DE1257613B

DE1257613B - Tretkurbelanordnung fuer Fahrraeder

Info

Publication number: DE1257613B
Application number: DER28992A
Authority: DE
Inventors: Leonard Cyrol Clarkson Curragh; Harry Letherland; Geoffrey Sydney Ralp Sheffield
Original assignee: Raleigh Cycle Co Ltd
Current assignee: Raleigh Cycle Co Ltd
Priority date: 1959-11-03
Filing date: 1960-10-28
Publication date: 1967-12-28

Description

Tretkurbelanordnung für Fahrräder Die Erfindung betrifft eine Tretkurbelanordnung für Fahrräder mit Verbindung der Tretkurbelnabe mit der Tretkurbelwelle durch zylindrisch hergestellte Kerbverzahnungen. Unter zylindrisch hergestellter Verzahnung wird dabei eine solche Ausbildung der Zähne sowohl der Tretkurbelwelle als auch der Tretkurbelnabe verstanden, bei der die Erzeugenden der Zahnflanken achsparallel verlaufen, also eine Ausbildung, die man sich durch eine achsparallele Bewegung eines Werkzeugs hergestellt denken kann. Selbstverständlich läßt sich eine solche zylindrische Verzahnung auch auf andere Weise, etwa durch Rollen zwischen Flachbacken, erzeugen.
Bei derartigen Verzahnungen ist es erforderlich, die Teile so auszubilden, daß beim Aufschieben der Tretkurbelnabe auf das Ende der Tretkurbelwelle die axiale Bewegung der beiden Teile gegeneinander begrenzt wird. Wenn die Teile bis zu dieser Begrenzung ineinandergeschoben sind, können sie durch eine auf das Ende der Tretkurbelwelle geschraubte Sicherungsschraube gegen eine Axialbewegung in entgegengesetzter Richtung gesichert werden. Bei einer bekannten Ausführungsform wird die Begrenzung der axialen Bewegung dadurch erzielt, daß die Tretkurbelwelle in einem Abstand von ihrem Ende sich in Form einer konischen Schulter verbreitert, wobei an dieser konischen Schulter die Verzahnung durch rasches Flacherwerden der Zwischenzahnkerben ausläuft. Diese Ausbildung hat den fertigungstechnischen Nachteil, daß die Verzahnung weder durch ausschließlich achsparallele Bewegung eines Werkzeuges, insbesondere durch Räumen, noch durch Rollen zwischen Flachbacken hergestellt werden kann. Außerdem erfolgt das Anschlagen der Tretkurbelnabe an der konischen Schulter der Welle verhältnismäßig abrupt, so daß die die Teile verspannende Klemmwirkung verhältnismäßig klein ist. Am Ende der Welle ist eine das Aufschieben der Nabe erleichternde konische Ausbildung vorhanden.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und schafft eine Verbindung von Tretkurbelwelle und Tretkurbelnabe, deren Kerbverzahnung durch billigste Massenfertigungsmethoden, nämlich durch Räumen (insbesondere bei der Nabe) und durch Rollen zwischen Flachbacken (bei der Welle) hergestellt werden kann, und bei der außer der Begrenzung der axialen Eindringtiefe der beiden Teile ineinander auch eine Verspannung der Teile erzielt wird.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in an sich bekannter Weise die Scheitel der Wellenverzahnung eine geringe Neigung zur Achse aufweisen. Kerbverzahnungen zur Verbindung von Tretkurbelwelle und Tretkurbelnabe, bei denen die Scheitel der Wellenverzahnung zur Achse geneigt, d. h. konisch verlaufen, sind an sich bekannt. Es handelt sich bei den bekannten Ausführungsformen jedoch stets um eine konische Ausbildung der gesamten Verzahnung, bei der also auch die Basen der Verzahnung und damit auch die Erzeugenden der Zahnflanken konisch verlaufen, und zwar sowohl bei der Wellenverzahnung als auch bei der zu dieser komplementären Nabenverzahnung. Bei diesen Verzahnungen ergeben sich daher ebenfalls und in verstärktem Maß die obengenannten fertigungstechnischen Nachteile.
Sie sind nicht durch Räumen oder durch Rollen herstellbar. Ein weiterer sehr wesentlicher Nachteil dieser konischen Verzahnungen liegt darin, daß sich die Linienberührung an den Zahnflanken sofort lockert, wenn sich die Teile ein wenig in Axialrichtung gegeneinander verschieben. Bei der erfindungsgemäßen Verzahnung ist die Linienberührung an den zylindrischen Zahnflanken von der axialen Stellung der Teile gegeneinander unabhängig.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine auseinandergezogene Darstellung der zu verbindenden Teile, teilweise im Schnitt, F i g. 2 eine Ansicht der in F i g. 2 links gezeigten Tretkurbelwelle in Richtung der Pfeile II-H, F i g. 3 in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch das Ende der Tretkurbelwelle und durch die Tretkurbelnabe.
Gemäß F i g. 1 und 2 ist das Ende 12 a der Tretkurbelwelle 12 außen auf dem Umfang mit einer Verzahnung versehen, über die die Nabe 11 a der Tretkurbel 11 geschoben wird, welche innen eine entsprechende Verzahnung aufweist. Die Sicherung der Tretkurbel 11 bzw. ihrer Nabe 11 a auf dem Ende 12 a der Kurbelwelle 12 erfolgt mittels der Schraube 13, die in eine axial in der Stirnseite des Endes 12 a der Tretkurbelwelle 12 befindliche Gewindebohrung einschraubbar ist.
Wie F i g. 3 erkennen läßt, weist das Ende 12 a der Kurbelwelle 12 mehrere Zähne 14 auf, welche in Wellenlängsrichtung verlaufen. Die Basis 14 a der Zähne 14 ist über die gesamte Länge der Verzahnung gleich weit von der Achse A des Endes 12 a der Tretkurbelwelle 12 entfernt. Das Wellenende 12 a verläuft leicht konisch: Die Konizität wird hervorgerufen durch eine fortschreitende Verringerung des Abstandes des Scheitels 14 b der Zähne 14 von der Längsachse A der Tretkurbelwelle gegen das Wellenende zu.
Der Tretkurbelarm 11 weist eine Nabe 11 a auf, die im Inneren eine Verzahnung besitzt, welche derjenigen des Endes 12 a der Tretkurbelwelle 12 angepaßt ist. Die die Verzahnung aufweisende Bohrung der Nabe 11 a ist innen zylindrisch. Im Gegensatz zu der Verzahnung am Umfang des Kurbelwellenendes 12 a weist die Verzahnung 15 in der Nabe 11 a parallel zur Nabenlängsmittelachse B verlaufende Scheitel 15 a und Basen 15 b auf. Der Durchmesser der Kurbelwelle an der Basis der Zähne und derjenige am Scheitel der Zähne der Nabe 11 a der Tretkurbel 11 sind, unbeschadet etwaiger notwendiger Toleranzen, gleich. Die Konizität des Endes 12 a der Tretkurbelwelle 12 gestattet das leichte überschieben der Nabe 11 a über das Wellenende 12 a. Beim fortschreitenden Überschieben der Nabe 11 a über das Wellenende 12 a ergibt sich ein dichter Sitz zwischen den Teilen. Dieser dichte Sitz ist durch die Linienberührung zwischen den Scheiteln der Wellenverzahnung und den Basen der Nabenverzahnung bedingt. Durch die in die Gewindebohrung 12 b des Wellenendes 12 a eingeschraubte Schraube 13 wird der Kurbelarm 11 auf der Welle 12 gesichert. Dabei legt sich die Innenseite 13 ä des flanschartigen Kopfes 13 a der Schraube 13 gegen die Seite der Tretkurbel.
Beim Aufschieben der Tretkurbelnabe auf die Tretkurbelwelle wird eine axiale Begrenzung dadurch erzielt, daß die am Ende der Basen der Nabenverzahnung gebildeten Ecken auf die geneigten Flächen der Scheitel der Wellenverzahnung auflaufen. Die sich dabei ergebende geringförmige plastische Verformung kann bei den verhältnismäßig geringen Verspannkräften und der geringen Neigung der Scheitel der Wellenverzahnung in Kauf genommen werden. Der wesentliche Vorteil dieser Anordnung liegt in der außerordentlich billigen und einfachen Herstellung der Verzahnung.

Claims

Patentanspruch: Tretkurbelanordnung für Fahrräder mit Verbindung der Tretkurbelnabe mit der Tretkurbelwelle durch zylindrisch hergestellte Kerbverzahnungen, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Scheitel der Wellenverzahnung eine geringe Neigung zur Achse aufweisen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 440 158; französische Patentschriften Nr. 863 610, 929 633, 1056 870.