DE2836258A1 - MULTIPLE SPROCKETS FOR ONE BICYCLE - Google Patents
MULTIPLE SPROCKETS FOR ONE BICYCLEInfo
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SHIMANO INDUSTRIAL COMPANY LIMITED Sakai-shi, Osaka / JAPANSHIMANO INDUSTRIAL COMPANY LIMITED Sakai-shi, Osaka / JAPAN
Mehrfach-Kettenräder für ein FahrradMultiple sprockets for a bicycle
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'S (089) 98 82 72 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122 'S (089) 98 82 72 telegrams: Bank accounts: Hypo-Bank Munich 4410122
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Mehrfach-Kettenräder für ein FahrradMultiple sprockets for a bicycle
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»The invention relates to sprockets for a bicycle or the like, and in particular multiple sprockets that at least one of smaller sprockets with a large number of teeth on their outer circumference and at least one of larger ones Have sprockets that have more teeth than the smaller sprockets, for the transmission of the pedaling applied force on the rear wheel of the bicycle the teeth of one of the two sprockets with a drive chain are engaged. The chain can be moved to change the speed »
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 dasA conventional bicycle has a rear hub and / or attached to a crank with pedals multiple sprockets made up of two or more interconnected Sprockets are assembled with different numbers of teeth, so that the driving force applied by pedaling with a predetermined transmission ratio from the crank to the chain wheels attached to it, via the drive chain and is transmitted to the rear wheel of the bicycle via the sprockets on the rear wheel hub. For the
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Φ (089) 98 82 72 8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100Φ (089) 98 82 72 8 Munich 80, Mauerkircherstraße 45 Banks: Bayerische Vereinsbank Munich 453100
987043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3892623987043 Telegrams: BERGSTAPFPATENT Munich Hypo-Bank Munich 3892623
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Ändern des Übersetzungsverhältnisses ist am Fahrradrahmen ein Umwerfer angebracht, der die Kette auf eines der Kettenräder umsetzt, die voneinander abweichende Zähnezahlen haben.To change the gear ratio, a derailleur is attached to the bicycle frame that connects the chain to one of the sprockets implements that have different numbers of teeth.
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.When the speed is changed by the conventional multiple sprocket, especially when the chain is transferred from a smaller sprocket to a larger sprocket, this comes once with the side surface of the larger sprocket just before it comes into engagement with the teeth of the larger sprocket in touch. Since the side surface interferes with the engagement with the chain, the result is a slow and jerk-free relocating process of the chain. Furthermore, even when the chain is in engagement with the teeth, it tends to ; sliding off the teeth, the disturbed engagement often causing dead play or noise.
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.The invention aims to avoid these disadvantages. One concern of the invention is multiple chain sprockets to create whose larger sprocket is able to mesh quickly and smoothly with the chain passing through the derailleur is implemented when the speed is changed, especially when the chain is moved from the smaller sprocket to the larger sprocket is implemented.
Die Erfindung schafft Mehrfach-Kettenräder, die wenigstens eines von kleineren Kettenrädern und wenigstens eines vonThe invention provides multiple sprockets that at least one of smaller sprockets and at least one of
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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.have larger sprockets that have chain receiving parts, which are formed on each tooth, that on a plurality of two or more teeth of a large number of teeth on the larger sprocket connects, the chain receiving parts radially in the direction of the center of the sprocket extend from the top of the tooth beyond the root of the tooth, causing the chain to move off the smaller sprocket is implemented on the larger sprocket, is made possible to enter the chain receiving part. This will make the chain quickly and smoothly brought into engagement with the teeth of the larger sprocket via the chain receiving part.
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.The invention thus creates a total of multiple sprockets, having at least one of smaller sprockets and at least one of larger sprockets, the larger Sprocket is provided with chain receiving parts which are formed on each tooth which is connected to a plurality of teeth of a large number of teeth that are present on the outer circumference of the larger sprocket, connects and wherein the chain receiving parts extend from the tooth root in the direction of the center of the sprocket, so that a drive chain, when this from the smaller sprocket to the larger Sprocket is implemented, can enter the chain receiving part.
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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 zeigtsFurther advantages and features of the invention emerge from the following description, in which with reference to the drawing exemplary embodiments of the invention are described. In the drawing it shows
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is a side view of an embodiment of the invention,
Fig. 2 eine Vorderansicht des größeren Kettenrades,Fig. 2 is a front view of the larger sprocket,
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt des wesentlichen Teils der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführungsform,3 is an enlarged view in section of the essential part of the embodiment shown in FIG. 1,
Fig. 4 eine Darstellung des Eingriffs der Kette mit den Kettenradzähnen,4 shows an illustration of the engagement of the chain with the sprocket teeth,
Fig. 5 eine Teilansicht, aus der eine modifizierte Ausführungsform des größeren in Fig. 4 dargestellten Kettenrades ersichtlich ist,Fig. 5 is a partial view showing a modified embodiment of the larger sprocket shown in Fig. 4 can be seen,
Fig. 6 eine Vorderansicht des größeren Kettenrades einer weiteren modifizierten Ausführungsform undFig. 6 is a front view of the larger sprocket of a further modified embodiment and
Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht des wesentlichen . "■ Teiles des aus Fig. 6 ersichtlichen größeren Kettenrades. 7 is an enlarged sectional view of the essential. "■ Part of the larger sprocket shown in FIG. 6.
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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.From Fig, 1 is a sprocket 1 with a larger diameter and a Sprocket 2 with a smaller diameter can be seen, which are connected to one another by threaded bolts 3 and nuts 4, so daft a multiple sprocket is formed, which is attached to a crank 5 and as a front gearbox on a bicycle is used, one being driven by a derailleur (not shown) controlled drive chain S> on one of the sprockets 1 and 2 is implemented to change the bike speed.
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.Each of the sprockets 1 and 2 has a large number of teeth 11 and 21, respectively, on its outer circumference. The number of teeth of the larger one Sprocket 1 is larger than that of the smaller sprocket 2. For each tooth that has a plurality of two or more Teeth of the larger sprocket 1 connects, a Kettenauf receiving part 12 is provided, which is described below.
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.The chain attachment part 12 is - as can be seen from FIGS. 2 and 3 - Formed by a recess made by recessing the smaller. Sprocket 2 opposite side surface of the larger sprocket 1 is created and which extends from the free end to the foot of the tooth! fa radially in the direction of the Center of the sprocket extends out. In addition, the Kettenaufnähmeteile 12 can by cutting out the tooth tfa from whose foot is formed radially in the direction of the center of the sprocket 1.
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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.When the said recess is used as a chain receiving part 12 the groove base runs, i.e. the recessed surface 12a - as can be seen from Fig. 4 - parallel to the side surface of the larger chain wheel 1. In addition, the recessed surface 12a - as shown in FIG. 5 - when the bicycle is running forwards Seen in the direction of rotation X of the larger sprocket, beveled towards the front in the direction of the smaller sprocket 2 be, whereby the recess is seen in the direction of rotation X is too shallow to the front, so that it corresponds to the angle of inclination of the chain when transferring the same from the smaller sprocket 2 to the larger sprocket 1 - as can be seen from FIG. 4 - adapted is.
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.If the side surface of the sprocket 1 is recessed, the recess can be formed such that it protrudes from the Tooth flank or from the tooth root but not from the tooth tip in the direction of the center of the sprocket, so different than can be seen from Fig. 3, where it extends from the tooth root beyond the tooth root.
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 vieleIn addition, the chain receiving part 12 - as shown in FIGS. 6 and 6 - formed on every fourth tooth, but it can also be formed on every third or more than fourth tooth be. It is also possible that between the teeth, on which the receiving part 12 is formed, deviating from one another There are gaps, i.e. different numbers
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Zähne ohne Aufnahmeteil zwischengeschaltet sind.Teeth are interposed without a receiving part.
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.In the following description, the meshing relationship between chain 6 and the larger sprocket will be shown with reference to FIG 1, if the chain on multiple sprockets, which are designed as described above according to the invention, is implemented by the Dmwerfer on the smaller sprocket 2.
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.As can be seen from Fig. 4, the derailleur is moved in the direction of arrow Y, so that the chain 6 of the sprocket 2 with a smaller number of teeth is converted to that with a larger number of teeth. When moving the chain 6 through the remains a part of it lies in the front as seen in the direction of rotation X and is placed on one side of the derailleur over the sprocket 1, so that it runs obliquely directed towards the side with respect to the sprocket 1 - as can be seen from FIG. 4.
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, wasWhen the inclined chain comes into contact with the sprocket 1 on the side edge of the tooth 11 for the first time, it interferes this touch the subsequent engagement of the chain 6. If however, the chain 6 with the front edge a of the chain receiving part 12 comes into contact, the following part of the chain 6 enters this without resistance, so that no disturbance occurs during the subsequent engagement of the chain with the teeth of the sprocket 1. The chain 6 can therefore be shock-free and quickly mesh with the larger sprocket, what
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durch den Umwerfer in einer kurzen Zeit nach Beginn des Schaltvorgangs auf eine andere Geschwindigkeit zuverlässig geschehen ist.through the derailleur in a short time after starting shifting done reliably at a different speed is.
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.The said multiple sprockets comprising at least a pair of each of the sprockets ΐ and 2 and as a front manual transmission that is attached to the crank 5 can also be used as a rear freewheel on the rear wheel hub, with chain 6 on, the larger sprocket is implemented in a similar way reliably and quickly.
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.As can be clearly seen from the above description, are a large number of teeth on the outer circumference of the larger sprocket are provided, provided with chain receiving parts which are formed on each tooth which is on a plurality of teeth, and which extend from the tooth foot towards the center of the sprocket ^ so that the Changing the speed when moving the chain through the Derailleur on the larger sprocket place the chain in the key. entry part and thus with deiru sprocket - quickly and: combs smoothly.
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.With the invention, on the one hand, the occurs when the chain and sprocket are not engaged, and on the other hand, a noise is avoided that is caused by the switching process is caused.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf verschiedene Abwandlungen derselben.The invention is not limited to the described and illustrated embodiments, but also extends to various modifications of the same.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
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