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Die vorliegende Erfindung betrifft generell ein Fahrradkettenrad. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Kettenrad mit Schaltassistierzahn, welches an einem Rad eines Fahrrades montiert ist, wobei das Kettenrad über eine Zahnanordnung verfügt, welche weiches und zuverlässiges Schalten bereitstellt.
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Fahrradfahren wird zunehmend beliebt, sowohl als Mittel der Freizeitgestaltung, wie auch als Transportmittel. Des Weiteren ist Fahrradfahren ein sehr populärer Wettbewerbssport geworden, dies sowohl für Amateure als auch für Profis. Ob das Fahrrad nun verwendet wird zur Freizeitgestaltung, zu Transportzwecken oder im Wettbewerb, ist in jedem Fall die Fahrradindustrie konstant bemüht, die verschiedenen Komponenten des Fahrrades zu verbessern. Eine Komponente die intensiv umgestaltet und weiterentwickelt worden ist, über die letzten Jahre, ist die Fahrradkraftübertragung. Insbesondere haben Hersteller von Fahrradkomponenten kontinuierlich versucht, die Schaltfähigkeit und -eigenschaft von verschiedenen Schaltkomponenten zu verbessern, wie zum Beispiel von Schalthebeln, Schaltkabel, dem Derailleur, der Kette und dem Kettenrad oder den Kettenrädern.
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Eine besondere Komponente der Kraftübertragung oder des Antriebsstranges, welches sehr intensiv verbessert und umgestaltet worden ist in den letzen Jahren, ist die Kettenradanordnung für das Fahrrad. Insbesondere wurde die Kettenradanordnung ausgelegt mit verbesserten Kettenrädern, um glatteres beziehungsweise weicheres Schalten bereitstellen zu können. Insbesondere wurde die sogenannte Hyper-Glide-Kettenradanordnung (HG Heckkettenradanordnung), beschrieben in dem
US Patent Nr. 4 889 521 von Nagano entwickelt und weltweit vermarktet. Diese Kettenradanordnung hat eine hohe Marktdurchdringung erfahren und die technische Ausgestaltung der Kettenradanordnung hat sich als einer der industriellen Standards etabliert. Insbesondere ist die HG Heckkettenradanordnung, wie verwendet mit einem Derailleur im Bereich der Fahrradrennen und der Mountainbikes zu einem industriellen Standard geworden.
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Die HG Kettenräder verfügen typischer Weise über eine Kettenführungsfläche an der zum kleineren Kettenrad gerichteten Kettenradseite, mit Ausnahme des kleinsten Kettenrades. Die Kettenführungsfläche ist angeordnet zum Aufnehmen einer Kopplungsplatte und eines Stiftes der Kette, um die Kette deutlich enger zu führen für ein weiches beziehungsweise ruckfreies beziehungsweise glattes Herunterschalten. Herunterschalten bedeutet typischer Weise das Schalten von einem kleineren Heckkettenrad zu einem größeren Heckkettenrad, sodass das Schaltverhältnis reduziert beziehungsweise eine Untersetzung bereitgestellt wird. Zwei benachbarte Kettenräder sind relativ zueinander und relativ zu der Kettenführungsfläche mit einer spezifischen Phasenbeziehung angeordnet. Um solch eine Phasenbeziehung aufrechterhalten zu können, verfügt jedes Kettenrad über Splineflächen oder Keilflächen, die ausgebildet sind an der inneren Peripherie. Eine der Spline beziehungsweise Splineflächen beziehungsweise Keilflächen verfügt über eine unterschiedliche Form von den anderen Splinen beziehungsweise Splineflächen beziehungsweise Keilflächen, um die Kettenräder an passenden beziehungsweise übereinstimmenden Splinen beziehungsweise Splineflächen beziehungsweise Keilflächen an dem Außenkörper eines Mehrfachfreilaufes oder einer Freilaufnabe zu führen. Die unterschiedlich geformten Spline beziehungsweise Splineflächen beziehungsweise Keilflächen gewährleisten, dass benachbarte Kettenräder in einer geeigneten Phasenbeziehung angeordnet beziehungsweise ausgerichtet sind.
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Ein Kettenrad mit einem Eingriffszahn, der einen Schaltvorgang von einem Fahrradkettenrad zu einem größeren Kettenrad assistiert und eine Kettenradanordnung, bei der ein Kettenrad auf der einem größeren Kettenrad zugewandten Seite eine radialwärts geneigte kettenführende Fläche aufweist, ist aus der
US 2006/0 154 767 A1 bekannt. Darin wird ein Eingriffszahn bereitgestellt dessen maximale radiale Höhe größer ist als die maximale radiale Höhe der übrigen Kettenradzähne, um ein glattes Herunterschalten zu gewährleisten. Aus der Übersetzung der europäischen Patentschrift
DE 601 14 957 T2 ist hingegen ein Kettenrad bekannt, das drei benachbarte Hochschaltzähne aufweist. Die drei benachbarten Hochschaltzähne sind derart dimensioniert, um ein Hochschalten der Fahrradkette zu verhindern, wenn eine Außenkettengliedplatte der Fahrradkette mit dem zweiten Hochschaltzahn in Eingriff ist, und um ein Hochschalten der Fahrradkette zuzulassen, wenn eine Innenkettengliedplatte mit dem zweiten Hochschaltzahn in Eingriff steht.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kettenrad für eine Kettenradanordnung bereitzustellen, zur Bereitstellung von glatter beziehungsweise weicher, zuverlässiger Schaltleistung.
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Die vorgenannte Aufgabe wird durch Bereitstellung eines Fahrradkettenrades mit Schaltassistierzahn nach Anspruch 1 gelöst. Das Fahrradkettenrad mit Schaltassistierzahn umfasst im Wesentlichen, einen Kettenradkörper und eine Vielzahl von Kettenradzähnen. Der Kettenradkörper verfügt über eine mittlere Rotationsachse. Die Kettenradzähne erstrecken sich radial nach außen von einem Basis- oder Wurzelkreis des Kettenradkörpers, wobei die Kettenradzähne umfänglich beabstandet sind herum um die äußere Peripherie des Kettenradkörpers. Die Kettenradzähne enthalten zumindest einen Schaltassistierzahn, der einen Schaltvorgang von dem Fahrradkettenrad zu einem kleineren Kettenrad assistiert. Der zumindest eine Schaltassistier- oder unterstützungszahn verfügt über eine maximale radiale Höhe, wenn gemessen von dem Basis- oder Wurzelkreis des Kettenradkörpers. Die maximale radiale Höhe des zumindest einen Schaltassistierzahnes ist größer als eine maximale radiale Höhe einer Mehrzahl beziehungsweise eines Großteils der verbleibenden Kettenradzähne, wenn gemessen von dem Basiskreis des Kettenradkörpers. Der zumindest eine Schaltassistierzahn verfügt über eine radial geneigte kettenführende Fläche, schräggestellt hin zu dem kleinen Kettenrad, wenn beziehungsweise in dem Maße wie sich die radial geneigte Fläche radialwärts annähert hin zu der mittleren Rotationsachse.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, welche Teil der ursprünglichen Offenbarung sind, gilt:
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1 ist eine Seitenaufrissansicht einer zehnstufigen Kettenradanordnung, gemäß einer dargestellten bevorzugten Ausführungsform;
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2 ist eine Querschnittsansicht der zehnstufigen Kettenradanordnung, wie gesehen entlang der Schnittlinie 1-1 von 1;
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3 ist eine explosionsartige Querschnittsansicht der zehnstufigen Kettenradanordnung, wie in 2 dargestellt;
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4 ist eine Seitenaufrissansicht einer zu einem kleinen Kettenrad gerichteten Seite von einem der Kettenräder;
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5 ist eine Seitenaufrissansicht einer zu einem großen Kettenrad gerichteten Seite von einem der Kettenräder;
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6 ist eine teilweise Seitenaufrissansicht des Bereiches enthaltend einen ersten Eingriffszahn und drei Zähne von dem ersten Eingriffszahn mit Bezug auf die Rotationsrichtung des Fahrradkettenrades flussabwärtsliegend, wobei drei Kettenrollen oder -walzen in gestrichelten Linien dargestellt sind, zur Veranschaulichung eines Herunterschaltens von einem nicht gezeigten kleineren Zahnrad zu dem größeren Zahnrad.
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7 ist einen Teilseitenaufrissansicht des Bereiches oder der Fläche enthaltend einen Schaltassistier- oder -unterstützungszahn und einen Zahn an jeder Seite des Schaltassistierzahnes mit Bezug auf die Rotationsrichtung des Fahrradkettenrades.
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8 ist eine teilweise Außenaufrissansicht eines ersten Eingriffszahnes des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen von der zum kleinen Kettenrad (Hochschalten) gerichteten Seite des Kettenrades.
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9 ist eine Teilaußenkantenansicht des ersten Eingriffszahnes, wie in 8 dargestellt, bezüglich des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades.
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10 ist eine teilweise Innenaufrissansicht des ersten Eingriffszahnes, dargestellt in den 8 und 9 bezüglich des in den 3 und 4 dargestellten Kettenrades wie gesehen von der zum großen Kettenrad (Herunterschalten) gerichteten Seite des Kettenrades.
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11 ist eine teilweise flussabwärtsliegende oder flussabwärts gerichtete Kantenaufrissansicht des ersten Eingriffszahnes, dargestellt in den 8 bis 10, bezüglich des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen entlang einer flussaufwärtsliegenden Richtung mit Bezug auf die Rotationsrichtung des Fahrradkettenrades.
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12 ist eine teilweise Außenaufrissansicht eines zweiten Eingriffszahnes des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen von der zum kleinen Kettenrad (Hochschalten) gerichteten Seite des Kettenrades.
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13 ist eine Teilaußenkantenansicht des zweiten Eingriffszahnes, wie in 12 dargestellt, bezüglich des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades.
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14 ist eine teilweise Innenaufrissansicht des zweiten Eingriffszahnes, dargestellt in den 12 und 13 bezüglich des in den 3 und 4 dargestellten Kettenrades wie gesehen von der zum großen Kettenrad gerichteten (Herunterschalten) Seite des Kettenrades.
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15 ist eine teilweise flussabwärtsliegende oder flussabwärts gerichtete Kantenaufrissansicht des zweiten Eingriffszahnes, dargestellt in den 12 bis 14, bezüglich des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrad, wie gesehen entlang einer flussaufwärtsliegenden Richtung mit Bezug auf die Rotationsrichtung des Fahrradkettenrades.
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16 ist eine teilweise Außenaufrissansicht eines dritten Eingriffszahnes des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen von der zum kleinen Kettenrad gerichteten (Hochschalten) Seite des Kettenrades beziehungsweise von der Seite des Kettenrades die zu dem kleinen (oberen) Zahnrad hin gerichtet ist.
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17 ist eine teilweise Außenaufrissansicht eines dritten Eingriffszahnes, dargestellt in 16, bezüglich des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades.
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18 ist einen Teilinnenaufrissansicht des dritten Eingriffszahnes, dargestellt in den 16 und 17 des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen von der zum großen Kettenrad gerichteten (Herunterschalten) Seite des Kettenrades beziehungsweise wie gesehen von der Seite des Kettenrades, die zu dem großen (unteren) Kettenrad hin gerichtet ist.
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19 ist eine teilweise flussabwärtsliegende oder gerichtete Kantenaufrissansicht des dritten Eingriffszahnes, dargestellt in den 16 bis 18, des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen entlang einer flussaufwärtsliegenden Richtung mit Bezug auf die Rotationsrichtung des Fahrradkettenrades.
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20 ist eine teilweise Außenaufrissansicht eines ersten schaltassistierenden Zahnes beziehungsweise eines ersten Schaltassistierzahnes des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen von der zum kleinen Kettenrad gerichteten (Hochschalten) Seite des Kettenrades beziehungsweise von der Seite des Kettenrades die zu dem kleinen (oberen) Zahnrad hin gerichtet ist.
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21 ist eine teilweise Außenkantenansicht des ersten Schaltunterstützungs- oder Assistierzahnes, dargestellt in 20 bezüglich des in 3 und 4 gezeigten Kettenrades.
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22 ist eine teilweise Innenaufrissansicht des ersten Schaltassistierzahnes, dargestellt in den 20 und 21, des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen von der zum großen Kettenrad gerichteten (Herunterschalten) Seite des Kettenrades beziehungsweise wie gesehen von der Seite des Kettenrades, die zu dem großen (unteren) Kettenrad hin gerichtet ist.
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23 ist eine teilweise flussabwärtsliegende oder gerichtete Kantenaufrissansicht des ersten Schaltunterstützungs- oder -assistierzahnes, dargestellt in den 20 bis 22 bezüglich des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen entlang einer flussaufwärtsliegenden oder gerichteten Richtung mit Bezug auf die Rotationsrichtung des Fahrradkettenrades.
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24 ist eine teilweise Außenaufrissansicht eines zweiten Schaltassistierzahnes beziehungsweise eines zweiten Schaltunterstützungszahnes des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen von der zum kleinen Kettenrad gerichteten (Hochschalten) Seite des Kettenrades beziehungsweise wie gesehen von der Seite des Kettenrades, die zu dem kleineren (oberen) Kettenrad hin gerichtet ist.
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25 ist eine teilweise Außenkantenansicht des zweiten Schaltassistierzahnes, dargestellt in 24 bezüglich des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades.
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26 ist eine Teilinnenaufrissansicht des zweiten Schaltassistierzahnes, dargestellt in den 24 und 25, bezüglich des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen von der zum großen Kettenrad gerichteten (Herunterschalten) Seite des Kettenrades beziehungsweise wie gesehen von der Seite des Kettenrades, die zu dem großen (unteren) Kettenrad hin gerichtet ist.
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27 ist eine teilweise flussabwärtsliegende oder -gerichtete Kantenaufrissansicht des zweiten Schaltassistier- oder -unterstützungszahnes, dargestellt in den 24 bis 26 bezüglich des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen entlang einer flussaufwärtsliegenden oder gerichteten Richtung mit Bezug auf Rotationsrichtung des Fahrradkettenrades.
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28 ist eine teilweise Außenaufrissansicht eines Hilfs- oder Zusatzzahnes des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen von der zum kleinen Kettenrad gerichteten Seite des Kettenrades beziehungsweise wie gesehen von der Seite des Kettenrades, die hin zu dem kleinen Kettenzahnrad gerichtet ist oder zeigt.
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29 ist eine teilweise Außenkantenansicht des Hilfs- oder Zusatzzahnes, dargestellt in 31 bezüglich des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades.
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30 ist eine teilweise Innenaufrissansicht des Hilfs- oder Zusatzzahnes, dargestellt in den 28 und 29 des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen von der zum großen Kettenrad gerichteten (Herunterschalten) Seite des Kettenrades beziehungsweise wie gesehen von der Seite des Kettenrades, die zu dem großen (unteren) Kettenrad hin gerichtet ist beziehungsweise von der zum großen Kettenrad gerichteten Seite des Kettenrades.
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31 ist eine Teilaußenaufrissansicht eines oberseitig rückspringend beziehungsweise ausgespart ausgebildeten Zahnes des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen von der zum kleinen Kettenrad gerichteten (Hochschalten) Seite des Kettenrades beziehungsweise wie gesehen von der Seite des Kettenrades, die zu dem kleineren (oberen) Kettenrad hin gerichtet ist beziehungsweise von der zum kleinen Kettenrad gerichteten Seite des Kettenrades.
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32 ist eine teilweise Außenkantenansicht des obenseitig ausgesparten in der 31 gezeigten Zahnes des in 3 und 4 gezeigten Kettenrades.
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33 ist eine Teilinnenaufrissansicht des obenseitig ausgesparten Zahnes, wie dargestellt in den 31 und 32 bezüglich des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen von der zum großen Kettenrad gerichteten (Herunterschalten) Seite des Kettenrades beziehungsweise wie gesehen von der Seite des Kettenrades, die zu dem großen (unteren) Kettenrad hin gerichtet ist beziehungsweise von der zum großen Kettenrad gerichteten Seite des Kettenrades.
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34 ist eine teilweise flussabwärtsliegend oder -gerichtete Kantenaufrissansicht des oberseitig ausgesparten beziehungsweise rückspringenden Zahnes, dargestellt in den 31 bis 33 bezüglich des in den 3 und 4 gezeigten Kettenrades, wie gesehen entlang einer flussaufwärtigen Richtung mit Bezug auf die Rotationsrichtung des Fahrradkettenrades.
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Ausgewählte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Unter anfänglicher Bezugnahme auf die 1 bis 3 ist eine mehrstufige Heckkettenradanordnung 10 dargestellt, gemäß einer ersten Ausführungsform. In der dargestellten Ausführungsform enthält die mehrstufige Kettenradanordnung 10 eine Vielzahl von Kettenrädern S1 bis S10, einen Verriegelungsring 12, einen Verriegelungsringabstandhalter 14, einen ersten Kettenradabstandhalter 16, einen zweiten Kettenradabstandhalter 18, einen ersten Kettenradträger 20 und einen zweiten Kettenradträger 22. Die Kettenräder S1 bis S10 sind axial beabstandet mit Bezug zueinander um einen vorbestimmten Intervall beziehungsweise Abstand. Die Kettenräder S1 bis S10 sind konfiguriert, um fest montiert zu sein bezüglich eines Freilaufes (nicht gezeigt) einer Hecknabe (nicht gezeigt) in einer relativ herkömmlichen Art und Weise, sodass die Kettenräder S1 bis S10 sich gemeinsam um eine mittlere Rotationsachse A drehen. Die Kettenräder S1 bis S10 drehen sich typischerweise in einer vorwärtigen Rotationsrichtung B, z. B. in einer Uhrzeigersinnrichtung wie gesehen in 1 (wenn der Fahrradfahrer vorwärtig die Pedalen tritt, im Uhrzeigersinn) um das Fahrrad in einer vorwärtigen Richtung anzutreiben beziehungsweise voranzubringen.
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Wie weiter unten erläutert wird, verfügen die Kettenräder S2 bis S5 über speziell konfigurierte Zähne, welche unterstützend sind beim Durchführen eines Hochschaltvorganges von einem Kettenrad mit größerem Durchmesser zu einem Kettenrad mit kleinerem Durchmesser. Die Kettenräder S1 und S6 bis S10 können über relativ herkömmliche Zähne verfügen, wie dargestellt, oder können modifiziert vorliegen um spezifisch konfigurierte Zähne aufzuweisen, welche unterstützend sind beim Durchführen eines Hochschaltvorganges je nachdem ob dies gewünscht und/oder erforderlich ist. Selbstverständlich ist es dem Fachmann auf dem Gebiet der Fahrradtechnik ausgehend von der vorliegenden Offenbarung ersichtlich, dass die Kettenradanordnung 10 auch mehr oder weniger Kettenräder als gezeigt aufweisen kann. In anderen Worten kann die Kettenradordnung 10 eine beliebige mehrstufige Kettenradanordnung für ein Fahrrad sein, welche einen Umwerfer oder Derailleur oder dergleichen verwendet und welche zumindest ein großes Kettenrad und zumindest ein kleines Kettenrad enthält.
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Wie es in den 1 bis 3 zu sehen ist sind die Kettenräder S1 bis S10 harte, starre scheibenförmige Elemente, gebildet aus einem geeigneten Material, wie zum Beispiel aus einem metallischen Material. In der dargestellten Ausführungsform sind die Kettenräder S1 bis S10 jeweils einteilige, einstückige Elemente, gebildet aus einem metallischen Material, welches für Fahrradkettenräder geeignet ist. In der dargestellten Ausführungsform enthält das Kettenrad S3, wie zu sehen in den 4 und 5 eine Basiszahnkonfiguration, wie ebenfalls verwendet bei den Kettenrädern S2, S4 und S5. Grundsätzlich unterscheiden sich die Kettenräder S2 bis S5 lediglich in ihrem Gesamtdurchmesser, der Anzahl an Zähnen, der Nabenmontagestruktur und der Größe/Anzahl von Gewichtsreduzierungsöffnungen (insoweit vorliegend). Selbstverständlich können die Kettenräder S2 bis S5 auch unterschiedlich voneinander sein mit Bezug auf andere Merkmale, die keinen Bezug auf die vorliegende Erfindung haben.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist die Kettenradanordnung 10 dargestellt in teilweisem Querschnitt mit Pfeilen, die die Richtungen angeben bezüglich eines Hochschaltvorganges und eines Herunterschaltvorganges. Ein Hochschaltvorgang tritt auf, wenn die Kette bewegt wird von einem großen Kettenrad zu dem nachfolgend oder nächsten kleineren Kettenrad, wohingegen ein Herunterschaltvorgang stattfindet, wenn die Kette geschaltet wird von einem kleinen Kettenrad zu dem nächsten oder nachfolgenden größeren Kettenrad. Die Kettenräder S1 bis S10 sind derart ausgelegt, dass die Kette glatte beziehungsweise weiche Hochschalt- und Herunterschaltbewegungen durchführen kann. In der dargestellten Ausführungsform, und wie oben angegeben sind die Kettenräder S1 und S6 bis S10 von herkömmlicher Gestalt, wohingegen die Kettenräder S2 bis S5 modifizierte Zähne enthalten, um das Heraufschalten einer Kette zu verbessern. Die Kettenräder S1 bis S10 verfügen über die nachfolgend wiedergegebene Zähnekonfiguration: 11Z-13Z-15Z-17Z-19Z-21Z-23Z-26Z-30Z-34Z. Die axiale Beabstandung zwischen den Kettenrädern S2 bis S10 beträgt etwa 2,35 Millimeter, wohingegen die axiale Beabstandung zwischen den Kettenrädern S1 und S2 etwa 2,26 Millimeter ausmacht. Der Kettenradkörper des Kettenrades S1 verfügt über eine Dicke von etwa 1,96 Millimeter, wohingegen die Kettenradkörper der Kettenräder S2 bis S10 über eine Dicke verfügen von etwa 1,6 Millimetern.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf die 4 und 5, da Teile der Kettenräder S2 bis S5 im Wesentlichen gleich sind für jedes der Kettenräder S2 bis S5 mit Bezug auf die vorliegende Erfindung wird hierin lediglich das Kettenrad S3 in größerem Detail beschrieben werden. Des Weiteren sind identische beziehungsweise entsprechende Zähne der Kettenräder S2 bis S5 beziffert mit denselben Bezugszeichen. Wie dies zu sehen ist in den 4 und 5 enthält das Kettenrad S3 grundsätzlich einen Kettenradkörper 24, eine Freilauf- oder Nabenmontagestruktur 26 und eine Ketteneingriffstruktur 28. In dem Fall des Kettenrades S3 ist der Kettenradkörper 24 vorteilhafterweise integral ausgeführt mit der Montagestruktur 26 und der Ketteneingriffsstruktur 28 als einteiliges, einstückiges Element.
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Die Montagestruktur 26 des Kettenrades S3 ist eine mit Splines beziehungsweise Keilflächen versehene Bohrung, die die Innenperipherie des Kettenradkörpers 24 definiert. Selbstverständlich ist es dem Fachmann ersichtlich, dass ausgehend von der vorliegenden Offenbarung das Kettenrad S3 auch andere Typen an Montagestrukturen aufweisen kann, wie diese geeignet sein könnten zum Festlegen des Kettenrades S3 bezüglich der Fahrradnabe. Beispielhaft ist es dem Fachmann geläufig, dass ausgehend von der vorliegenden Offenbarung ein Kettenradträger verwendet werden kann für die Montagestruktur des Kettenrades S3 insoweit dies gewünscht und/oder erforderlich sein sollte. In jedem Fall ist die Montagestruktur 26 des Kettenrades S3 vorteilhafterweise bereitgestellt als eine Vielzahl von Splineflächen oder Keilflächen, wobei einer oder mehrere Splines eine unterschiedliche Form hat/haben, so dass die der Splinefläche(n) entsprechende Splinefläche(n) an der Kettenradmontagehülse des Freilaufes oder dergleichen in bekannter Art und Weise eingreifen, um das Kettenrad S3 in einer vorbestimmten Rotationsposition festzulegen mit Bezug auf die verbleibenden Kettenräder. Die Kettenradmontagehülse ist wiederum drehbar montiert bezüglich einer Nabenachse mittels Kugellager und einer Einwegkupplung, und all dies in einer im Wesentlichen bekannten Art und Weise.
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Die Ketteneingriffsstruktur 28 ist gebildet an der äußeren Peripherie des Kettenradkörpers 24. Die Ketteneingriffsstruktur 28 enthält eine Vielzahl von Kettenradzähnen T1, T2, T3, T4, T4', T5 und T6 mit einer Vielzahl von Mulden oder Basisabschnitten beziehungsweise Wurzelabschnitten, zwischengelagert zwischen den Zähnen T1, T2, T3, T4, T4', T5 und T6. Somit erstrecken sich die Kettenradzähne T1, T2, T3, T4, T4', T5 und T6 radial nach außen von einer äußeren Peripherie des Kettenradköpers 24, wobei die Mulden oder die Kerben zwischengelagert sind zwischen den Kettenradzähnen T1, T2, T3, T4, T4', T5 und T6. Vorteilhafterweise sind die Kettenradzähne T1, T2, T3, T4, T4', T5 und T6 gleichmäßig beabstandet mit Bezug zueinander. Somit sind die Mulden oder Kerben angeordnet in abwechselnder Art und Weise zwischen den Kettenradzähnen T1, T2, T3, T4, T4', T5 und T6 und sind gleichmäßig beabstandet mit Bezug zueinander. In dem Fall des Kettenrades S3 liegen zwei der Zähne T1, zwei der Zähne T2, zwei der Zähne T3, zwei der Zähne T4, lediglich ein Zahn T4', zwei der Zähne T5 und vier der Zähne T6 vor. Wie weiter unten erläutert wird sind diese Zähne T1, T2, T3, T4, T4', T5 und T6 angeordnet zum Bilden von zwei Hochschaltpfaden und zwei Herunterschaltpfaden für jedes der Kettenräder S2 bis S5 (lediglich Kettenrad S3 ist im Detail gezeigt).
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Der Kettenradzahn T1 soll nachfolgend bezeichnet werden als erster Eingriffszahn T1, wobei es sich um den ersten Zahn handelt, der in die Kette eingreift beziehungsweise diese fängt, wenn die Kette geschaltet wird von einem Kettenrad mit kleinerem Durchmesser zu einem Kettenrad mit größerem Durchmesser (das heißt während einem Herunterschaltvorgang).
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Der Kettenradzahn T2 soll nachfolgend bezeichnet werden als zweiter Eingriffszahn T2, wobei dies der zweite Zahn ist, der in die Kette eingreift, wenn die Kette geschaltet wird von einem Kettenrad mit kleinerem Durchmesser zu einem Kettenrad mit größerem Durchmesser, (das heißt während einem Herunterschaltvorgang). Der Kettenradzahn T3 soll nachfolgend bezeichnet werden als dritter Eingriffszahn T3, welcher der dritte Zahn ist, der in die Kette eingreift beziehungsweise mit dieser in Eingriff tritt beziehungsweise diese fängt, wenn die Kette geschaltet wird von dem Kettenrad mit kleinerem Durchmesser zu einem Kettenrad mit einem größeren Durchmesser (das heißt während einem Herunterschaltvorgang). Wie weiter unten erläutert wird, sollen die Kettenradzähne T4 und T4' hierin bezeichnet werden als Schaltunterstützungs- oder -assistierzähne T4 und T4', da sie einen Heraufschaltvorgang assistieren oder unterstützen, von einem Kettenrad mit größerem Durchmesser zu einem Kettenrad mit kleinerem Durchmesser. Die Kettenradzähne T5 sollen hierin bezeichnet werden als Hilfs- oder Zusatzzähne T5. Die Kettenradzähne T6 sollen hierin bezeichnet werden als oberseitig ausgesparter beziehungsweise rückspringender Zahn T6.
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Wie dies in 1 zu sehen ist, sind die Kettenräder S2 bis S5 derart angeordnet, dass die ersten Eingriffszähne T1 umfänglich versetzt sind, um eine geeignete Phasenbeziehung bereitzustellen zwischen den Kettenrädern S2 bis S5. Bei einem Heraufschaltvorgang von einem Kettenrad mit größerem Durchmesser beziehungsweise einem größeren Kettenrad zu einem Kettenrad mit kleinerem Durchmesser beziehungsweise einem kleineren Kettenrad wird das Kettenrad mit größerem Durchmesser als Ursprungskettenrad angesehen, wohingegen das Kettenrad mit kleinerem Durchmesser beziehungsweise das kleinere Kettenrad als das aufnehmende Kettenrad angesehen wird. Bei dem Herunterschaltvorgang wird das kleinere Kettenrad angesehen als das Original- oder Ursprungskettenrad und das größere Kettenrad wird angesehen als das aufnehmende oder empfangende Kettenrad. Wenn die Kette geschaltet wird von einem Ursprungskettenrad, wie zum Beispiel dem Kettenrad S3 zu dem nächst kleineren oder größeren Kettenrad, wie zum Beispiel das Kettenrad S2 oder S4, so wird der Mittelpunkt der letzten Rolle beziehungsweise Walze der Kette in Eingriff stehend bezüglich dem Ursprungskettenrad bezeichnet als Entkopplungs- oder Ausrückpunkt oder escape-Punkt. Das Zentrum beziehungsweise die Mitte der ersten Rolle beziehungsweise Walze der Kette, in Eingriff tretend mit dem aufnehmenden Kettenrad wird bezeichnet als Eingriffspunkt. Die Kette liegt verbindend vor zwischen dem Ausrück- beziehungsweise dem Entweichpunkt und dem Eingriffspunkt von dem Hochschaltpfad oder dem Herunterschaltpfad der Kette während dem Kettenschaltungsvorgang. In dem Fall des Kettenrades S3 sind zwei Heraufschaltausrückpunkte ES-up und zwei Heraufschalteinriffspunkte EN-up, zwei Herunterschaltausrückpunkte ES-down und zwei Herunterschalteingriffspunkte EN-down vorgesehen. Der von dem Ausrückpunkt und dem Eingriffspunkt bezüglich der Mitte oder dem Zentrum der Kettenradanordnung 12 gebildete Winkel ist definiert als der Phasenwinkel zwischen einem Paar von benachbarten Kettenrädern. Bei der Herunterschaltbewegung wird dieser Phasenwinkel angegeben als Herunterschaltphasenwinkel wohingegen in der Heraufschaltbewegung dieser Phasenwinkel angegeben wird als der Heraufschaltphasenwinkel.
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Wie es in
4 zu sehen ist, ist die äußere Grenze des Kettenradkörpers
24 definiert durch einen Wurzel- oder Basiskreis mit einem Basis- oder Wurzelkreisradius Rc. Wie dies an und für sich wohl bekannt ist, ist der Basis- oder Wurzelkreis Rc ein hypothetischer Kreis, definiert durch den Boden (radial innerster Punkt) der Mulden oder Kerben oder Wurzelabschnitte zwischen den Kettenradzähnen T1, T2, T3, T4, T4', T5 und T6. Somit erstreckt sich der Basis- oder Wurzelabschnitt eines Kettenradzahnes radial abwärts nach innen von dem Basis- oder Wurzelkreis Rc hin zu der mittleren Rotationsachse A. In der hier gezeigten Ausführungsform verfügt der Kettenradkörper
24 des Kettenrades S3 über eine erste Seitenfläche
24a (
4), gerichtet hin oder zeigend zu einem kleineren Kettenrad (Heraufschalten/oberer) sowie über eine zweite Seitenfläche
24b (
5) gerichtet hin oder zeigend zu einem großen Kettenrad (Herunterschalten/unterer). Wie dies in
3 zu sehen ist, verfügt der Kettenradkörper
24 des Kettenrades S3 über eine Mittelebene Pc, die den Kettenradkörper
24 schneidet zwischen den ersten und zweiten Seitenflächen
24a und
24b des Wurzel- oder Basisabschnittes des Kettenradkörpers
24. Die Zähne T1, T2, T3, T4, T4', T5 und T6 verfügen über einen Zahnradius Ro, wohingegen die Schaltassistier- oder -unterstützungszähne T4 und T4' einen Zahnradius Ra aufweisen, der größer ist als der Zahnradius Ro, und zwar um einen vorgeschriebenen beziehungsweise vorab bestimmten Wert (zum Beispiel 3 mm ± 1 mm). Die Beziehung zwischen Basis- beziehungsweise Wurzelkreisradius Rc bezüglich Zahnradius Ro und Zahnradius Ra bezüglich der Kettenräder S3, S4 und S5 sind in der nachfolgend angegebenen Tabelle 1 zu finden.
| Tabelle 1 |
| Kettenrad | Anzahl an Zähnen (n) | Pitch bzw. Aufteilung (360/n) | Basis- oder Wurzelkreis (Rc) | Zahnradius (Ro) | Zahnradius T4 (Ra) |
| S3 | 15 | 24.0000 | 52.88 mm | 61.68 mm | 64.68 mm |
| S4 | 17 | 21.1765 | 60.92 mm | 69.72 mm | 72.72 mm |
| S5 | 19 | 18.9474 | 68.96 mm | 77.76 mm | 80.76 mm |
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Wie dies zu sehen ist in den 4 und 5 dreht sich das Kettenrad 14 in der Rotationsrichtung D zum Antreiben einer (nicht gezeigten) Fahrradkette in Antriebsrichtung. Während eines Kettenschaltvorganges wird die Kette geschaltet von einem der Kettenräder S1 bis S10 zu dem nächsten benachbarten der Kettenräder S1 bis S10 mittels eines Umwerfers oder Derailleurs, der die Kette in einer axialen Richtung bewegt relativ zu der mittig vorliegenden Rotationsachse A der Kettenräder S1 bis S10. Fahrradketten sind an und für sich wohl bekannt und somit braucht eine Fahrradkette hierin nicht im Detail dargestellt und beschrieben werden. Selbstverständlich handelt es sich bei der Fahrradkette um eine kontinuierliche Schlaufe, die über eine Vielzahl von inneren Kopplungsplatten und einer Vielzahl von äußeren Kopplungsplatten verfügt, welche schwenkbar miteinander verbunden sind durch Anlenkungskettenstifte und Kettenrollen bzw. -walzen. Von der Mitte jeder der Kettenrollen zu der Mitte der nächsten Kettenrolle liegt in etwa 1/2 Inch (12,7 mm) vor. Diese Abmessung ist bekannt als Pitch oder Aufteilung der Kette. Die Fahrradkette kann eine beliebige Kette sein, die verwendet wird mit einem Fahrradkettenrad. Daher wird die Kette hierin nicht im größeren Detail beschrieben werden.
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Unter nunmehrigem Bezugnehmen auf die 8 bis 11 wird der erste Eingriffszahn T1 nun in größerem Detail diskutiert werden. In dem Fall des Kettenrades S3 liegen zwei der ersten Eingriffszähne T1 vor. Der erste Eingriffszahn T1 wird auch angesehen als erster Herunterschaltzahn, indem dieser dazu ausgelegt ist, der erste Herunterschaltzahn zu sein der die Kettenrolle während eines Herunterschaltvorganges fängt oder vollständig eingreift. Der erste Eingriffszahn T1 verfügt über eine flussabwärtsliegende Kante 31, eine flussaufwärtsliegende Kante 32, eine obere Seitenfläche 33 und eine untere Seitenfläche 34, sowie eine umfängliche Spitzen- oder Scheitelfläche 35. Die obere Seitenfläche 33 und die untere Seitenfläche 34 definieren einen Basisabschnitt des ersten Eingriffszahnes T1.
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Wie dies in den 8 und 9 zu sehen ist, ist die obere Seitenfläche 33 des ersten Eingriffszahnes T1 bereitgestellt mit einer geneigten Fläche 33a, welche umfänglich geneigt ist in einer flussaufwärts gerichteten Richtung hin zu der Kettenradmittelebene Pc, ausgehend von der zum kleinen Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a des Kettenrades S3. Die geneigte Fläche 33a bildet einen spitzen Winkel mit der zu dem kleinen Kettenrad gerichteten Seitenfläche 34a des Kettenrades S3. Die Basis der oberen Seitenfläche 33 des ersten Eingriffszahnes T1 enthält eine Aussparung 36, die sich entlang der geneigten Fläche 33a erstreckt, wobei die radiale Abmessung und die axiale Abmessung mit Bezug auf die mittlere Rotationsachse A größer wird, wenn beziehungsweise in dem Ausmaß wie die Aussparung 36 sich der flussaufwärtsliegenden Kante 32 von der flussabwärtsliegenden Kante 31 her annähert.
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Wie dies in den 9 und 10 zu sehen ist, ist die untere Seitenfläche 34 des ersten Eingriffszahnes T1 bereitgestellt mit einem Paar von geneigten Flächen 34a und 34b. Die geneigte Fläche 34a neigt sich umfänglich in einer flussabwärtsliegend gerichteten Richtung und ist radialwärts geneigt in einer zum oberen Kettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Ausmaß wie die geneigte Fläche 34a sich von der geneigten Fläche 34b hin zu der flussabwärtsliegenden Kante 31 und der umfänglichen Scheitelfläche 35 erstreckt. Die geneigte Fläche 34b ist radialwärts geneigt oder schräg gestellt in einer zum oberen beziehungsweise größeren Kettenrad seitigen Richtung wenn beziehungsweise in dem Ausmaß wie die geneigte Fläche 34b sich von der zum großen Kettenrad gerichteten Seitenfläche beziehungsweise der Seite, die zu dem großen Kettenrad gerichtet ist, hin zu der geneigten Fläche 34a erstreckt. Somit führen die geneigte Fläche 33a und die geneigte Fläche 34a und 34b dahin, dass die umfängliche Scheitelfläche 35 des ersten Eingriffszahnes T1 verdreht vorliegt, wobei die stromabwärtsliegende Kante verdreht ist nahe der zum kleineren (oberen/Heraufschalten) Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a des Kettenrades 53, wobei die flussaufwärtsliegend angeordnete Kante angeordnet ist nahe der Kettenradmittelebene Pc.
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Übergehend nun auf die 12 bis 15 wird der zweite Eingriffszahn T2 nun in größerem Detail beschrieben werden. Im Fall des Kettenrades S3 sind zwei der zweiten Eingriffszähne T2 vorgesehen. Der zweite Eingriffszahn T2 ist ebenfalls erachtet als zweiter Herunterschaltzahn, dadurch bedingt, dass dieser ausgelegt ist um der zweite Herunterschaltzahn zu sein, der die Kettenrolle oder -walze während eines Herunterschaltvorganges fängt oder vollständig eingreift. Der zweite Eingriffszahn T2 verfügt über eine flussabwärtsliegende Kante 41, eine flussaufwärtsliegende Kante 42, eine obere Seitenfläche 43, eine untere Seitenfläche 44 und eine umfängliche Spitzen- oder Scheitelfläche 45. Die obere Seitenfläche 43 und die untere Seitenfläche 44 definieren einen Basisabschnitt des zweiten Eingriffszahnes T2.
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Wie dies in den 12 und 13 zu sehen ist, hat die obere Seitenfläche 43 des zweiten Eingriffszahnes T2 eine geneigte Fläche 43a, die umfänglich geneigt beziehungsweise abgeschrägt oder abfallend ist in einer flussabwärtsliegenden Richtung hin zu der Kettenradmittelebene Pc von der zum kleineren Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a des Kettenrades S3. Die geneigte Fläche 43a fällt auch radial hin ab beziehungsweise ist diesbezüglich geneigt hin zu der Kettenradmittelebene Pc von der zum kleineren Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a des Kettenrades S3. Die geneigte Fläche 43a bildet einen spitzen Winkel mit der zum kleineren Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a des Kettenrades S3 beziehungsweise mit der Seitenfläche 24a des Kettenrades S3 die zu dem kleineren Kettenrad zeigt beziehungsweise gerichtet ist.
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Wie dies in den 13 und 14 zu sehen ist, ist die untere Seitenfläche 44 des zweiten Eingriffszahnes T2 bereitgestellt mit einem Paar von geneigten Flächen 44a und 44b. Die geneigte Fläche 44a fällt radial ab beziehungsweise ist radial abgeschrägt oder geneigt in einer zum oberen Kettenrad seitigen Richtung wenn beziehungsweise in dem Ausmaß wie die geneigte Fläche 44a sich von der geneigten Fläche 44b erstreckt hin zu der umfänglichen Spitzen- oder Scheitelfläche 45. Die geneigte Fläche 44b fällt umfänglich ab beziehungsweise ist umfänglich geneigt oder schräg gestellt in einer zum oberen Kettenrad seitigen Richtung wenn beziehungsweise in dem Ausmaß wie die geneigte Fläche 44b sich erstreckt von der flussabwärts liegenden Kante 41 hin zu der flussaufwärts liegenden Kante 42. Die Basis der unteren Seitenfläche 44 des zweiten Eingriffszahnes T2 enthält eine Aussparung 46, die sich erstreckt entlang der geneigten Fläche 44b, wobei die radiale Abmessung davon und die axiale Abmessung davon mit Bezug auf die mittlere Rotationsachse A größer werden, wenn beziehungsweise in dem Ausmaß wie die Aussparung 46 sich annähert an die flussaufwärts liegende Kante 42 von der flussabwärts liegenden Kante 41. Somit führen die geneigten Flächen 44a und 44b dazu, dass die umfängliche Spitzen- oder Scheitelfläche 45 des zweiten Eingriffszahnes T2 versetzt vorliegt hin zu der zum kleinen (oberen/Hochschalten) Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a des Kettenrades S3 mit Bezug auf die Kettenradmittelebenen Pc. Solch eine Aussparung wie die Aussparung 46 hilft ein glattes Heraufschaltverfahren durchzuführen, da die Kette näher positioniert werden kann bezüglich einem kleineren Kettenrad an den Ort des zweiten Eingriffszahnes T2 während einem Heraufschaltvorgang, da das Vorhandensein einer Aussparung 46 gegeben ist.
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Übergehend nun auf die 16 bis 19 wird ein dritter Eingriffszahn T3 im größeren Detail beschrieben werden. In dem Fall des Kettenrades S3 sind zwei der dritten Eingriffszähne T3 vorgesehen. Der dritte Eingriffszahn T3 ist auch erachtet als dritter Herunterschaltzahn, nachdem dieser ausgelegt ist der dritte Herunterschaltzahn zu sein, der die Kettenrolle beziehungsweise -walze während einem Herunterschaltvorgang fängt oder vollständig in diese eingreift. Der dritte Eingriffszahn T3 verfügt über eine flussabwärtsliegende Kante 51, eine flussaufwärtsliegende Kante 52, eine obere Seitenfläche 53, eine untere Seitenfläche 54 und eine umfängliche Spitzen- oder Scheitelfläche 55. Die obere Seitenfläche 53 und die untere Seitenfläche 54 definieren einen Basisabschnitt des dritten Eingriffszahnes T3.
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Wie es in den 16 und 17 zu sehen ist, verfügt die obere Seitenfläche 53 des dritten Eingriffszahnes T3 über eine geneigte Fläche 53a, die radial schräg gestellt ist beziehungsweise abfällt in einer untere Kettenradseitenrichtung hin zu der Kettenradmittelebene Pc von der zum kleinen Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a des Kettenrades S3. Wie dies in den 17 und 18 zu erkennen ist, verfügt die untere Seitenfläche 54 des dritten Eingriffszahnes T3 über ein Paar von geneigten Flächen 54a und 54b. Die geneigte Fläche 54a ist radial schräg gestellt beziehungsweise fällt ab in der zum oberen Kettenrad seitigen Richtung beziehungsweise in einer zum Hochschalt-Kettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Ausmaß wie die geneigte Fläche 54a sich von der geneigten Fläche 54b hin zu der umfänglichen Spitzen- oder Scheitelfläche 55 erstreckt. Die geneigte Fläche 54b ist umfänglich schräg gestellt beziehungsweise fällt ab in einer zum oberen Kettenrad seitigen Richtung beziehungsweise in einer zum Hochschalt-Kettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Ausmaß wie die geneigte Fläche 54b sich erstreckt von der flussabwärtsliegenden Kante 51 hin zu der flussaufwärtsliegenden Kante 52. Die Basis der unteren Seitenfläche 54 des dritten Eingriffszahnes T3 enthält eine Aussparung 56, die sich erstreckt entlang der geneigten Fläche 54b, wobei die radiale Abmessung und die axiale Abmessung mit Bezug auf die mittlere Rotationsachse A größer werden, wenn beziehungsweise in dem Ausmaß wie die Aussparung 56 sich der flussaufwärtsliegenden Kante 52 von der flussabwärtsliegenden Kante 51 her annähert. Somit führen die geneigten Flächen 54a und 54b dazu, dass die umfängliche Spitzen- oder Scheitelfläche 55 des dritten Eingriffszahnes T3 versetzt vorliegt hin zu der zum kleinen Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a beziehungsweise hin zu der Seitenfläche 24a, die zu dem kleinen Kettenrad beziehungsweise oberen (Hochschalten) Kettenrad gerichtet ist, und zwar bezüglich des Kettenrades S3 mit Bezug auf die Kettenradmittelebene Pc. Solch eine Aussparung, wie die Aussparung 56, unterstützt ein glattes Heraufschalten beziehungsweise einen glatten Heraufschaltvorgang, da die Kette näher an dem kleineren Kettenrad angeordnet beziehungsweise positioniert werden kann an dem Ort des dritten Eingriffszahnes T3 während dem Heraufschaltvorgang, bedingt durch das Vorhandensein der Aussparung 56.
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Übergehend nun auf die 20 bis 23 wird nun der Schaltassistier- oder -unterstützungszahn T4 in größerem Detail diskutiert werden. In dem Fall des Kettenrades S3 sind zwei Schaltunterstützungs- oder -assistierzähne T4 vorgesehen. Obwohl der Schaltassistierzahn T4 vorteilhafter Weise angeordnet ist anschließend an den oder in Folge des dritten Eingriffszahn T3 in der flussaufwärts liegenden Richtung, kann der Schaltassistierzahn T4 auch angeordnet sein nachfolgend zu dem ersten Eingriffszahn T1 in der flussaufwärts liegenden Richtung oder nachfolgend zu dem zweiten Eingriffszahn T2 in der flussaufwärts liegenden Richtung. Der Schaltassistierzahn T4 hat dieselbe radiale Höhe wie der Schaltassistierzahn T4' mit Bezug auf eine radiale Richtung des Kettenrades S3. Die Schaltassistierzähne T4 und T4' sind größer als die anderen Zähne mit Bezug auf eine radiale Richtung des Kettenrades S3. Da die Schaltassistierzähne T4 und T4' größer sind als die anderen Zähne, berührt eine Kette die Schaltassistierzähne T4 und T4' früher während einem Heraufschaltvorgang im Vergleich zu dem Fall, in dem die Schaltassistierzähne gleich (oder kleiner beziehungsweise kürzer) sind als die anderen Zähne in der radialen Höhe davon. Der Schaltassistierzahn T4 verfügt über eine flussabwärts liegende Kante 61, eine flussaufwärts liegende Kante 62, eine obere Seitenfläche 63, eine untere Seitenfläche 64 und eine umfängliche Spitzen- oder Scheitelfläche 65. Die obere Seitenfläche 63 und die untere Seitenfläche 64 definieren einen Basisabschnitt des Schaltassistier- oder -unterstützungszahnes T4.
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Wie dies in den 20 und 21 zu sehen ist, hat die obere Seitenfläche 63 des Schaltassistierzahnes T4 ein Paar von geneigten Flächen 63a und 63b. Die geneigte Fläche 63a ist umfänglich schräg gestellt beziehungsweise fällt umfänglich ab in einer flussabwärts liegenden Richtung und radialwärts in einer zum unteren Kettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die geneigte Fläche 63a sich erstreckt von der geneigten Fläche 63b hin zu der flussabwärts liegenden Kante 61 und der umfänglichen Spitzen- oder Scheitelfläche 65. Die geneigte Fläche 63a fällt ebenfalls radial ab beziehungsweise ist ebenfalls radial schräg gestellt hin zu der Kettenradmittelebene Pc von der zum kleinen Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a des Kettenrades S3. Bedingt durch das Vorhandensein der geneigten Fläche 63a kann der Schaltassistierzahn T4 effektiv eine Kette führen hin zu einem kleineren Kettenrad nach dem Berühren der Kette während dem Heraufschaltvorgang. Die geneigte Fläche 63b fällt radial ab beziehungsweise ist radial schräg gestellt in einer zum unteren Kettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Maß wie die geneigte Fläche 63b sich erstreckt von der zum kleinen Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a hin zu der geneigten Fläche 63a. Während einem Heraufschaltvorgang wird eine Kette geführt hin zu einem kleineren Kettenrad bedingt durch die geneigte Fläche 63a.
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Wie dies in den 21 und 22 zu sehen ist, hat die untere Seitenfläche 64 des Schaltassistierzahnes T4 ein Paar von geneigten Flächen 64a und 64b. Die geneigte Fläche 64a fällt radial ab beziehungsweise ist radial schräg gestellt in einer zum oberen Kettenrad seitigen Richtung beziehungsweise in einer zum Hochschalt-Kettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die geneigte Fläche 64a sich erstreckt von der geneigten Fläche 64b hin zu der umfänglichen Spitzen- oder Scheitelfläche 65. Die geneigte Fläche 64b fällt umfänglich ab beziehungsweise ist umfänglich schräg gestellt in einer zum oberen Kettenrad seitigen Richtung beziehungsweise in einer zum Hochschalt-Kettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die geneigte Fläche 64b sich erstreckt von der flussabwärtsliegenden Kante 61 hin zu der flussaufwärtsliegenden Kante 62. Die Basis der unteren Seitenfläche 64 des Schaltassistierzahnes T4 enthält eine Aussparung 66, die sich erstreckt entlang der geneigten Fläche 64b, wobei die radiale Abmessung davon und die axiale Abmessung davon mit Bezug auf die mittlere Rotationsachse A größer werden, wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die Aussparung 66 sich annähert an die flussaufwärtliegende Kante 62 von der flussabwärtsliegende Kante 61. Somit führen die geneigten Flächen 64a und 64b dazu, dass die umfängliche Spitzen- beziehungsweise Scheitelfläche 65 des Schaltassistierzahnes T4 versetzt vorliegt hin zu der zum kleineren (oberen/Hochschalten) Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a des Kettenrades S3 mit Bezug auf die Kettenradmittelebene Pc. Die Aussparung 66 hilft oder unterstützt ein glattes Heraufschalten beziehungsweise einen glatten oder weichen Heraufschaltvorgang, da die Kette näher zu einem kleineren Kettenrad positioniert oder angeordnet werden kann bei dem Ort des Schaltassistierzahnes T4 während einem Heraufschaltvorgang, bedingt durch das Vorhandensein der Aussparung 66.
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Übergehend auf die 24 bis 27, wird der Schaltassistierzahn T4' nun im größeren Detail diskutiert werden. In dem Fall des Kettenrades S3 liegt lediglich ein Schaltassistierzahn T4' vor. Der Schaltassistierzahn T4' hat eine flussabwärtsliegende Kante 71, eine flussaufwärtsliegenden Kante 72, eine obere Seitenfläche 73 und eine untere Seitenfläche 74 sowie eine umfängliche Spitzen- oder Scheitelfläche 75. Die obere Seitenfläche 73 und die untere Seitenfläche 74 definieren einen Basisabschnitt des Schaltassistierzahn T4'. Der Schaltassistierzahn T4' ist ähnlich zu dem Schaltassistierzahn T4.
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Wie dies in den 24 und 25 zu erkennen ist, hat die obere Seitenfläche 73 des Schaltassistierzahnes T4' ein Paar von geneigten Flächen 73a und 73b, welche ähnlich zu den geneigten Flächen 63a und 63b des Schaltassistierzahnes T4 sind. Jedoch sind die Neigungen der geneigten Flächen 73a und 73b größer als jene der Flächen 63a und 63b des Schaltassistierzahnes T4. Die geneigte Fläche 73a fällt umfänglich ab beziehungsweise ist umfänglich schräg gestellt in einer flussabwärtsliegenden Richtung und radialwärts in einer zum unteren Kettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die geneigte Fläche 73a sich erstreckt von der geneigten Fläche 73b hin zu der flussabwärtsliegenden Kante 71 und der umfänglichen Scheitel- oder Spitzenfläche 75. Die größere Neigung der geneigten Fläche 73a erlaubt, dass der Schaltassistierzahn T4' noch effektiver eine Kette führt hin zu einem kleineren Kettenrad nach dem Berühren der Kette während dem Heraufschaltvorgang. Die geneigte Fläche 73b fällt radial ab beziehungsweise ist radial schräg gestellt in einer zum unteren Kettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die geneigte Fläche 73b sich von der zum kleinen (oberen/Hochschalten) Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a hin zu der geneigten Fläche 73a erstreckt. Die Basis des Schaltassistierzahn T4' ist bereitgestellt mit einer Aussparung 76 entlang der flussabwärtsliegenden Kante 71. Während einem Heraufschaltvorgang wird eine Kette geführt hin zu einem kleineren Kettenrad bedingt durch die geneigte Fläche 73a.
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Wie dies in den 25 und 26 zu sehen ist, verfügt die untere Seitenfläche 74 des Schaltassistierzahn T4' über ein Paar von geneigten Flächen 74a und 74b, welche ähnlich sind zu geneigten Flächen 64a und 64b des Schaltassistierzahn T4. Jedoch sind die Neigungen der geneigten Flächen 74a und 74b unterschiedlich von den Neigungen oder Schrägstellungen der Flächen 63a und 63b des Schaltassistierzahn T4. Die geneigte Fläche 74a fällt radial ab beziehungsweise ist radial schräg gestellt in einer zum oberen Kettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Mail, wie die geneigte Fläche 74a sich erstreckt von der geneigten Fläche 74b hin zu der umfänglichen Spitzen- oder Scheitelfläche 75. Die geneigte Fläche 74b fällt radial ab beziehungsweise ist radial schräg gestellt in einer zum oberen Kettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die geneigte Fläche 74b sich erstreckt von der zum größeren (unteren/Herunterschalten) Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24b des Kettenrades S3 hin zu der geneigten Fläche 74a. Somit resultieren die geneigten Flächen 73a, 73b, 74a und 74b darin, dass die umfängliche Spitzen- beziehungsweise Scheitelfläche 75 des Schaltassistierzahnes T4' versetzt ist hin zu der zum größeren (unteren/Herunterschalten) Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24b des Kettenrades S3 mit Bezug auf die Kettenradmittelebene Pc.
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Übergehend nun auf die 28 bis 30, werden nun die Hilfs- oder Zusatzzähne T5 kurz diskutiert werden. In dem Fall des Kettenrades S3 sind zwei der Hilfszähne T5 vorgesehen. Der Hilfszahn beziehungsweise Zusatzzahn T5 verfügt über eine flussabwärtsliegende Kante 81, eine flussaufwärtsliegende Kante 82, eine obere Seitenfläche 83, eine untere Seitenfläche 84 und eine umfängliche Spitzen- oder Scheitelfläche 85. Die obere Seitenfläche 83 und die untere Seitenfläche 84 definieren einen Basisabschnitt des Zusatzzahnes T5. Wie dies zu sehen ist in den 28 und 29, sind die obere Seitenfläche 83 des Zusatz- oder Hilfszahnes T5 bereitgestellt mit einem Paar von geneigten Flächen 83a und 83b. Die geneigte Fläche 83a fällt umfänglich ab beziehungsweise ist umfänglich schräg gestellt in einer flussabwärtsliegenden Richtung und radialwärts in einer zum unteren Kettenrad beziehungsweise Herunterschaltkettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die geneigte Fläche 83a sich erstreckt von der geneigten Fläche 83b hin zu der flussabwärtsliegenden Kante 81 und der umfänglichen Spitzen- oder Scheitelfläche 85. Die geneigte Fläche 83b fällt radial ab beziehungsweise ist radial schräg gestellt in einer zum unteren Kettenrad beziehungsweise Herunterschaltkettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die geneigte Fläche 83b sich erstreckt von der zum kleineren (Hochschalten) Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a hin zu der geneigten Fläche 83a. Die Basis des Hilfs- beziehungsweise Zusatzzahnes T5 ist bereitgestellt mit einer Aussparung 86 entlang der flussabwärtsliegenden Kante 81. Während einem Hochschaltvorgang wird eine Kette geführt hin zu einem kleineren Kettenrad bedingt durch die geneigte Fläche 83a.
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Wie dies in den 29 und 30 zu sehen ist, hat die untere Seitenfläche 84 des Hilfs- beziehungsweise Zusatzzahnes T5 ein Paar von geneigten Flächen 84a und 84b. Die geneigte Fläche 84a fällt radial ab beziehungsweise ist radial schräg gestellt in einer zum oberen Kettenrad beziehungsweise Hochschaltkettenrad seitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die geneigte Fläche 84a sich erstreckt von der geneigten Fläche 84b hin zu der umfänglichen Spitzen- oder Scheitelfläche 85. Die geneigte Fläche 84b fällt umfänglich ab beziehungsweise ist umfänglich schräg gestellt in einer flussaufwärts liegenden Richtung und fällt radial ab beziehungsweise ist radial schräg gestellt in einer zum oberen beziehungsweise Hochschaltketten radseitigen Richtung, wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die geneigte Fläche 84b sich erstreckt von der zum großen (Hochschalten) Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24b des Kettenrades S3 hin zu der geneigten Fläche 84a. Somit führen die geneigten Flächen 83a, 83b, 84a und 84b dazu, dass die umfängliche Scheitelfläche 85 des Hilfs- oder Zusatzzahnes T5 versetzt vorliegt hin zu der zum großen (herunterschalt) Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24b des Kettenrades S3 mit Bezug auf die Kettenradmittelebene Pc.
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Übergehend nun auf die 31 bis 34, wird der oberseitig ausgesparte Zahn T6 nun im größeren Detail beschrieben werden. In dem Fall des Kettenrades S3 sind vier oberseitig ausgesparte Zähne T6 vorgesehen, wobei der oberseitig ausgesparte Zahn T6 gruppiert vorliegt in zwei Paare von oberseitig ausgesparten beziehungsweise rückspringenden Zähnen T6. Der oberseitig ausgesparte Zahn T6 verfügt über eine flussabwärtsliegende Kante 91, eine flussaufwärtsliegende Kante 92, eine obere Seitenfläche 93, eine untere Seitenfläche 94 und eine umfängliche Spitzen- oder Scheitelfläche 95. Die obere Seitenfläche 93 und die untere Seitenfläche 94 definieren einen Basisabschnitt des oberseitig ausgesparten Zahnes T6. Eine Aussparung 96 erstreckt sich entlang der Basis von jedem der Paare an oberseitig ausgesparten Zähnen T6 zum Unterstützen eines Herunterschaltens auf ein größeres Kettenrad. Die Aussparung 96 ist bereitgestellt zum Positionieren einer Kette näher zu einem größeren Kettenrad während einem Herunterschaltvorgang. Somit könnte auch ein Ausschnitt (das heißt ein zahnloser Abschnitt) bereitgestellt sein durch einfaches Entfernen des oberseitig ausgesparten Zahnes T6 anstelle der Bereitstellung der Aussparung 96 an dem Basisabschnitt des oberseitig ausgesparten Zahnes T6.
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Wie dies in den 31 und 32 zu sehen ist, verfügt der oberseitig ausgesparte beziehungsweise an der Obenseite mit Aussparung versehene Zahn T6 über ein Paar von geneigten Flächen 93a und 93b und über eine nichtgeneigte Fläche 93c. Die geneigte Fläche 93a fällt umfänglich ab beziehungsweise ist umfänglich schräg gestellt in einer flussabwärtsliegenden Richtung und fällt radial ab beziehungsweise ist radial schräg gestellt in eine herunterschalt beziehungsweise zum unteren Kettenrad seitigen Richtung wenn beziehungsweise in dem Maße, wie die geneigte Fläche 93a sich erstreckt von der nicht geneigten Fläche 93c hin zu der flussabwärtsliegenden Kante 91 und der umfänglichen Scheitel- beziehungsweise Spitzenfläche 95. Die geneigte Fläche 93b fällt radial ab beziehungsweise ist radial schräg gestellt in einer zum unteren Kettenrad seitigen Richtung wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die geneigte Fläche 93b sich erstreckt von der nicht geneigten Fläche 93c hin zu der umfänglichen Scheitelfläche 95. Die nicht geneigte Fläche 93c ist parallel zur Kettenradmittelebene Pc sowie zu den Seitenflächen 24a und 24b des Kettenrades S3. Die nicht geneigte Fläche 93c liegt versetzt vor von der zum kleinen (oberen/Hochschalten) Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24a des Kettenrades S3 hin zu der Kettenradmittelebene Pc bedingt durch die Aussparung 96 in dem Basisabschnitt des Kettenradkörpers 24. Wie zu sehen in den 32 und 33 ist die untere Seitenfläche 94 des oberseitig ausgesparten Zahnes T6 bereitgestellt mit einer geneigten Fläche 94a, welche radial abfällt beziehungsweise schräg gestellt ist in einer zum oberen Kettenrad beziehungsweise Hochschaltkettenrad seitigen Richtung wenn beziehungsweise in dem Maß, wie die geneigte Fläche 94a sich erstreckt von der zum größeren (oberen/Hochschalten) beziehungsweise hochschalt Kettenrad gerichteten Seitenfläche 24b des Kettenrades S3 hin zu der umfänglichen Spitzen- oder Scheitelfläche 95.
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Zum besseren Verständnis der obigen Beschreibung der Kettenradanordnung 10 werden einige der Begriffe nun weiter erläutert zum Zwecke der Verbesserung der Klarheit. Wie hierin verwendet sollen die Begriffe „vorwärtig”, „rückwärtig”, „oberhalb”, „unterhalb”, „lateral” und „transversal” sowie ähnliche Richtungsbegriffe solche Richtungen der Kettenradanordnung 10 angeben mit Bezug auf ein Fahrrad in seiner normalen Fahrposition an einer horizontalen Fläche. Dementsprechend sollen Richtungsbegriffe, wie hierin verwendet die Kettenradanordnung 10 auch in den Ansprüchen beschrieben unter Anwendung einer Auslegung relativ zu einem Fahrrad in der normalen Fahrposition an einer horizontalen Fläche verstanden werden. Auch die Begriffe „herunterschalten” und „heraufschalten”, wie hierin verwendet sollen Bezug nehmen auf eine Heckkettenradanordnung 10 und sollten ausgelegt und verstanden werden zum Bedeuten eines Schaltvorganges von einem kleineren zu einem größeren Kettenrad und von einem größeren zu einem kleineren Kettenrad, wie angegeben durch die Pfeile in 2. Des Weiteren sollen Begriffe wie „Phasenbeziehung”, „Phasenbeziehungsverhältnis” und „Winkelphasenbeziehung” wie hierin verwendet verstanden werden als ausgelegt um solche winkelmäßigen Beziehungen zu bezeichnen wie sie vorliegen zwischen einem Paar von benachbarten Kettenrädern. Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff kleineres Kettenrad auf ein Kettenrad mit einem kleineren Durchmesser mit Bezug auf das in Frage stehende beziehungsweise beanspruchte Kettenrad und der Begriff größeres Kettenrad bezieht sich auf ein Kettenrad mit einem größeren Durchmesser mit Bezug auf das in Frage stehende Kettenrad. Wie hierin verwendet soll der Begriff „zum kleineren Kettenrad gerichtete Seitenfläche” die Seitenfläche des Kettenrades das gerade in Frage steht meinen, welche hin gerichtet ist zu einem Kettenrad mit einem kleineren Durchmesser mit Bezug auf das Kettenrad welches gerade in Frage steht und der Begriff „zum größeren Kettenrad gerichtete Seitenfläche” soll sich beziehen auf eine Seitenfläche des in Frage stehenden Kettenrades, gegenüberstehend oder gerichtet hin zu einem Kettenrad mit einem größeren Durchmesser mit Bezug auf das in Frage stehende Kettenrad. Wie hierhin verwendet sollen die Begriffe „radial geneigt” oder „radial abfallend” beziehungsweise „schräg gestellt” und dergleichen auf Neigungen oder Schrägstellungen hinweisen, die in einer radialen Richtung vorliegen mit Bezug auf die Kettenradmittelebene, wie gesehen entlang der Schnittebene, die senkrecht ist zur Kettenradmittelebene und verlaufend ist durch die mittlere Rotationsachse des in Frage stehenden Kettenrades. Wie hierin verwendet sollen die Begriffe „umfänglich geneigt”, „umfänglich abfallend” und dergleichen Bezug nehmen auf Neigungen oder Schrägstellungen beziehungsweise ein Herabfallen in einer umfänglichen Richtung mit Bezug auf die Kettenradebene, wie gesehen entlang einer Schnittebene, welche senkrecht ist bezüglich der Kettenradmittelebene und verlaufend ist durch die mittlere Rotationsachse des Kettenrades welches gerade betrachtet wird. Wie hierin verwendet soll der Begriff „benachbarter Zahn” sich beziehen auf einen unmittelbar benachbarten Zahn bezüglich einem in Frage stehenden Zahn, ohne dass weitere Zähne dazwischenliegend angeordnet wären zwischen dem benachbarten Zahn und dem in Frage stehenden Zahn. Das Fehlen der Verwendung von modifizierten Begriffen wie zumindest einer vor einem anderen Begriff sollte so ausgelegt werden, dass nicht auch ein zusätzlicher der entsprechenden Begriffe vorliegen könnte. Beispielhaft wie hierin verwendet sollte der Begriff „zumindest einer” nicht verwendet werden um einen anderen Begriff auszuschließen. Somit sollte ein erster Eingriffszahn und zumindest einer der ersten Eingriffszähne beide ausgelegt werden zum Darstellen beziehungsweise Meinen das auch mehr als ein erster Eingriffszahn vorliegen könnte.
