerhalb des Hohlzylinders angeord net. Weiter vorzugsweise ist der M itnehmer in der Nähe der Schnellspannvorrichtung angeord net, so dass sich die Zugstange beim Herausziehen nur um wenige M illimeter gegen über dem Hohlzylinder verschiebt. Die Zugstange weist demnach in axialer Richtung gegen über dem Hohlzylinder wenige M illimeter, vorzugsweise 3 -4 mm, Spiel auf. Der M itnehmer kann beim Herausziehen der Zugstange an einem inneren Vorsprung des Hohlzylinders oder an dem weiter unten beschriebenen Abschlusselement mit Führungsöffnung anschlagen. Der M itnehmer kann eine auf der Zugstange fixierte M utter, Ring oder H ülse sein .

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Achseinrichtung weist der Hohlzylinder an beiden Enden jeweils ein Abschlusselement mit einer Führungsöffnung für die Zugstange aufweist und die Abschlusselemente vorzugsweise jeweils fest mit den Enden des Hohlzylinders verbunden sind . Vorzugsweise weisen die Abschlusselemente einen hohlzylinderförmigen Bereich auf, welcher zur zusätzlichen Verstärkung der Enden des Hohlzylinders jeweils in den Hohlzylinder hineinreicht.

Die Abschlusselemente sind z. B. auf einer Seite bis auf die Führungsöffnungen abgeschlossene röhrenförmige Elemente, welche beidseitig in den Hohlzylinder gesteckt werden können. Die Abschlusselemente können einen umlaufenden Flansch mit dem gleiche Durchmesser wie der Hohlzylinder aufweisen . Auf der Seite der Halteeinrichtung kann das Abschlusselement zusätzlich einen äusseren Abschnitt aufweisen , welcher passgenau in einen Passsitz des Einsatzelements eingeführt werden kann . Vorzugsweise ist der Hohlzylinder aus einem faserverstärktem Verbundwerkstoff, insbesondere ein kohlefaserverstärkter Verbundwerkstoff, aus einem Leichtmetall , insbeson dere Aluminium oder Titan , oder aus keramischen Verbundwerkstoffen gefertigt. Die beiden Abschlusselement sind vorzugsweise aus Kunststoff oder Leichtmetall , insbeson dere Aluminium oder Titan, gefertigt. Die Abschlusselemente können z. B Spritzgussteile sein .

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Achseinrichtung weist das Abschlusselement an der dem Einsatzelement zugewandten Seite einen zylinderförmigen Abschnitt auf, welcher in einen hohlzylinderförmigen Abschnitt des Abschlusselements einsteckbar ist.

KU RZE ERLÄUTERU NG ZU DEN FIGU REN

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen :

Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemässe Achseinrichtung in einer

Schnittdarstellung ; und

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässe Achseinrichtung in einer Schnittdarstellung .

WEG E ZU R AUSFÜ H RU NG DER ERFI N DU NG

Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Ausführungsform einer erfind ungsgemässen Achseinrichtung zum Einstecken in Durchgangsöffnungen 5, 6 einer Fahrradgabel oder eines Fahrradrahmens 7 und zur Aufnahme einer Fahrrad nabe ( nicht gezeigt). Fig. 1 zeigt die Achseinrichtung im eingebauten Zustand. Die Achseinrichtung umfasst eine Zugstange 2, welche sich koaxial entlang einem Hohlzylinder 1 erstreckt und beidseitig aus dem Hohlzylinder 1 herausragt. Die Zugstange 2 und der Hohlzylinder 1 sind relativ zueinander in axialer Richtung verschiebbar und um die Achse A drehbar. An einem Ende der Zugstange 2 ist eine Schnellspannvorrichtung 3 mit einem Schnellspannhebel 3 1 , einem Exzenter 32 und einem Druckstück 33 angeordnet, wobei das Druckstück 33 einen grösseren Durchmesser als die Durchgangsöffnungen 5,6 aufweist, so dass es auf den Rand einer der Durchgangsöffnungen 5 auflegbar ist. Das andere Ende der Zugstange 2 weist einen Befestigungsabschnitt 2 1 auf, welcher als Gewindeabschnitt ausgebildet ist. Die der Schnellspannvorrichtung entgegengesetzten Durchgangsöffnung 6 weist eine Innengewinde auf in welche ein Einsatzelement 41 mit einem Aussengewinde 42 eingeschraubt ist. Das Einsatzelement 41 weist weiter ein Innengewinde auf, in welches die Zugstange 2 mit dem Gewindeabschnitt 2 1 eingeschraubt ist. Durch Betätigen der Schnellspannvorrichtung 3 werden die beiden Enden der Fahrradgabel resp. des Fahrrad rahmens 7 mit den Durchgangsöffnungen 5, 6 in Richtung aufeinander gedrückt und die Achseinrichtung wird auf diese Weise festgeklemmt.

Der Hohlzylinder 1 weist einen Aussendurchmesser auf, welcher im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Durchgangsöffnungen 5, 6 entspricht und ist in beide Durchgangsöffnungen 5, 6 genügend weit eingesteckt, so dass die Fahrradgabel resp. der Fahrrad rahmen 7 auf dem Hohlzylinder 1 der Achseinrichtung gelagert ist. Typischerweise ist der Durchmesser der Durchgangsöffnung 5, 6 bei einer Vorderradgabel 1 5 mm und bei einer H interradgabel 1 2 mm. Der Hohlzylinder 1 ist aus einem kohlefaserverstärkten Verbundwerkstoff ( Kohlefaser-Verbundstoff CFK) hergestellt, kann aber auch aus anderen Materialien wie Leichtmetall , insbesondere Aluminium oder Titan, oder keramische Werkstoffe gefertigt sein . Der Hohlzylinder 1 ist an beiden Enden mit Abschlusselementen 1 1 , 1 2 abgeschlossen , wobei die Abschlusselemente 1 1 , 1 2 Führungsöffnungen für die Zugstange 2 aufweisen . Die Abschlusselemente 1 1 , 1 2 sind z. B. aus Leichtmetall , wie Aluminium oder Titan, oder aus Kunststoff gefertigt. Die Abschlusselemente 1 1 , 1 2 sind einseitig abgeschlossenen Hohlzylinder, welche mit einem Zylinderabschnitt in den Hohlzylinder 1 eingesteckt und mit dem Hohlzylinder 1 fest verbunden sind. Demnach entspricht der Aussendurchmes- ser des Zylinderabschnitts der Abschlusselemente 1 1 , 1 2 dem Innendurchmesser des Hohlzylinders 1 . An der abgeschlossenen Seite kann das Abschlusselement 1 1 , 1 2 einen umlaufenden Flansch aufweisen , dessen Durchmesser dem Aussendurchmesser des Hohlzylinders 1 entspricht. Der Zylinderabschnitt der Abschlusselemente 1 1 , 1 2 verstärkt die beiden Enden des Hohlzylinders 1 zusätzlich .

Weiter ist auf der Zugstange 2, vorzugsweise im Bereich des schnellspannerseitigen Abschlusselements 1 1 ein M itnehmer 22 befestigt, welcher die relative Verschiebbarkeit des Hohlzylinders 1 in axialer Richtung gegen über der Zugstange 2 beg renzt, indem er an der Umrandung der Führungsöffnung des schnellspannerseitigen Abschlusselements 1 1 anschlägt. Dabei wird beim Herausziehen der Zugstange 2 aus den Durchgangsöffnungen 5, 6 und der Fahrrad nabe der Hohlzylinder 1 mitgezogen . Idealerweise weist die Zugstange 2 in axialer gegenüber dem Hohlzylinder 1 etwa 3 -4 mm Spiel auf.

Das Einsatzelement 41 der Haltevorrichtung 4 ist derart in der Durchgangsöffnung 6 eingesetzt, dass es zur Feinjustierung der Schnellspannvorrichtung 3 im eingesetzten Zustand um die Achse A drehbar ist. In der Fig . 1 weist das Einsatzelement 41 einen äusseren Bereich 43 aus, welcher zur Feinjustierung von Hand oder mit einem geeigneten Werkzeug greifbar ist. Der äussere Bereich 43 weist einen grösseren Durchmesser als die Durchgangsöffnung 6 auf. Zur Sicherung des Einsatzelements 41 vor ungewolltem Her- ausfallen (wenn die Zugstange herausgeschraubt ist) ist zwischen dem äusseren Bereich 43 und der Durchgangsöffnung 6 ein Gummiring 44 angeordnet.

Die Haltevorrichtung 4 für die Durchgangsöffnung 6 kann sowohl als einzelnes Bauteil oder direkt in der Fahrradgabel resp. dem Fahrradrahmen 7 integriert sein , welche dann durch den Gabel- bzw. Rahmenhersteller verbaut wird.

Fig. 2 zeigt in einer Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform einer erfindungs- gemässen Achseinrichtung zum Einstecken in Durchgangsöffnungen 5, 6 einer Fahrradgabel oder eines Fahrradrahmens 7 und zur Aufnahme einer Fahrrad nabe ( nicht gezeigt). Im Unterschied zur Ausführungsform der Fig. 1 weist das Abschlusselement 1 2 an der der Haltevorrichtung 4 zugewandten Seite des Hohlzylinders 1 einen aus dem Hohlzylin der 1 hervorragenden zylinderförmigen Abschnitt 1 3 auf. Der zylinderförmige Abschnitt 1 3 weist einen geringeren Aussendurchmesser als der Hohlzylinder 1 auf. Das Einsatzelement 41 weist an der dem Abschlusselement 1 2 zugewandten Seite einen hohlzylin - derförmigen Abschnitt 45 auf. Der hohlzylinderförmige Abschnitt 45 weist einen Innendurchmesser auf, welcher dem Aussendurchmesser des zylinderförmigen Abschnitts 1 3 entspricht und einen Passsitz für den zylinderförmigen Abschnitt 1 3 bildet. In Fig. 2 sind der hohlzylinderförmige Abschnitt 45 und der zylinderförmige Abschnitt 1 3 im nicht zusammengesteckten Zustand gezeigt. Bei der Montage der Achseinrichtung wird der zylinderförmige Abschnitt 1 3 in den hohlzylinderförmige Abschnitt 45 gesteckt, um die Last der Fahrradgabel oder des Fahrrad rahmens auf den Hohlzylinder zu übertragen.

BEZEICH NU NGSLISTE

1 Hohlzylinder

2 Zugachse Schnellspannvorrichtung Haltevorrichtung

Durchgangsöffnung

Durchgangsöffnung

Fahrradgabel, -rahmen Abschlusselement

Abschlusselement

zylinderförmiger Abschnitt Halteabschnitt

M itnehmer

Schnellspannhebel

Exzenter

Druckstück

Einsatzelement

Aussengewinde

äusserer Bereich

Gummiring

hohizylinderförmiger Abschnitt Achse