DE2836258A1

DE2836258A1 - Mehrfach-kettenraeder fuer ein fahrrad

Info

Publication number: DE2836258A1
Application number: DE19782836258
Authority: DE
Inventors: Takashi Segawa; Tadashi Ueno
Original assignee: Shimano Industrial Co Ltd
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1977-08-19
Filing date: 1978-08-18
Publication date: 1979-03-01
Also published as: IT1098166B; DE2836258B2; GB2005363B; FR2400649A1; DE2836258C3; JPS5437659U; IT7826843A0; GB2005363A; JPS563264Y2; FR2400649B1; BE869777A

Description

£«R. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE OR. DR. SANDMAIR 28 36258

PATENTANWÄLTE Postfach 860245 ■ 8000 München 86

Anwaltsakte 29 405 18„August 1978

SHIMANO INDUSTRIAL COMPANY LIMITED Sakai-shi, Osaka / JAPAN

Mehrfach-Kettenräder für ein Fahrrad

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'S (089) 98 82 72 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122

988273 BERGSTAPFPATENT München (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM

988274 TELEX: Bayer Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) 983310 0524560BERGd Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

DR. BEP.G DIPL.-ING. STAPF DIPL.-INÜ. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR 2836258

PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45

Anwaltsakte 29 405

Mehrfach-Kettenräder für ein Fahrrad

Die Erfindung betrifft Kettenräder für ein Fahrrad oder dergleichen, und insbesondere Mehrfach-Kettenräder, die wenigstens eines von kleineren Kettenrädern mit an ihrem Außenumfang eine große Anzahl von Zähnen und wenigstens eines von größeren Kettenrädern aufweisen, die mehr Zähne als die kleineren Kettenräder besitzen, wobei für die Übertragung der durch das Pedaltreten aufgebrachten Kraft auf das Hinterrad des Fahrrades die Zähne des einen der beiden Kettenräder mit einer Antriebskette in Eingriff stehen. Die Kette kann dabei zum Ändern der Geschwindigkeit umgesetzt werden»

Bei einem konventionellen Fahrrad sind an einer Hinterradnabe und/oder an einer Tretkurbel mit Pedalen Mehrfach-Kettenräder angebracht, die aus zwei oder mehr miteinander verbundenen Kettenrädern mit unterschiedlicher Zähnezahl zusammengesetzt sind, so daß die durch das Pedaltreten aufgebrachte Antriebskraft mit einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis von der Tretkurbel über die an dieser angebrachten Kettenräder, über die Antriebskette und über die Kettenräder an der Hinterradnabe auf das Hinterrad des Fahrrades übertragen wird. Für das

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Φ (089) 98 82 72 8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100

987043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3892623

983310 TELEX: 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808

Ändern des Übersetzungsverhältnisses ist am Fahrradrahmen ein Umwerfer angebracht, der die Kette auf eines der Kettenräder umsetzt, die voneinander abweichende Zähnezahlen haben.

Wenn die Geschwindigkeit durch die konventionellen Mehrfach-Kettenräder geändert wird, insbesondere wenn die Kette von einem kleineren Kettenrad auf ein größeres Kettenrad umgesetzt wird, kommt diese, kurz bevor sie mit den Zähnen des größeren Kettenrades in Eingriff gelangt, einmal mit der Seitenfläche des größeren Kettenrades in Berührung. Da die Seitenfläche den Eingriff mit der Kette stört, ist ein langsamer und nicht stoßfreier Umsetzvorgang der Kette die Folge. Ferner neigt die Kette, selbst wenn sie mit den Zähnen in Eingriff steht, dazu_;von den Zähnen abzugleiten, wobei der gestörte Eingriff häufig ein totes Spiel oder ein Geräusch verursacht.

Die Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu vermeiden. Ein Anliegen der Erfindung besteht darin, Mehrfach -Kettenräder zu schaffen, deren größeres Kettenrad geeignet ist, schnell und stoßfrei mit der Kette zu kämmen, die durch den Umwerfer umgesetzt wird, wenn die Geschwindigkeit geändert wird, insbesondere wenn die Kette von dem kleineren Kettenrad auf das größere Kettenrad umgesetzt wird.

Die Erfindung schafft Mehrfach-Kettenräder, die wenigstens eines von kleineren Kettenrädern und wenigstens eines von

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größeren Kettenrädern aufweisen, die Kettenaufnahmeteile aufweisen, welche an jedem Zahn ausgebildet sind, der an eine Mehrzahl von zwei oder mehr Zähnen von einer großen Anzahl von Zähnen am größeren Kettenrad anschließt, wobei sich die Kettenaufnahmeteile radial in Richtung zum Zentrum des Kettenrades vom Zahnkopf über den Zahnfuß hinaus hin erstrecken, wodurch es der Kette, wenn diese von dem kleineren Kettenrad auf das größere Kettenrad umgesetzt wird, ermöglicht ist, in den Kettenaufnahmeteil einzutreten. Dadurch wird die Kette schnell und stoßfrei mit den Zähnen des größeren Kettenrades über den Kettenaufnahmeteil in Eingriff gebracht.

Die Erfindung schafft somit insgesamt Mehrfach-Kettenräder, die wenigstens eines von kleineren Kettenrädern und wenigstens eines von größeren Kettenrädern aufweisen, wobei das größere Kettenrad mit Kettenaufnahmeteilen versehen ist, die an jedem Zahn ausgebildet sind, der an eine Mehrzahl von Zähnen von einer großen Anzahl von Zähnen, die am Außenumfang des größeren Kettenrades vorhanden sind, anschließt und wobei sich die Kettenaufnahmeteile von dem Zahnfuß in Richtung zum Zentrum des Kettenrades hin erstrecken, so daß eine Antriebskette, wenn diese von dem kleineren Kettenrad auf das größere Kettenrad umgesetzt wird, in den Kettenaufnahmeteil eintreten kann.

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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der anhand der Zeichnung beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben sind. In der Zeichnung zeigts

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Vorderansicht des größeren Kettenrades,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt des wesentlichen Teils der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführungsform,

Fig. 4 eine Darstellung des Eingriffs der Kette mit den Kettenradzähnen,

Fig. 5 eine Teilansicht, aus der eine modifizierte Ausführungsform des größeren in Fig. 4 dargestellten Kettenrades ersichtlich ist,

Fig. 6 eine Vorderansicht des größeren Kettenrades einer weiteren modifizierten Ausführungsform und

Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht des wesentlichen . "■ Teiles des aus Fig. 6 ersichtlichen größeren Kettenrades.

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Aus Fig, 1 ist ein Kettenrad 1 mit größerem Durchmesser und ein Kettenrad 2 mit kleinerem Durchmesser ersichtlich, die durch Gewindebolzen 3 und Muttern 4 miteinander verbunden sind, so daft ein Mehrfach-Kettenrad gebildet ist, welches an einer Tretkurbel 5 befestigt ist und als vorderes Schaltgetriebe bei einem Fahrrad verwendet wird, wobei eine durch einen Umwerfer (nicht gezeigt) gesteuerte Äntriebskette S > auf das eine der Kettenräder 1 und 2 zum Ändern der Fahrradgeschwindigkeit umgesetzt wird.

Jedes der Kettenräder 1 und 2 hat an seinem Außenumfang eine große Anzahl von Zähnen 11 bzw. 21. Die Zähnezahl des größeren Kettenrades 1 ist dabei größer als die des kleineren Kettenrades 2. Bei jedem Zahn, der an eine Mehrzahl von zwei oder mehr Zähnen des größeren Kettenrades 1 anschließt, ist ein Kettenauf nahmeteil 12 vorgesehen, der im folgenden beschrieben wird.

Der Kettenaufnähmeteil 12 ist - wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich - durch eine Aussparung gebildet, die durch Aussparen der dem kleineren. Kettenrad 2 gegenüberliegenden Seitenfläche des größeren Kettenrades 1 geschaffen ist und die sich vom freien Ende bis zum Fuß des Zahnes !fa radial in Richtung zum Zentrum des Kettenrades hin erstreckt. Außerdem können die Kettenaufnähmeteile 12 durch Ausschneiden des Zahnes tfa von dessen Fuß radial in Richtung zum Zentrum des Kettenrades 1 hin gebildet werden.

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Wenn die besagte Aussparung als Kettenaufnahmeteil 12 verwendet wird, verläuft der Nutgrund, d.i. die ausgesparte Fläche 12a - wie aus Fig. 4 ersichtlich - parallel zur Seitenfläche des größeren Kettenrades 1. Außerdem kann die ausgesparte Fläche 12a - wie aus Fig. 5 ersichtlich - beim Vorwärtslauf des Fahrrades in Drehrichtung X des größeren Kettenrades gesehen nach vorne in Richtung zum kleineren Kettenrad 2 hin abgeschrägt sein, wodurch die Aussparung in Drehrichtung X gesehen nach vorne zu flach wird, so daß sie dem Neigungswinkel der Kette beim Umsetzen derselben vom kleineren Kettenrad 2 auf das größere Kettenrad 1 - wie aus Fig. 4 ersichtlich - angepaßt ist.

Wenn die Seitenfläche des Kettenrades 1 ausgespart wird, kann die Aussparung derart ausgebildet sein, daß sie sich von der Zahnflanke oder vom Zahnfuß aus nicht aber vom Zahnkopf aus in Richtung zum Zentrum des Kettenrades hin erstreckt, also anders als aus Fig. 3 ersichtlich, wo sie sich vom Zahnfuß über den Zahnfuß hinaus erstreckt.

Zusätzlich ist der Kettenaufnahmeteil 12 - wie aus den Fig. und 6 ersichtlich - an jedem vierten Zahn ausgebildet, er kann aber auch an jedem dritten oder mehr als vierten Zahn ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, daß zwischen den Zähnen, an denen der Aufnahmeteil 12 ausgebildet ist, voneinander abweichende Zwischenräume liegen, d.h. unterschiedlich viele

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Zähne ohne Aufnahmeteil zwischengeschaltet sind.

In der nachfolgenden Beschreibung wird anhand der Fig. 4 das Eingriffsverhältnis zwischen Kette 6 und dem größeren Kettenrad 1 beschrieben, wenn die Kette bei Mehrfach-Kettenrädern, die wie oben beschrieben gemäß der Erfindung ausgebildet sind, durch den Dmwerfer auf das kleinere Kettenrad 2 umgesetzt wird.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird der Umwerfer in Richtung des Pfeiles Y bewegt, so daß die Kette 6 von dem Kettenrad 2 mit einer kleineren Zähnezahl auf jenes mit einer größeren Zähnezahl umgestzt wird. Beim Umsetzen der Kette 6 durch den verbleibt ein Teil derselben in Drehrichtung X gesehen vorne liegen und wird an einer Seite des Umwerfers über das Kettenrad 1 gelegt, so daß sie in Bezug auf das Kettenrad 1 - wie aus Fig. 4 ersichtlich - zur Seite hin gerichtet schräg läuft.

Wenn die schrägverlaufende Kette zum ersten Mal mit dem Kettenrad 1 an dem Seitenrand des Zahnes 11 in Berührung kommt, stört diese Berührung den nachfolgenden Eingriff der Kette 6. Wenn jedoch die Kette 6 mit der vorderen Kante a des Kettenaufnahmeteiles 12 in Berührung kommt, tritt der nachfolgende Teil der Kette 6 ohne Widerstand in diesen ein, so daß keine Störung beim nachfolgenden Eingriff der Kette mit den Zähnen des Kettenrads 1 eintritt. Die Kette 6 kann daher stoßfrei und schnell mit dem größeren Kettenrad in Eingriff gelangen, was

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durch den Umwerfer in einer kurzen Zeit nach Beginn des Schaltvorgangs auf eine andere Geschwindigkeit zuverlässig geschehen ist.

Die besagten Mehfach-Kettenräder, die wenigstens ein Paar von jedem der Kettenräder ΐ und 2 aufweisen und als vorderes Schaltgetriebe verwendet werden, das an der Tretkurbel 5 befestigt ist, können auch als hinterer Freilauf an der Hinterradnabe verwendet werden, wobei die Kette 6 auf,das größere Kettenrad in ähnlicher Weise zuverlässig und schnell umgesetzt wird.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung klar zu entnehmen ist, sind eine große Anzahl von Zähnen, die am Außenumfang des größeren Kettenrades vorgesehen sind, mit Kettenaufnahmeteilen versehen, die an jedem Zahn ausgebildet sind, der an eine Mehrzahl von Zähnen anschließt, und die sich vom ZahnfuB- in Richtung zum Zentrum des Kettenrades hin erstrecken^ so daß zum Ändern der Geschwindigkeit beim Umsetzen der Kette durch den Umwerfer auf das größere Kettenrad die Kette in dent Kefctenauf— nahmeteil eintritt und dadurch mit deiru Kettenrad- schnell und: stoßfrei kämmt.

Durch die Erfindung, werden zum einen ein totes Spiel, das sich beim gestörten Eingriff von Kette und Kettenrad einstellt, und zum anderen ein Geräusch vermieden, das durch den Schaltvorgang hervorgerufen wird.

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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf verschiedene Abwandlungen derselben.

L e e r s e i t e

Claims

DR. BERG ö^TPL.-iNG. STAPF ■ -

DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR 2836 2 5 8

PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 860245

Anwaltsakte 29 405

Mehrfach-Kettenräder für ein Fahrrad ANSPRÜCHE

Mehrfach-Kettenräder für ein Fahrrad oder dergleichen, gekennzeichnet durch wenigstens eines von kleineren Kettenrädern, welche an ihrem Außenumfang eine große Anzahl von Zähnen haben,, und wenigstens eines von größeren Kettenrädern, die mehr Zähne als die kleineren Kettenräder aufweisen, wobei von den Zahnen des größeren Kettenrades jeder Zahn, der an eine Mehrzahl von zwei oder mehr Zähnen anschließt, Kettenaufnahmeteile aufweist, die sich radial in Richtung zum Zentrum des Kettenrades hin erstrecken, so daß beim Umsetzen einer Antriebskette vom kleineren auf das größere Kettenrad die Kettenaufnahmeteile die Antriebskette aufnehmen können.
2. Mehrfach-Kettenräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kettenaufnahmeteile eine Aussparung aufweist, die durch Aussparen der dem kleineren Kettenrad gegenüberliegenden Seitenfläche des größeren Kettenrades geschaffen ist und gegenüber dieser Seitenfläche ausgespart ist.

Q / fi Q Ö Q

β (089) 988272 8 München 80, MauerkffcrörsÖaßä^f ^ö ' ^U ^ iahten: Bayerische Vereinsbank München 453100

987043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3892623

983310 TELEX: 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808

ORIGINAL INSPECTED
3. Mehrfach-Kettenräder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kettenaufnahmeteile bildenden Aussparungen derart ausgebildet sind, daß sie sich auf dem größeren Kettenrad radial in Richtung zum Zentrum desselben hin vom Zahnkopf zum Zahnfuß eines jeden Zahnes erstrecken, der an eine Mehrzahl von zwei oder mehr am größeren Kettenrad vorgesehenen Zähnen anschließt«
4„ Mehrfach-Kettenräder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der die Kettenaufnahmeteile bildenden Aussparungen, einen Nutgrund hat, der beim Vorwärtslauf des Fahrrades in Drehrichtung des großen Kettenrades gesehen mit seiner Vorderseite schräg in Richtung zu dem kleineren Kettenrad hin verläuft,
5. Mehrfach-Kettenräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der die Kettenaufnahmeteile bildenden Aussparungen einen Ausschnitt aufweist, der durch Entfernen des jeweiligen, sich an eine Mehrzahl von zwei oder mehr Zähnen des größeren Kettenrades anschließenden Zahnes geschaffen ist und sich auf dem größeren Kettenrad radial in Richtung zum Zentrum vom Zahnfuß des entfernten Zahnes weg erstreckt=

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