Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
BOTTOM BRACKET BEARING FOR BICYCLES, TRIMMING DEVICES AND THE LIKE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/003207
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bottom bracket bearing for bicycles or the like. An end region of the bottom bracket spindle (6) has a first prismatic section (20) on which the chain wheel (24) is fitted in a precise position determined by an axial stop (34). The chain wheel (24) is maintained in its position against the stop (34) by means of the pedal crank (26) fitted on a second, preferably outwardly tapering section and a spring component (36) fitted between the chain wheel and the pedal crank.

Inventors:
SCHMITT ROBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP1993/001979
Publication Date:
February 02, 1995
Filing Date:
July 23, 1993
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SCHMITT ROBERT (DE)
International Classes:
B62K19/34; B62M3/00; (IPC1-7): B62M3/00
Foreign References:
US4201120A1980-05-06
US3347112A1967-10-17
EP0485954A11992-05-20
GB499941A1939-01-31
Download PDF:
Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Tretlageranordnung für Fahrräder, Trimmgeräte und derglei¬ chen, mit einer Tretlagerwelle (6) , bei der zumindest ein Wellenendbereich ein äußeres MitnahmeQuerschnittpro¬ fil hat, auf das ein Zahnkranz (24) und eine Tretkurbel (26) jeweils mit einem entsprechenden komplementären inneren Querschnittprofil aufgesteckt und durch Spann¬ mittel (28) axial befestigt werden, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Wellenendbereich einen ersten, vom Wellenende ferneren Abschnitt (20) mit einem prismati¬ schen Querschnittsprofil zur Aufnahme des Zahnkranzes (24) und einem zweiten, dem Wellenende nahen Abschnitt (22) zur Aufnahme der Tretkurbel (26) hat.
2. Tretlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in dem dem Wellenende fernen Endbereich des ersten Abschnittes (20) ein definierter, gegen die AufSteckrichtung (A) wirkender axialer Anschlag (34) für den Zahnkranz (24) vorgesehen ist.
3. Tretlageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Anschlag durch den Übergang des ersten, prismatischen Abschnittes zum zylindrischen Wellenabschnitt bildende Schulterflächen (34) darge¬ stellt ist.
4. Tretlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel eine die Tretkurbel (26) axial in Aufsteckrichtung (A) belastende Schraubenanordnung (28) sowie Mittel (36) zum Übertragen der axialen Spannkraft von der Tretkurbel (26) auf den Zahnkranz (24) umfassen.
5. Tretlageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Kurbel zum Übertragen der axialen Spannkraft jeweils am Zahnkranz (24) bzw. der Tretkurbel (26) ausgebildete, einander zugewandte Übertragungsflä¬ chen (27; 29) umfassen.
6. Tretlageranordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Übertragen der axialen Spannkraft zwischen Zahnkranz (24) und Tretkur¬ bel (26) angeordnete Distanzringe umfassen.
7. Tretlageranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Übertragen der axialen Spannkraft zwischen Zahnkranz und Tretkurbel angeordnete Federelemente (36) umfassen.
8. Tretlageranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Federelemente Tellerfedern (36) sind.
9. Tretlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (22) sich zum Wellenende hin verjüngt.
10. Tretlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (20) im wesentlichen als prismatischer Vierkant ausgebildet ist und daß der zweite Abschnitt (22) sich unmittelbar an den ersten Abschnitt (20) anschließt und sich, aus¬ gehend vom Querschnittsprofil des ersten Abschnittes (20) zum Wellende hin pyramidenstumpfartig verjüngt.
Description:
Tretlageranordnung für Fahrräder, Trimmgeräte und dergleichen

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tretlageranordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Stand der Technik

Bei modernen Tretlageranordnungen der gattungsgemäßen Art sind der Zahnkranz und die zugeordnete Tretkurbel im allgemeinen getrennte Bauteile, die jedoch vor der Montage miteinander zu einer Baueinheit verbunden und gemeinsam auf das Wellen¬ ende aufgesteckt werden. In selteneren Fällen sind der Zahn¬ kranz und die Tretkurbel einstückig hergestellt.

Um die aus Zahnkranz und Tretlager bestehende Baueinheit auch dann, wenn sie sich nach längerem Gebrauch etwas ausgeschla¬ gen hat, wieder fest anziehen zu können, ist der Wellenend- bereich im allgemeinen so ausgebildet, daß er sich zum Wellen¬ ende hin leicht verjüngt, so daß das äußere Querschnittsprofil des Wellenendbereiches und das innere Querschnittsprofil der Zahnkranz/Tretkurbeleinheit durch axiales Nachspannen wieder einen festen Sitz erlangen können.

Durch Toleranzabweichungen des äußeren Querschnittsprofils bzw. des inneren Querschnittsprofils, die durch den oben beschriebenen Verschleiß noch verstärkt werden können, kann die axiale Lage insbesondere des Zahnkranzes von der Soll¬ lage, bei der eine ideale Kettenausrichtung zu den hinteren Zahnkränzen gegeben ist, mehr oder weniger stark abweichen. Eine derartige Abweichung kann auch dadurch entstehen, daß die Zahnkranz/Tretkurbeleinheit unterschiedlich stark auf den Wellenendbereich aufgepreßt wird, da diese Aufpreßkräfte keiner Normung unterliegen. Die beschriebenen Abweichungen müssen entweder in Kauf genommen werden, was zu einem unge¬ nauen Kettenlauf und damit zu erhöhtem Kettenverschleiß führt, oder sie müssen durch zusätzliche Maßnahmen, beispielsweise durch axiales Versetzen des gesamten Tretlagers oder axiales Ausrichten der hinteren Zahnkränze ausgeglichen werden, was den Montageaufwand beträchtlich erhöht.

Ein weiterer Nachteil wird auch darin gesehen, daß bei Tret¬ lageranordnungen der beschriebenen Art jeweils zwei unter¬ schiedliche Tretkurbeltypen vorgesehen sein müssen, nämlich eine mit einem Zahnkranz verbindbare Tretkurbel sowie eine einfache Tretkurbel für die andere Seite. Dadurch erhöht sich der Herstellungsaufwand und der Lagerhaitungsaufwand für eine derartige Tretlageranordnung.

Ein weiteres Problem entsteht durch unterschiedliche Industrie¬ normen der verschiedenen Länder. So verwenden beispielsweise Deutschland einerseits und Japan andererseits unterschiedliche Basismaße für das Querschnittprofil des Wellenendbereiches, auf das die Tretkurbeln aufgesteckt werden. Da der Verjün¬ gungswinkel bei beiden Industriestandards gleich ist, führt eine unpassende Paarung von Tretlagerwelle und Tretkurbel ge¬ wöhnlich zu einer erheblichen axialen Fehlstellung des Zahn¬ kranzes, was im allgemeinen erst beim Auflegen der Kette be-

merkt und dann nur mit großem Aufwand rückgängig gemacht werden kann.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tretlager anordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, die eine definierte axiale Stellung des Zahn¬ kranzes sicherstellt, welche auch nach längerem Einsatz er¬ halten bleibt, bei der Verwechslungen von Tretlagerkomponenten nach unterschiedlichen Industriestandards weniger leicht vor¬ kommen und die es erlaubt, für beide Seiten des Tretlagers gleiche Tretkurbeln zu verwenden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale gelöst.

Darstellung der Erfindung

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, zur Aufnahme des Zahnkranze ein prismatisches Querschnittsprofil zu verwenden und den Zahn kranz als vorzugsweise von der Tretkurbel vollständig getrenn¬ tes Bauteil zu montieren. Prismatische Querschnittsprofile sind fertigungstechnisch sehr viel einfacher herzustellen als sich verjüngende Querschnittsprofile. Das äußere Querschnitts- profil des ersten Abschnittes einerseits und das innere Quer¬ schnittsprofil des Zahnkranzes andererseits lassen sich des¬ halb mit geringem Aufwand so genau fertigen, daß sich ein spielfreier Sitz des Zahnkranzes auf der Tretlagerwelle er¬ gibt. Zur Montage wird der Zahnkranz auf den zugeordneten Wellenabschnitt aufgepreßt und in einer axial genau definier¬ ten Lage fixiert. Diese axiale Stellung ist im Gegensatz zu verjüngten Querschnittsprofilen nicht von der Fertigungs¬ toleranz des Querschnittsprofils abhängig.

Zur genauen Festlegung der axialen Stellung ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein definierter, gegen die AufSteckrichtung wirkender axialer Anschlag für

den Zahnkranz vorgesehen. Dieser Anschlag kann auf unter¬ schiedliche Weise, z.B. mittels eines auf die Tretlagerwelle aufgesetzten Segerringes gebildet sein. Eine besonders ein¬ fache Lösung ergibt sich dadurch, daß der Anschlag durch den Übergang des prismatischen Abschnittes zum zylindrischen Wellenabschnitt bildende Schulterflächen dargestellt ist.

Der Zahnkranz kann durch beliebige, geeignete Mittel gegen Verschieben entgegen der Aufsteckrichtung fixiert werden, beispielsweise durch einen Preß- oder Schrumpfsitz, einen Segerring oder dergleichen. In einer bevorzugten Ausge¬ staltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß der Zahn¬ kranz durch die Tretkurbel fixiert wird. Dazu umfassen die Spannmittel eine die Tretkurbel axial in Aufsteckrichtung belastende Schraubenanordnung sowie Mittel zum übertragen der axialen Spannkraft von der Tretkurbel auf den Zahnkranz. Diese Mittel zum Übertragen der axialen Spannkraft sind im einfachsten Fall jeweils am Zahnkranz einerseits bzw. der Tretkurbel andererseits ausgebildete, einander zugewandte Übertragungsflächen. In anderer Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Mittel zum Übertragen der axialen Spannkraft zwischen Zahnkranz und Tretkurbel angeordnete Distanzringe. In einer anderen, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Mittel zum übertragen der axialen Spannkraft zwischen Zahnkranz und Tretkurbel angeordnete Federelemente, die vorzugsweise als Tellerfedern ausgebildet sind.

Der zweite Abschnitt zur Aufnahme der Tretkurbel kann auch ein prismatisches Querschnittsprofil haben; in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist aber vorgesehen, daß der zweite Abschnitt sich zum Wellenende hin verjüngt. Dadurch besteht in bekannter Weise die Möglichkeit, die hinsichtlich ihrer axialen Lage weniger kritische Tretkurbel auch nach längerem Einsatz durch Anziehen der Spannmittel stets spiel-

frei zu halten. Die sich durch Nachspannen ergebenden unter¬ schiedlichen axialen Stellungen können in der weiter vorne beschriebenen Weise durch entsprechende, zwischen Zahnkranz und Tretkurbel angeordnete Distanzringe oder Federelemente ausgeglichen werden. Die zahnkranzseitige Tretkurbel ist vorzugsweise mit der einfachen Tretkurbel für die andere Tretlagerseite identisch, so daß sich insoweit eine Fertigungs¬ rationalisierung sowie eine vereinfachte Lagerhaltung ergibt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorge¬ sehen, daß der erste Abschnitt im wesentlichen als prisma¬ tischer Vierkant ausgebildet ist und daß der zweite Abschnitt sich unmittelbar an den ersten Abschnitt anschließt und sich, ausgehend vom Querschnittsprofil des ersten Abschnittes, zum Wellenende hin, pyramidenstumpfartig verjüngt.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüg¬ lich der Offenbarung aller nicht im Text beschriebenen Einzel¬ heiten ausdrücklich verwiesen wird. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches im folgenden näher beschrieben wird. Es zeigen:

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Tretlageranordnung;

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Teil der Tret¬ lageranordnung der Fig. 1 im Bereich des zahn- kranzseitigen Wellenendes.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Die in den Figuren dargestellte Tretlageranordnung 2 ist in einem fahrradrahmenseitigen Tretlagergehäuse 4 aufgenommen. Sie umfaßt in an sich bekannter Weise eine Tretlagerwelle 6,

die über zwei axial beabstandete Kugellager 8, 10 in zwei stirnseitig in das Tretlagergehäuse 4 eingepreßten oder ein¬ geschraubten Adapterbuchsen 12, 14 drehbar gelagert und axial fixiert ist. Die Lageraußenringe der beiden Kugellager 8, 10 sind durch eine Distanzbuchse 16 auf Abstand gehalten. Der äußere Lagerring des in Fig. 1 linken Kugellagers 8 liegt di¬ rekt an der Adapterbuchse 12 an, während zwischen dem Lager¬ außenring des rechten Kugellagers 10 und der zugeordneten Adapterbuchse 14 eine Tellerfederanordnung vorgesehen ist. Die Federkraft der Tellerfederanordnung 16 ist so bemessen, daß diese im normalen Fahrbetrieb nicht zusammengedrückt wird. Die Tellerfederanordnung ermöglicht einen axial spielfreien Einbau der Tretlageranordnung ohne die Gefahr von Überbestim¬ mungen durch Doppelpassungen.

Der in Fig. 1 dargestellte linke Endbereich der Tretlager¬ welle 6 hat ein einfaches Vierkantprofil, welches sich zum Wellenende hin leicht verjüngt. Es dient zur Aufnahme einer nicht dargestellten Tretkurbel.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte rechte Endbereich der Tretlagerwelle 6 hat einen ersten, vom Wellenende ferneren Abschnitt 20 mit einem prismatischen, als Vierkant ausgebil¬ deten Querschnittprofil sowie einen zweiten, dem Wellenende nahen Abschnitt 22 mit einem sich zum Wellenende hin ver¬ jüngenden vierkantigen Querschnittsprofil. Wie zu erkennen ist, schließt sich der zweite Abschnitt 22 unmittelbar an den ersten Abschnitt 20 an, so daß die aneinandergrenzenden Quer¬ schnitte des ersten Abschnittes 20 und des zweiten Abschnittes 22 gleich sind.

Der erste Abschnitt 20 dient zur Aufnahme eines Zahnkranzes 24, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als Dreier-Zahn¬ kranz aufgebaut ist und verschiedene Übersetzungen erlaubt. Es sei hier bemerkt, daß der Zahnkranz 24 beispielsweise auch als Zahnriemenscheibe oder dergleichen ausgebildet sein könnte.

Der zweite Abschnitt 22 dient zur Aufnahme einer Tretkurbel 26. Der in den Fig. 1 und 2 rechts dargestellte Endbereich der Tretlagerwelle ist mit einer nicht näher dargestellten axialen Gewindebohrung versehen, in die ein Schraubbolzen 28 einschraubbar ist. Mittels des Schraubbolzens 28 kann die Tretkurbel über eine Beilagscheibe 30, die sich an eine Anlagefläche 32 der Tretkurbel 26 anlegt, axial in Aufsteck¬ richtung A gespannt werden.

Am Übergang des ersten Abschnittes 20 zu dem in den Figuren links davon befindlichen zylindrischen Wellenabschnitt ent¬ stehen Schulterflächen 34, die einen axialen Anschlag für den Zahnkranz 24 in AufSteckrichtung A bilden.

Zwischen dem Zahnkranz 24 und der Tretkurbel 26 ist eine Tellerfeder 36 angeordnet. Diese wird beim Aufsetzen der Tretkurbel 26 auf den zweiten Abschnitt 22 und beim Spannen mittels des Schraubbolzens 28 zusammengedrückt und überträgt eine axiale Spannkraft auf den Zahnkranz 24. Die dadurch ent¬ stehende Vorspannung der Tellerfeder 36 ist so bemessen, daß der Zahnkranz 24 beim normalen Fahrbetrieb sicher an dem durch die Schulterflächen 34 gebildeten Anschlag gehalten wird. Auf diese Weise ist die axiale Stellung des Zahnkranzes 24 auf der Tretlagerwelle 6 exakt definiert. Da auch die axiale Lage der Tretlagerwelle 6 bezüglich des Tretlagergehäuses 4 exakt-festgelegt ist, ist auch die Lage des Zahnkranzes 24 und damit der Kettenlinie exakt zum Fahrradrahmen ausgerich¬ tet, so daß eine nachträgliche oder auch von einem eventuellen Verschleiß abhängige Justierung nicht erforderlich ist.

Es sei erwähnt, daß die nicht dargestellte Tretkurbel für das in Fig. 1 linke Ende der Tretlagerwelle 6 sowie die dargestellte Tretkurbel 26 identisch sein können, da der Zahnkranz 24 ein von der Tretkurbel unabhängiges und unab¬ hängig montiertes Bauteil ist.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Der Gegenstand der Erfindung ist bei der Herstellung von Fahrrädern, fahrradartigen Sport- und Trimmgeräten und der¬ gleichen anwendbar und gewerblich nutzbar. Er bietet bei vergleichsbaren oder geringeren Kosten eine höhere Prä¬ zision, eine Montageerleichterung und eine längere Lebens¬ dauer.




 
Previous Patent: ANTI-THEFT DEVICE FOR BICYCLE

Next Patent: BICYCLE GEARCHANGE