DE3037857A1 - Kettenradsatz fuer eine fahrradschaltung - Google Patents
Kettenradsatz fuer eine fahrradschaltungInfo
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Description
B_e_s_c_h_r_e_i_b_u_n_g
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kettenradsatz für
eine Fahrrad-Kettenschaltung, mit wenigstens zwei verschiedenen Durchmesser aufweisenden Kettenrädern, welche
über Verbindungsglieder in vorbestimmtem Axialabstand miteinander verbunden sind.
Die wenigstens zwei Kettenräder, von denen das eine einen kleineren Durchmesser mit einer kleineren Anzahl
von Zähnen und das andere einen größeren Durchmesser mit einer größeren Anzahl von Zähnen hat, sind so an der
Tretkurbelwelle oder der Hinterradnabe eines Fahrrads befestigt, daß sich eine Antriebskette zur Veränderung
des Antriebs-Übertragungsverhältnisses wahlweise auf das eine oder andere Kettenrad führen läßt.
Kettenradsätze mit zwei oder mehr Kettenrädern sind
allgemein bekannt. Zum Bewegen der Antriebskette in Axialrichtung der Kettenräder und damit zum Überführen
der Kette auf das jeweils gewünschte Kettenrad ist ein von den Kettenrädern getrennter Umwerfer vorgesehen,
mittels dessen somit das Antriebs-Übertragungsverhältnis zwischen der Tretkurbel und der Hinterradnabe
wählbar ist.
Die Größe der Schaltschritte, d.h. die Änderung des
Übertragungsverhältnisses ist abhängig vom Unterschied der Anzahlen der Zähne eines kleineren und eines größeren
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Kettenrads. Beträgt der Unterschied zwischen den Anzahlen der Zähne jedoch drei oder mehr, so ist auch der Unterschied
zwischen den Radien der Fußkreise der beiden Kettenräder sehr groß, so daß es schwierig ist, die
Kette schnell und zügig auf das gewählte Kettenrad zu überführen. Insbesondere bei der Überführung von einem
kleineren auf ein größeres Kettenrad läuft die Kette seitlich an einem ZaIm des größeren Kettenrads auf,
bevor sie mit dem in Laufrichtung darauf folgenden Zahn in Eingriff kommt. Dabei kann es dann vorkommen, daß
die Kette nicht richtig mit dem größeren Kettenrad in Eingriff kommt, gewissermaßen laso in einer Leerläufst
ellung hängenbleibt. Beim Umwerfen der Kette von einem größeren auf ein kleineres Kettenrad kommt es andererseits
vor, daß sich die Kette zwar von einem Zahn des größeren Kettenrads abhebt, dabei jedoch an dem in Laufrichtung
darauf folgenden Zahn hängenbleibt und dadurch nicht sicher auf das kleinere Kettenrad überspringt.
Außerdem bewirkt ein großer Schaltsprung bzw. ein großer Unterschied des Übertragungsverhältnisses beim Schalten
eine sehr starke Änderung des für den Antrieb benötigten Drehmoments, wodurch der Fahrer beim Treten der
Pedale aus dem Takt kommen und dadurch in eine gefährliche
Lage geraten kann.
Angesichts der vorstehend dargelegten Mangel einer bekannten
Anordnung schafft die Erfindung einen Kettenradsatz,
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bei welchem sich die Kette mühelos von einem Kettenrad auf ein anderes überführen läßt, selbst wenn der Unterschied
zwischen den Anzahlen der Zähne drei oder mehr beträgt, wodurch ein zuverlässiges Schalten der Gänge
möglich ist und die Änderungen des Drehmoments beim Schalten verringert sind.
Gemäß der Erfindung sind bei dem jeweils größeren von zwei Kettenrädern wenigstens zwei nebeneinanderliegende
Zähne weggelassen, zwischen den den weggelassenen benachbarten Zähnen hat das Kettenrad einen radial einwärts
bis unter seinen Fußkreis reichenden Ausschnitt, und im mittleren Bereich des Ausschnitts steht ein Vorsprung
bis nahe an den Fußkreis heran hervor.
Der wie vorstehend erläutert anstelle zweier einander benachbarter Zähne geformte Ausschnitt ermöglicht bei
Betätigung des Umwerfers zum Schalten eine sich über eine ausreichende Länge erstreckende axiale Auslenkung
der Kette ohne Behinderung. Außerdem kommt die Kette bei der Überführung von einem Kettenrad auf das andere
in einmaligen Eingriff mit dem Vorsprung. Da hierbei der über den Vorsprung gemessene Radius zwischen den
Radien des größeren und des kleineren Kettenrads liegt, ist der Schalt sprung effektiv unterteilt, d.h. die .Änderung
des Drehmoments erfolgt in zwei Schritten, so daß der Fahrer beim Treten der Pedale weniger leicht aus
dem Takt kommt,
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Je nach, der Größe des den größeren Durchmesser aufweisenden
Kettenrads können auch an mehreren Stellen desselben Zähne fehlen, gewöhnlich ist jedoch die Weglassung
von Zähnen an einer Stelle ausreichend.
Der Vorsprung hat vorzugsweise die gleiche Form wie die
Zähne des Kettenrads, er kann jedoch auch trapezförmig oder sonstwie geformt sein. Erforderlich ist allein, daß
der Vorsprung am Boden des Ausschnitts an einer der
Lücke zwischen den fehlenden Zähnen entsprechenden Stelle angeordnet ist und bis nahe an den Fußkreis des größeren Kettenrads heranreicht, so daß die Kette bei der Überführung mit einer Bollenkette damit in Eingriff kommt.
Lücke zwischen den fehlenden Zähnen entsprechenden Stelle angeordnet ist und bis nahe an den Fußkreis des größeren Kettenrads heranreicht, so daß die Kette bei der Überführung mit einer Bollenkette damit in Eingriff kommt.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines Kettenradsatzes in
einer Ausführungsform der Erfindung,
einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht
des Kettenradsatzes nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Darstellung des Eingriffs der Antriebskette mit dem größeren Kettenrad und
Fig. 4- eine Teilansicht einer abgewandelten Ausführung mit einem Vorsprung von anderer Form.
Der erfindungsgemäße Kettenradsatz kann wahlweise für
die Tretkurbelwelle oder die Hinterradnabe eines Fahrrades bestimmt sein.
die Tretkurbelwelle oder die Hinterradnabe eines Fahrrades bestimmt sein.
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Fig. 1 zeigt einen für die Tretkurbelwelle eines Fahrrads
bestimmten Kettenradsatz mit einem einen kleineren Durchmesser und eine kleinere Anzahl von Zähnen aufweisenden
Kettenrad 1 und einem einen größeren Durchmesser und eine größere Anzahl von Zähnen aufweisenden
Kettenrad 2. Entlang ihrem Umfang haben die Kettenraöder 1, 2 jeweils eine Anzahl von in gleichmäßigen Abständen
angeordneten Zähnen 11 bzw. 21. Der Fußkreisradius des kleineren Kettenrads 1 ist kleiner als der Fußkreisradius
d des größeren Kettenrads 2. Die Kettenräder 1 und 2 sind über mehrere Verbindungsglieder 3 in vorbestimmtem
Axialabstand miteinander verbunden.
Bei dem größeren Kettenrad 2 sind zwei einander benachbarte Zähne 21a, 21b weggelassen. Zwischen den den
weggelassenen Zähnen 21a, 21b benachbarten Zähnen 21c, 21d hat das größere Kettenrad 2 einen sich radial einwärts
bis über seinen Fußkreis erstreckenden Ausschnitt 22, durch welchen die Antriebskette beim Überwechsel
von einem Kettenrad auf das andere hindurchgeführt werden kann. Im mittleren Bereich des Ausschnitts 22
ist ein Vorsprung 4- geformt, welcher sich bis nahe an den Fußkreis des Kettenrads 2 heran erstreckt. Beim
Schalten leitet der Vorsprung 4 die Kette C auf das jeweils andere Kettenrad über, und beim Eingriff der
Kette mit dem Kettenrad 2 stützt sie jeweils eine Kettenrolle C1 ab, so daß die Kette nicht zwischen den
den weggelassenen Zähnen 21a, 21b benachbarten Zähnen
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21c und 21d gestreckt wird, somit also keine Änderung in
der Teilung der Kette eintritt.
Der "Vorsprung 4 hat vorzugsweise die gleiche Form wie
die Zahne 21 des Kettenrads 2 und ist um etwa eine ZaTmstärke
in Bichtung auf das kleinere Kettenrad 1 gekröpft. Beim Umwerfen der Kette vom kleineren auf das größere
Kettenrad 1 bzw. 2 und umgekehrt kommt die Kette C daher sicher in Eingriff mit dem Vorsprung bzw. löst sich
mühelos von diesem.
Je nach der Größe des größeren Kettenrads 2 können auch drei bis sechs Zähne an wenigstens einer Stelle desselben
weggelassen sein. Wenigstens sind Jedoch an einer Stelle zwei Zähne weggelassen. Der Torsprung 4- kann
auch eine von derjenigen der Zähne 21 verschiedene Form haben, sofern er sich nur bis nahe an den Ifußkreis
des Kettenrads 2 heran erstreckt, so daß er eine Rolle der Kette C abstützen kann.
Bei einem für die Hinterradnabe eines Fahrrads bestimmten Kettenradsatz mit drei bis fünf Kettenrädern haben
diese, bis auf das den kleinsten Durchmesser aufweisende, jeweils die vorstehend beschriebene Form mit weggelassenen
Zähnen und einem Vorsprung 4.
Zum Überführen der Kette C vom kleineren Kettenrad 1 auf das größere Kettenrad 2 wird sie mittels eines Umwerfers
in Eichtung auf das größere Kettenrad 2 umge-
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lenkt. Dabei bleibt zunächst das in der Laufrichtung X
in Fig. 1 voreilende Stück der Kette C in Eingriff mit dem kleineren Kettenrad 1 , während ein anschlxeßendes
Stück durch den Umwerfer in Axialrichtung der Kettenräder ausgelenkt und über den Ausschnitt 22 auf das größere
Kettenrad 2 geführt wird, so daß es sicher mit dem Zahn 21d in Eingriff kommt. Dabei kommt zunächst ein
Glied der Kette C in Eingriff mit dem Vorsprung 4, welcher die Kette dann auf den Zahn 21d überleitet.
Dadurch gestaltet sich die Änderung des Drehmoments beim Schalten stetiger, selbst wenn der Unterschied zwischen
den Anzahlen der Zähne der Kettenräder 1 und 2 drei oder mehr beträgt. Der Eahrer verspürt daher keine plötzliche
starke Laständerung beim Treten der Pedale, so daß er weniger leicht aus dem Takt kommt.
Beim Umwerfen vom größeren Kettenrad 2 auf das kleinere Kettenrad 1 wird die Kette durch den Ausschnitt 22 hindurchgeführt,
so daß sie leicht und zügig vom größeren Kettenrad 2 abläuft. Dabei kommt die Kette C wiederum
zunächst einmal in Eingriff mit dem Vorsprung 4- und anschließend erst mit einem Zahn 11 des kleineren Kettenrads
1, so daß die Inderung des Drehmoments auch bei einem Unterschied von drei oder mehr zwischen den Anzahlen
der Zähne der beiden Kettenräder 1, 2 wiederum stetiger erfolgt und beim Treten der Pedale keine plötzliche
Laständerung auftritt.
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Da der Vorsprung 4-, wie man in Fig. 2 erkennt, in Richtung
auf das kleinere Kettenrad 1 gekröpft ist, kann er die Kette C bei einem Schaltvorgang sicher vom kleineren
auf das größere Kettenrad und umgekehrt führen, ohne daß sie dabei hängen bleibt. Dadurch geht das Schalten jederzeit
mühelos und zügig vonstatten.
Solange sich die Kette C in Eingriff mit dem größeren Kettenrad 2 befindet und dabei über den Bereich der
weggelassenen Zähne 21a und 21b hinweg verläuft, greift der Vorsprung 4- mit seiner Spitze an einer Rolle CI der
Kette an, so daß diese nicht straff zwischen den den fehlenden benachbarten Zähnen 21c, 21d gespannt,sondern
in Form eines Kreisbogens abgestützt ist, somit also in der Teilung der Kette keine Änderung eintritt. Dadurch
kommt die Rolle C1 darm sicher in Eingriff mit dem nächsten vorhandenen Zahn 21d. Der in der Laufrichtung X voreilende
Zahn 21c ist dadurch keiner erhöhten Belastung unterworfen, so daß kein verstärkter Verschleiß daran
auftritt.
Wie man aus vorstehender Beschreibung erkennt, schafft die Erfindung einen Kettenradsatz, bei welchem an einem
größeren Kettenrad wenigstens zwei Zähne weggelassen
sind und zwischen den den weggelassenen benachbarten Zähnen ein radial einwärts bis über den Fußkreis hinwegreichender
Ausschnitt geformt ist, durch welchen die Kette beim Schaltvorgang hindurchgeleitet wird, so daß
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der Schaltvorgang sicher und zügig vonstatten geht, selbst wenn zwischen den Anzahlen der Zähne der beiden
Kettenräder ein großer Unterschied vorhanden ist.
Der im mittleren Teil des Ausschnitts vorhandene und
bis nahe an den Fußkreis des größeren Kettenrads heranreichende Vorsprung unterstützt die Überführung der
Kette von einem auf das andere Kettenrad. Daher tritt auch bei einem großen Unterschied zwischen den Anzahlen
der Zähne der beiden Kettenräder beim Schalten keine plötzliche und große .änderung des zum Antrieb notwendigen
Drehmoments auf. Dementsprechend erfolgt beim Treten der Pedale keine plötzliche Laständerung, so daß
der Fahrer kaum aus dem Takt gerät und ein sicheres Fahren gewährleistet ist.
Bei Eingriff der Kette mit dem größeren Kettenrad stützt der Vorsprung mit seinem äußeren Ende eine Rolle der
Kette ab, so daß diese über die durch die Weglassung der Zähne entstandene Lücke nicht straff gespannt, sondern
kreisbogenförmig abgestützt ist, somit also keine Inderung in der Teilung der Kette auftreten kann. Dadurch
kommen die Rollen der Kette in sicheren Eingriff mit den den weggelassenen benachbarten Zähnen,so daß diese keiner
überhöhten Belastung unterworfen sind.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern erlaubt die verschiedensten
Änderungen und Abwandlungen derselben im Rahmen der Ansprüche .
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Claims (3)
1.1 Kettenradsatz für eine Fahrradschaltung, dadurch
gekennzeichnet, daß er wenigstens zwei durch Verbxndungsglieder (3) in vorbestimmten Abstand
koaxial miteinander verbundene Kettenräder (1, 2) aufweist, von denen das eine (1) einen kleineren Durchmesser
mit einer kleineren Anzahl von Zähnen (11) und
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«(089)988272 Telegramme: . Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122850
988273 BERGSTAPFPATENT München (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM
8274 TELEX: Bayec Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270)
3310 0524560 BERG d Posischeck München 65343-808 (BLZ 70010080)
das andere einen größeren Durchmesser mit einer größeren Anzahl von Zähnen (21) hat, daß bei dem größeren Kettenrad
(2) wenigstens zwei Zähne (21a, 21b) weggelassen sind, daß das größere Kettenrad zwischen den den weggelassenen
Zähnen benachbarten Zähnen (21c, 21d) einen radial einwärts bis unter den Fußkreis des Kettenrads
reichenden Ausschnitt (22) aufweist und daß an der der Lücke zwischen den weggelassenen Zähnen entsprechenden
Stelle des Ausschnitts ein Vorsprung (4) bis nahe an den Eußkreis heran hervorsteht.
2. Kettenradsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennz ei chnet, daß der Vorsprung (4-) die
gleiche Form hat wie die Zähne (11, 21) der Kettenräder (1, 2).
3. Kettenradsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (4-) trapezförmig ist.
4-. Kettenradsatz nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Vorsprung (4·) in Richtung auf das kleinere Kettenrad (1) versetzt ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: SCHWABE, H., DIPL.-ING. SANDMAIR, K., DIPL.-CHEM. |
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D2 | Grant after examination | ||
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