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Patent Searching and Data


Title:
BOTTOM BRACKET FOR A BICYCLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/206970
Kind Code:
A1
Abstract:
Bottom bracket for a bicycle, comprising at least one bearing device that can be inserted in an axial direction of the bottom bracket into a bottom-bracket sleeve (1) of a frame (2) of the bicycle and can be secured there, said bearing device having a housing (3), and a rotary bearing (4) which is arranged in the housing (3) and has a retaining portion (5) secured on the housing (3) and, by contrast, a rotatably mounted bearing portion (6) by means of which, in the installed state, a bottom-bracket shaft (7) of the bicycle can be supported, wherein the retaining portion (5) is pressed in the axial direction against a stop (9) by a clamping element (8), wherein the clamping element (8) is screwed in the axial direction into the housing (3), wherein an outer thread of the clamping element (8) engages in an inner thread (10) of the housing (3).

Inventors:
SEITZ JOACHIM (DE)
POMMEL VINCENT (DE)
PACHNER SEBASTIAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2017/100198
Publication Date:
December 07, 2017
Filing Date:
March 13, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
B62M3/00; F16C35/077; F16C25/06
Foreign References:
US2670253A1954-02-23
US6386765B12002-05-14
US5281003A1994-01-25
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

Tretlager für ein Fahrrad, umfassend wenigstens eine in eine Axialrichtung des Tretlagers in eine Tretlagermuffe (1 ) eines Rahmens (2) des Fahrrads einführbare und dort befestigbare Lagervorrichtung mit einem Gehäuse (3) sowie einem in dem Gehäuse (3) angeordneten Drehlager (4), das einen an dem Gehäuse (3) befestigten Halterungsabschnitt (5) und einen demgegenüber drehbar gelagerten Lagerungsabschnitt (6), durch den im Einbauzustand eine Tretlagerwelle (7) des Fahrrads lagerbar ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungsabschnitt (5) durch ein Klemmelement (8) in Axialrichtung gegen einen Anschlag (9) gepresst ist, wobei das Klemmelement (8) in Axialrichtung in das Gehäuse (3) geschraubt ist, wobei ein Außengewinde des Klemmelementes (8) in ein Innengewinde (10) des Gehäuses (3) eingreift.

Tretlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (8) durch ein Sicherungselement (1 1 ) in Axialrichtung gegen den Halterungsabschnitt (5) gepresst wird, wobei das Sicherungselement (1 1 ) in Axialrichtung in das Gehäuse (3) geschraubt ist, wobei ein Außengewinde des Sicherungselementes (1 1 ) in das Innengewinde (10) des Gehäuses (3) eingreift.

Tretlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (8) und/oder das Sicherungselement (1 1 ) ringförmig oder rohrförmig sind und/oder einstückig ausgebildet sind.

Tretlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei der Lagervorrichtungen umfasst, wobei die Gehäuse (3) der Lagervorrichtungen an einem sich in Axialrichtung zwischen den Gehäusen (3) erstreckenden Verbindungselement (12) befestigt sind.

Tretlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (12) an dem Gehäuse (3) zumindest einer der Lagervorrichtungen be- festigt ist, indem es mit einem Außengewinde des Verbindungselements (12) in das Innengewinde (10) dieses Gehäuses (3) eingeschraubt ist.

6. Tretlager nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (12) das Klemmelement oder das Sicherungselement für den Halterungsabschnitt (5) des Drehlagers (4) wenigstens einer der Lagervorrichtungen bildet.

7. Tretlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (9) durch einen Abschnitt des Gehäuses (3) gebildet wird.

8. Tretlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (8) und/oder das Sicherungselement (1 1 ) und/oder das Verbindungselement (12) eine Schlüsselfläche aufweisen, an der ein Werkzeug ansetzbar ist, um das Klemmelement (8) und/oder das Sicherungselement (1 1 ) und/oder das Verbindungselement (12) in das Gehäuse (3) zu schrauben.

9. Fahrrad mit einem Rahmen (2) und einer Tretlagerwelle (7) mit daran befestigten Tretkurbeln (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Tretlagerwelle (7) durch ein in einer Tretlagermuffe (1 ) des Rahmens (2) angeordnetes Tretlager nach einem der vorangehenden Ansprüche gelagert ist.

Description:
Tretlager für ein Fahrrad

Die Erfindung betrifft ein Tretlager für ein Fahrrad, umfassend wenigstens eine in Axialrichtung des Tretlagers in eine Tretlagermuffe eines Rahmens des Fahrrads einführbare und dort befestigbare Lagervorrichtung mit einem Gehäuse sowie einem in dem Gehäuse angeordneten Drehlager, das einen an dem Gehäuse befestigten Halterungsabschnitt und einen demgegenüber drehbar gelagerten Lagerungsabschnitt, durch den im Einbauzustand eine Tretlagerwelle des Fahrrads lagerbar ist, aufweist. Daneben betrifft die Erfindung ein Fahrrad.

Tretlager von Fahrrädern, die auch Innenlager genannt werden, lagern in Fahrrädern die Tretlagerwelle, an der die Tretkurbeln befestigt sind. Derartige Tretlager bestehen typischerweise aus zwei Kugellagern, von denen eines im linken und eines im rechten Bereich einer Tretlagermuffe des Rahmens des Fahrrads angeordnet ist. Zur Halterung der Kugellager an dem Fahrradrahmen werden Gehäuse aus Metall oder Kunststoff genutzt. Zur Verbindung der Kugellager mit dem Gehäuse sind mehrere Ansätze bekannt. Wird ein Gehäuse aus Metall genutzt, so kann das Kugellager beispielsweise durch eine Presspassung oder durch einen Sprengring gehaltert werden. Häufig sollen jedoch Gehäuse aus Kunststoff genutzt werden, da diese günstiger herzustellen sind und im Gegensatz zu Metallgehäusen korrosionsbeständiger sein können.

Zur Befestigung eines Kugellagers an einem Kunststoffgehäuse ist es bekannt, das Kugellager in dem Gehäuse zu verkleben. Eine Verklebung des Kugellagers in dem Gehäuse erfordert jedoch eine Anpassung der Kugellagergeometrie. Eine Qualität einer Klebestelle kann zudem häufig nicht sicher geprüft werden, womit es zu Streuungen in der Fertigungsqualität kommen kann. Auch ein Zerlegen des Tretlagers ist bei einer Verklebung nicht möglich.

Es ist auch bekannt, ein Kugellager durch an dem Gehäuse vorgesehene Rastnasen an dem Gehäuse zu befestigen. Problematisch ist hierbei, dass eine entsprechende Rast- beziehungsweise Schnappgeometrie typischerweise Toleranzen aufweist und der Kunststoff relaxieren kann, womit eine relative Bewegung zwischen dem Gehäuse und dem Kugellager möglich sein kann. Diese relative Bewegung kann durch den Fahrradfahrer gefühlt werden und/oder sie kann Geräusche verursachen. Zudem reduziert sie die maximale Last, die das Tretlager in Axialrichtung tragen kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Tretlager anzugeben, bei dem die Befestigung des Kugellagers an dem Gehäuse verbessert ist.

Die Aufgabe wird durch ein Tretlager der eingangs genannten Art gelöst, wobei der Halterungsabschnitt durch ein Klemmelement in Axialrichtung gegen einen Anschlag gepresst ist, wobei das Klemmelement in Axialrichtung in das Gehäuse geschraubt ist, wobei ein Außengewinde des Klemmelements in ein Innengewinde des Gehäuses eingreift. Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, das Drehlager derart an dem Gehäuse zu befestigen, dass es in Axialrichtung durch das Klemmelement und den Anschlag geklemmt ist. Da das Klemmelement in das Gehäuse geschraubt ist, ist durch ein Anziehen beziehungsweise Lösen der entsprechenden Schraubverbindung die Axialposition des Klemmelements kontinuierlich variierbar, womit das Drehlager ohne Spiel gehaltert werden kann. Andererseits ist es möglich, diese Schraubverbindung wieder zu lösen, um das Tretlager zu zerlegen. Zudem erfordert die erfindungsgemäße Befestigung keine spezielle Anpassung des genutzten Drehlagers.

Das Tretlager kann mehrere Gehäuse mit darin angeordneten Drehlagern aufweisen, wobei die Gehäuse vorzugsweise so in der Tretlagermuffe anordenbar sind, dass eines der Drehlager nahe dem rechten Rand und eines der Drehlager nahe dem linken Rand der Tretlagermuffe gehaltert ist. Vorzugsweise erfolgt die Klemmung des Drehlagers derart, dass sich im Einbauzustand des Tretlagers das Klemmelement auf der der Mitte der Tretlagermuffe zugewandten Seite des Drehlagers befindet und sich der Anschlag auf der dem Umfeld des Fahrrades zugewandten beziehungsweise von der Mitte der Tretlagermuffe abgewandten Seite des Drehlagers befindet. Vorzugsweise weist das Gehäuse einen Flansch auf, der sich über den Bereich der Tretlagermuffe hinaus erstreckt und auf einer Seitenfläche des Rahmens des Fahrrades aufliegt, um das Tretlager gegen Umfeldeinflüsse abzudichten. Der Anschlag kann vorzugsweise an diesem Flansch oder im Bereich dieses Flansches angeordnet sein.

Das Gehäuse kann aus Kunststoff hergestellt sein. Bei dem Drehlager kann es sich um ein Kugellager handeln. Die Gewindesteigungen des Innengewindes des Gehäuses beziehungsweise des Außengewindes des Klemmelements können so gewählt sein, dass sich das Klemmelement bei einer vorgegebenen Presskraft, die es auf den Halterungsabschnitt ausübt, auch bei den bei dem Betrieb des Fahrrades typischen Vibrationen nicht löst.

Um eine höhere Zuverlässigkeit des Tretlagers zu erreichen, kann es gewünscht sein, das Klemmelement gegen eine Lockerung der Verschraubung in dem Gehäuse zu sichern. Es ist daher möglich, dass das Klemmelement durch ein Sicherungselement in Axialrichtung gegen den Halterungsabschnitt gepresst wird, wobei das Sicherungs- element in Axialrichtung in das Gehäuse geschraubt ist, wobei ein Außengewinde des Sicherungselements in das Innengewinde des Gehäuses eingreift. Das Prinzip dieser Sicherung entspricht dem Prinzip des Konterns bei einem Verschrauben von Muttern. Durch das Gegeneinanderpressen des Klemm- und des Sicherungselements werden höhere Drehmomente zum Lösen des Klemm- und des Sicherungselements benötigt.

Das Klemmelement und/oder das Sicherungselement können ringförmig oder rohr- förmig sein und/oder einstückig ausgebildet sein. Das Klemmelement und/oder das Sicherungselement können vorzugsweise als hohle Gewindebolzen, durch die die Tretlagerwelle berührungsfrei führbar ist, ausgebildet sein. Sie können am Stück ge- fertigt und/oder materialeinheitlich sein. Das Klemmelement und/oder das Sicherungselement können im Wesentlichen die Form einer Mutter aufweisen, wobei jedoch statt eines Innengewindes ein Außengewinde vorgesehen ist und die bei der Mutter außenliegende Schlüsselfläche beispielsweise an die Innenseite des Klemm- und/oder Sicherungselements verlegt ist oder gegenüber dem Außengewinde axial versetzt ist.

Das Tretlager kann zwei der Lagervorrichtungen umfassen, wobei die Gehäuse der Lagervorrichtungen an einem sich in Axialrichtung zwischen den Gehäusen erstre- ckenden Verbindungselement befestigt sind. Hierüber kann eine Befestigung der Gehäuse und somit der Lagervorrichtungen an dem Fahrrad erreicht werden. Die Drehlager können in beiden Lagervorrichtungen derart gehaltert sein, dass ein jeweiliges Klemmelement den Halterungsabschnitt des jeweiligen Drehlagers gegen einen jewei- ligen Anschlag presst. Die jeweiligen Klemmelemente können jeweils, wie erläutert, durch ein Sicherungselement gesichert sein. Es können somit zwei Klemmelemente und/oder zwei Sicherungselemente in dem Tretlager verwendet werden. Die Gehäuse können derart ausgebildet sein, dass eine radiale Außenwand des Gehäuses innen an der Tretlagermuffe anliegt. Sie können zudem einen Rahmenanschlag aufweisen, der nach dem axialen Einführen der Lagervorrichtung axial an dem Fahrradrahmen anschlägt. Das Verbindungselement kann rohrförmig sein und im Einbauzustand insbesondere berührungsfrei von der Tretlagerwelle durchsetzt sein.

Das Verbindungselement kann an dem Gehäuse zumindest einer der Lagervorrich- tungen befestigt sein, indem es mit einem Außengewinde des Verbindungselements in das Innengewinde dieses Gehäuses eingeschraubt ist. Das Verbindungselement kann das Klemmelement oder das Sicherungselement für den Halterungsabschnitt des Drehlagers wenigstens einer der Lagervorrichtungen bilden. Hierzu kann das Verbindungselement soweit in das Gehäuse eingeschraubt werden, dass es den Hal- terungsabschnitt gegen den Anschlag presst oder dass es das Klemmelement gegen den Halterungsabschnitt presst. Alternativ kann es derart in die Innengewinde der Gehäuse eingeschraubt sein, dass es ein- oder beidseitig weder den Halterungsabschnitt noch das Sicherungselement noch das Klemmelement berührt. Vorzugsweise dient das Verbindungselement für genau eine der Lagervorrichtungen als Klemmelement oder Sicherungselement. In diesem Fall kann durch eine längenvariable Verbindung mit dem Gehäuse der anderen Lagervorrichtung, die beispielsweise durch die vorangehend erläuterte Schraubverbindung erfolgen kann, eine Anpassung der Länge des Tretlagers an die Länge der Tretlagermuffe erfolgen. Alternativ zu einer Verschrau- bung kann das Verbindungselement auch ein- oder beidseitig durch eine Steckverbin- dung oder Ähnliches mit dem jeweiligen Gehäuse verbunden sein. Der Anschlag kann durch einen Abschnitt des Gehäuses gebildet werden. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau des erfindungsgemäßen Tretlagers. Alternativ kann der Anschlag an dem Gehäuse befestigt sein. Das Klemmelement und/oder das Sicherungselement und/oder das Verbindungselement können eine Schlüsselfläche aufweisen, an der ein Werkzeug ansetzbar ist, um das Klemmelement und/oder das Sicherungselement und/oder das Verbindungselement in das Gehäuse zu schrauben. Beispielsweise können an eine Innenfläche Schlüsselflächen für einen Mehrkantschlüssel vorgesehen sein.

Neben dem erfindungsgemäßen Tretlager betrifft die Erfindung ein Fahrrad mit einem Rahmen und einer Tretlagerwelle mit daran befestigten Tretkurbeln, wobei die Tretlagerwelle durch ein in einer Tretlagermuffe des Rahmens angeordnetes, erfindungsgemäßes Tretlager gelagert ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und zeigt eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrrads, wobei eine geschnittene Ansicht der Tretlagermuffe des Rahmens des Fahrrads mit einem darin angeordneten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tretlagers gezeigt ist.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist der Rahmen 2 des Fahrrads eine Tretlagermuffe 1 auf, in der eine Tretlagerwelle 7, an der die Tretkurbeln 13 befestigt sind, um eine Drehachse 14 drehbar gelagert ist. Die drehbare Lagerung erfolgt durch ein Tretlager, das zwei Lagervorrichtungen umfasst, die jeweils aus einem Gehäuse 3 mit einem daran befestigten Drehlager 4, nämlich einem Kugellager, bestehen. Die beiden Gehäuse 3 sind über ein Verbindungselement 12 verbunden. Die Drehlager 4 weisen jeweils einen Halterungsabschnitt 5 auf, der an dem Gehäuse 3 befestigt ist, und einen be- züglich des Halterungsabschnitts 5 um die Drehachse 14 drehbar gelagerten Lagerungsabschnitt 6, der die Tretlagerwelle 7 lagert. Zwischen dem Halterungsabschnitt 5 und dem Lagerungsabschnitt 6 sind eine Vielzahl von Kugeln 15 angeordnet, um das Kugellager auszubilden. Die Befestigung des Halterungsabschnittes 5 und somit des Drehlagers 4 an dem jeweiligen Gehäuse 3 erfolgt, indem der Halterungsabschnitt 5 durch ein Klemmelement 8 gegen einen an dem Gehäuse 3 angeordneten Anschlag 9 gepresst wird. Das Klemmelement 8 umfasst die Drehlagerwelle 7 im Wesentlichen ringförmig und weist ein nicht gezeigtes Außengewinde auf, das in ein Innengewinde 10 des Gehäuses 3 eingreift. Die Befestigung des Drehlagers erfolgt somit derart, dass das Klemmelement 3 in Axialrichtung, das heißt in Richtung der Drehachse 14, in das Gehäuse 3 geschraubt wird und somit gegen den Halterungsabschnitt 5 gepresst wird, um diesen zu haltern.

Die links und rechts in der Figur gezeigten Gehäuse 3, die die Tretlagerwelle 7 jeweils im Wesentlichen ringförmig umfassen, werden in der Tretlagermuffe 1 gehalten, indem sie mit dem im Wesentlichen rohrförmig die Tretlagerwelle 7 umschließenden Verbindungselement 12 verbunden werden. Dies erfolgt dadurch, dass das Verbindungselement 12 an beiden Enden ein nicht dargestelltes Außengewinde aufweist, das in das Innengewinde 10 des jeweiligen Gehäuses 3 eingreift. Das Tretlager kann beispielsweise dadurch an dem Rahmen 2 des Fahrrads befestigt werden, dass das Verbindungselement 12 zunächst in das linke Gehäuse 3 eingeschraubt wird, nach- dem an diesem bereits, wie zuvor erläutert, das Drehlager 4 befestigt wurde. Anschließend kann das linke Gehäuse 3 mit dem daran befestigten Verbindungselement 12 axial entlang der Drehachse 14 in die Tretlagermuffe 1 eingeführt werden, während das rechte Gehäuse 3 von der rechten Seite axial in die Tretlagermuffe 1 eingeführt und mit dem Verbindungselement 12 verschraubt werden kann.

Um zu verhindern, dass sich die Verschraubung des Klemmelements 8 zum Klemmen des Halterungsabschnittes 5 mit der Zeit aufgrund von Erschütterungen des Fahrrades löst, kann das Klemmelement 8 durch das Sicherungselement 1 1 gesichert werden, das auf der rechten Seite der Figur gezeigt ist. Das Sicherungselement 1 1 ent- spricht in seinem Aufbau im Wesentlichen dem Klemmelement 8 und weist ebenfalls ein Außengewinde auf, über das es in das Innengewinde des Gehäuses 3 geschraubt ist. Hierdurch wird das Klemmelement 8 gegen den Halterungsabschnitt 5 gepresst und das Klemmelement 8 und das Sicherungselement 1 1 pressen gegeneinander, wodurch ein notwendiges Drehmoment zum Lösen der Verschraubung des Sicherungselements 1 1 beziehungsweise des Klemmelements 8 erhöht wird. Für die links in der Figur gezeigte Lagervorrichtung wird kein separates Sicherungselement 1 1 genutzt, sondern das Verbindungselement 12 wirkt als Sicherungselement. Dieses wird ebenso wie das Sicherungselement 1 1 in das Innengewinde des Gehäuses 3 eingeschraubt, bis es das Klemmelement 8 gegen den Halterungsabschnitt 5 presst. Das Verbindungselement 12 wirkt somit zugleich als Sicherungselement.

Die Gehäuse 3 sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. In diesem Fall sind sie besonders korrosionsbeständig, ermöglichen eine besonders gute Abdichtung des Drehlagers und sind günstig herzustellen. Die Klemmelemente 8, die Sicherungselemente 1 1 und das Verbindungselement 12 sind vorzugsweise jeweils einstückig und materialeinheitlich gefertigt. Sie können aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein. Um eine einfache Montage der Lagervorrichtungen beziehungsweise des Tretlagers zu ermöglichen, weisen die Klemmelemente 8, das Sicherungselement 1 1 sowie das Verbindungselement 12 jeweils Schlüsselflächen auf, an denen ein Werkzeug ansetzbar ist, um sie in die jeweiligen Gehäuse 3 zu schrauben. Die Schüsselfläche kann derart ausgebildet sein, dass an der Innenseite des Klemm-, Sicherungs- bezie- hungsweise Verbindungselements eine Ausnehmung mit Mehrkantform vorgesehen ist, in die beispielsweise ein Inbusschlüssel eingreifen kann.

In einem nicht gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel könnten die Klemmelemente 8 beide durch ein jeweiliges, separat von dem Verbindungselement 12 ausgebildetes Sicherungselement gesichert sein, so dass in der Figur sowohl links als auch rechts jeweils ein Sicherungselement 1 1 vorgesehen wäre. Bezugszeichenliste

Tretlagermuffe

Rahmen

Gehäuse

Drehlager

Halterungsabschnitt

Lagerungsabschnitt

Tretlagerwelle

Klemmelement

Anschlag

Innengewinde

Sicherungselement

Verbindungselement

Tretkurbel

Drehachse

Kugel