DE102018204388A1

DE102018204388A1 - Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit

Info

Publication number: DE102018204388A1
Application number: DE102018204388.4A
Authority: DE
Inventors: Toru Iwai; Tetsu Nonoshita; Toyoshi Yoshida
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2018-10-04
Also published as: CN108688769A; TW201836915A; US20180283520A1; TWI775822B; US10584786B2

Abstract

Eine Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 weist ein Kettenrad-Trägerbauteil 12 und ein Verstärkungsbauteil 18 auf. Das Kettenrad-Trägerbauteil 12 ist so ausgebildet, dass es ein Kettenrad trägt. Das Kettenrad-Trägerbauteil 12 enthält einen mittigen zylindrischen Abschnitt 14 und wenigstens einen Kettenrad-Trägerabschnitt 16, der ausgehend von dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 bezogen auf eine Drehmittelachse A1 der Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 radial nach außen verläuft. Das Kettenrad-Trägerbauteil 12 ist aus einem nicht metallischen Material gefertigt. Das Verstärkungsbauteil 18 ist in dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 zur Verstärkung des mittigen zylindrischen Abschnitts 14 in einer Umfangsrichtung D1 um die Drehmittelachse A1 vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit.
Fahrradfahren wird zu einer immer beliebteren Form der Freizeitbeschäftigung sowie einem Transportmittel. Überdies ist Fahrradfahren zu einem sehr beliebten Leistungssport sowohl für Amateure als auch Profis geworden. Ob das Fahrrad nun als Freizeitbeschäftigung, für den Transport oder Wettkampf verwendet wird, die Fahrradindustrie verbessert konstant die verschiedenen Komponenten des Fahrrads. Eine Fahrradkomponente, die umfassend neu gestaltet worden ist, ist eine Kettenrad-Baueinheit.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit ein Kettenrad-Trägerbauteil und ein Verstärkungsbauteil auf. Das Kettenrad-Trägerbauteil ist so ausgebildet, dass es ein Kettenrad trägt. Das Kettenrad-Trägerbauteil enthält einen mittigen zylindrischen Abschnitt und wenigstens einen Kettenrad-Trägerabschnitt, der ausgehend von dem mittigen zylindrischen Abschnitt bezogen auf die Drehmittelachse der Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit radial nach außen verläuft. Das Kettenrad-Trägerbauteil ist aus einem nicht metallischen Material gefertigt. Das Verstärkungsbauteil ist im mittigen zylindrischen Abschnitt zur Verstärkung des mittigen zylindrischen Abschnitts in Umfangsrichtung um die Drehmittelachse vorgesehen.
Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert das Verstärkungsbauteil die Stabilität des mittigen zylindrischen Abschnitts in der Umfangsrichtung.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass das Verstärkungsbauteil eine um die Drehmittelachse definierte ringförmige Form hat. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit verbessert das Verstärkungsbauteil die Stabilität des Kettenrad-Trägerbauteils weiter.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass es sich bei dem nicht metallischen Material um ein Harzmaterial handelt. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit kann die Stabilität des Kettenrad-Trägerbauteils verbessert und gleichzeitig am Gewicht des Kettenrad-Trägerbauteils gespart werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass es sich bei dem nicht metallischen Material um ein Faserverbundmaterial handelt. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit kann die Stabilität des Kettenrad-Trägerbauteils verbessert und gleichzeitig am Gewicht des Kettenrad-Trägerbauteils gespart werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass das Verstärkungsbauteil aus einem Faserverbundmaterial gefertigt ist. Bei dem Faserverbundmaterial des Verstärkungsbauteils ist die Faserrichtung wenigstens entlang der Umfangsrichtung definiert. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit kann die Stabilität des Kettenrad-Trägerbauteils effektiv verbessert und gleichzeitig am Gewicht des Kettenrad-Trägerbauteils gespart werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass das Faserverbundmaterial des Verstärkungsbauteils eine Verstärkungsfaser enthält. Die Verstärkungsfaser kann in dem mittigen zylindrischen Abschnitt mehr als einmal um die Drehmittelachse gewunden werden. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit kann die Stabilität des Kettenrad-Trägerbauteils noch effektiver verbessert und gleichzeitig am Gewicht des Kettenrad-Trägerbauteils gespart werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass es sich bei dem Faserverbundmaterial um einen faserverstärkten Kunststoff handelt. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit kann die Stabilität des Kettenrad-Trägerbauteils effektiv verbessert und gleichzeitig am Gewicht des Kettenrad-Trägerbauteils gespart werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass es sich bei dem faserverstärkten Kunststoff um einen kohlefaserverstärkten Kunststoff handelt. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit kann die Stabilität des Kettenrad-Trägerbauteils noch effektiver verbessert und gleichzeitig am Gewicht des Kettenrad-Trägerbauteils gespart werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass der mittige zylindrische Abschnitt des Kettenrad-Trägerbauteils ein Nabeneingriffprofil zum Eingriff in eine Fahrrad-Nabenbaueinheit aufweist. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit als eine hintere Kettenrad-Baueinheit genutzt werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass das Kettenrad-Trägerbauteil eine Mehrzahl von Kettenrad-Trägerabschnitten enthält, die ausgehend von dem mittigen zylindrischen Abschnitt radial nach außen verlaufen. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit kann die Stabilität des Kettenrad-Trägerbauteils verbessert und gleichzeitig am Gewicht des Kettenrad-Trägerbauteils gespart werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass das Verstärkungsbauteil in den mittigen zylindrischen Abschnitt eingebettet ist. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit verbessert das Verstärkungsbauteil effektiv die Stabilität des Kettenrad-Trägerbauteils.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass das Verstärkungsbauteil teilweise von dem mittigen zylindrischen Abschnitt freiliegt. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit kann das Verstärkungsbauteil leicht in den mittigen zylindrischen Abschnitt eingebettet werden, wenn das Kettenrad-Trägerbauteil mittels Spritzguss geformt wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass der mittige zylindrische Abschnitt eine erste axiale Fläche und eine zweite axiale Fläche enthält, die in einer axialen Richtung parallel zur Drehmittelachse an der Rückseite der ersten axialen Fläche vorgesehen ist. Das Verstärkungsbauteil liegt in der axialen Richtung vorzugsweise näher an der zweiten axialen Fläche als an der ersten axialen Fläche. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit kann leicht ein Ausflussschlitz für den Spitzguss weg von dem Verstärkungsbauteil bereitgestellt werden. So wird der Strom eines geschmolzenen Materials während des Spritzgießens beruhigt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass der mittige zylindrische Abschnitt eine Innenumfangsfläche und eine Außenumfangsfläche enthält, die radial außerhalb der Innenumfangsfläche vorgesehen ist. Das Verstärkungsbauteil ist zwischen der Innenumfangsfläche und der Außenumfangsfläche so vorgesehen, dass es nicht von der Innenumfangsfläche und der Außenumfangsfläche freiliegt. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit verbessert das Verstärkungsbauteil effektiv die Stabilität des Kettenrad-Trägerbauteils.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit so ausgebildet sein, dass das Verstärkungsbauteil an einem radialen Mittelpunkt zwischen der Außenumfangsfläche und der Innenumfangsfläche vorgesehen ist. Im Falle einer solchen Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit verbessert das Verstärkungsbauteil effektiv die Stabilität des Kettenrad-Trägerbauteils.
Die Erfindung und viele der mit ihr zusammenhängenden Vorteile können noch genauer eingeschätzt werden, wenn sie unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich werden. Nunmehr werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:

1 eine perspektivische Ansicht einer Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit gemäß einer Ausführungsform ist;
2 eine andere perspektivische Ansicht der in 1 veranschaulichten Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit ist;
3 eine Seitenansicht der in 1 veranschaulichten Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit ist;
4 eine perspektivische Explosionsdarstellung der in 1 veranschaulichten Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit ist;
5 eine andere Seitenansicht der in 1 veranschaulichten Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit ist;
6 eine Querschnittsansicht der Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit entlang der Linie VI-VI von 5 ist;
7 eine Querschnittsansicht der Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit entlang der Linie VII-VII von 5 ist;
8 eine vergrößerte Teilansicht der in 1 veranschaulichten Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit ist;
9 eine Querschnittsansicht einer Spritzgussmaschine für die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit entlang der Linie IX-IX von 10 ist;
10 eine Draufsicht der Spritzgussmaschine für die in 1 veranschaulichte Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit ist; und
11 ein Ablaufdiagramm eines Spritzgusses unter Nutzung der in 10 veranschaulichten Spritzgussmaschine ist.

In der Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kennzeichnen in den verschiedenen Zeichnungen gleiche Bezugsziffern entsprechende oder identische Elemente.
Zunächst weist unter Bezugnahme auf die 1 und 2 eine Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Kettenrad-Trägerbauteil 12 auf, das so ausgebildet ist, dass es ein Kettenrad trägt. Die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 weist die Kettenräder SP1, SP2, SP3, SP4 und SP5 auf. Das Kettenrad-Trägerbauteil 12 ist so ausgebildet, dass es die Kettenräder SP1 bis SP5 trägt. Die Kettenräder SP1 bis SP5 sind am Kettenrad-Trägerbauteil 12 befestigt. Das Kettenrad-Trägerbauteil 12 ist ein von den Kettenrädern SP1 bis SP5 separates Bauteil. Die Kettenräder SP1 bis SP5 sind voneinander separate Bauteile. Wenigstens eines der Kettenräder SP1 bis SP5 kann jedoch zumindest teilweise integral mit einem anderen der Kettenräder SP1 bis SP5 vorgesehen sein. Die Gesamtanzahl der Kettenräder der Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. In dieser Ausführungsform ist die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 eine hintere Kettenrad-Baueinheit. Die Konstruktionen der Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 können aber auch auf eine vordere Kettenrad-Baueinheit angewandt werden.
In der vorliegenden Anmeldung beziehen sich die folgenden Richtungsangaben „vorn“, „hinten“, „vorwärts“, „rückwärts“, „links“, „rechts“, „quer“, „hoch“ und „runter“, ebenso wie andere ähnliche Richtungsangaben, auf jene Richtungen, die basierend auf dem auf dem Sattel (nicht gezeigt) eines Fahrrads mit Blick zur Lenkstange (nicht gezeigt) sitzenden Nutzer (z. B. einem Radfahrer) bestimmt werden. Folglich sollten diese Ausdrücke, wie sie zur Beschreibung der Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 verwendet werden, bezogen auf das Fahrrad, das mit der in einer aufrechten Fahrstellung auf einer horizontalen Fläche genutzten Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 ausgestattet ist, interpretiert werden.
Wie in 3 erkennbar ist, weist die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 eine Drehmittelachse A1 auf und wird von einer Fahrrad-Nabenbaueinheit H bezogen auf einen Fahrradrahmen (nicht gezeigt) drehbar um die Drehmittelachse A1 gelagert. Die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 ist so ausgebildet, dass sie in eine Fahrradkette C zur Übertragung einer Antriebsdrehkraft F1 zwischen der Fahrradkette C und der Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 greift. Die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 wird während des Tretens um die Drehmittelachse A1 in eine Antriebsdrehrichtung D11 gedreht. Die Antriebsdrehrichtung D11 ist entlang der Umfangsrichtung D1 der Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 definiert.
Das Kettenrad SP1 hat einen Lochkreisdurchmesser PCD1. Das Kettenrad SP2 hat einen Lochkreisdurchmesser PCD2. Das Kettenrad SP3 hat einen Lochkreisdurchmesser PCD3. Das Kettenrad SP4 hat einen Lochkreisdurchmesser PCD4. Das Kettenrad SP5 hat einen Lochkreisdurchmesser PCD5. Der Lochkreisdurchmesser PCD1 ist von den Lochkreisdurchmessern PCD1 bis PCD5 der größte. Der Lochkreisdurchmesser PCD5 ist von den Lochkreisdurchmessern PCD1 bis PCD5 der kleinste. Das Kettenrad SP1 entspricht dem niedrigsten Gang. Das Kettenrad SP5 entspricht dem höchsten Gang. Der Lochkreisdurchmesser PCD1 wird durch die Mittelpunkte der Bolzen (nicht gezeigt) der Fahrradkette C, die mit dem Kettenrad SP1 in Eingriff steht, definiert. Der Lochkreisdurchmesser PCD2 wird durch die Mittelpunkte der Bolzen (nicht gezeigt) der Fahrradkette C, die mit dem Kettenrad SP2 in Eingriff steht, definiert. Der Lochkreisdurchmesser PCD3 wird durch die Mittelpunkte der Bolzen (nicht gezeigt) der Fahrradkette C, die mit dem Kettenrad SP3 in Eingriff steht, definiert. Der Lochkreisdurchmesser PCD4 wird durch die Mittelpunkte der Bolzen (nicht gezeigt) der Fahrradkette C, die mit dem Kettenrad SP4 in Eingriff steht, definiert. Der Lochkreisdurchmesser PCD5 wird durch die Mittelpunkte der Bolzen (nicht gezeigt) der Fahrradkette C, die mit dem Kettenrad SP5 in Eingriff steht, definiert.
Wie in 4 erkennbar ist, enthält das Kettenrad SP1 einen Kettenradkörper SP11 und eine Mehrzahl von Kettenradzähnen SP12, die ausgehend von dem Kettenradkörper SP11 radial nach außen verlaufen. Das Kettenrad SP2 enthält einen Kettenradkörper SP21 und eine Mehrzahl von Kettenradzähnen SP22, die ausgehend von dem Kettenradkörper SP21 radial nach außen verlaufen. Das Kettenrad SP3 enthält einen Kettenradkörper SP31 und eine Mehrzahl von Kettenradzähnen SP32, die ausgehend von dem Kettenradkörper SP31 radial nach außen verlaufen. Das Kettenrad SP4 enthält einen Kettenradkörper SP41 und eine Mehrzahl von Kettenradzähnen SP42, die ausgehend von dem Kettenradkörper SP41 radial nach außen verlaufen. Das Kettenrad SP5 enthält einen Kettenradkörper SP51 und eine Mehrzahl von Kettenradzähnen SP52, die ausgehend von dem Kettenradkörper SP51 radial nach außen verlaufen.
In dieser Ausführungsform beträgt die Gesamtanzahl der Kettenradzähne SP12 45. Die Gesamtanzahl der Kettenradzähne SP22 beträgt 40. Die Gesamtanzahl der Kettenradzähne SP32 beträgt 36. Die Gesamtanzahl der Kettenradzähne SP42 beträgt 32. Die Gesamtanzahl der Kettenradzähne SP52 beträgt 28. Die Gesamtanzahl der Kettenradzähne SP12 ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Die Gesamtanzahl der Kettenradzähne SP22 ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Die Gesamtanzahl der Kettenradzähne SP32 ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Die Gesamtanzahl der Kettenradzähne SP42 ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Die Gesamtanzahl der Kettenradzähne SP52 ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
Wie in 4 erkennbar ist, enthält der Kettenradkörper SP11 Vorsprünge SP13. Der Kettenradkörper SP21 enthält Vorsprünge SP23. Der Kettenradkörper SP31 enthält Vorsprünge SP33. Der Kettenradkörper SP41 enthält Vorsprünge SP43. Der Kettenradkörper SP51 enthält Vorsprünge SP53.
Wie in 5 erkennbar ist, enthält das Kettenrad-Trägerbauteil 12 einen mittigen zylindrischen Abschnitt 14 und wenigstens einen Kettenrad-Trägerabschnitt 16. Der mittige zylindrische Abschnitt 14 des Kettenrad-Trägerbauteils 12 weist ein Nabeneingriffprofil 14A zum Eingriff in die Fahrrad-Nabenbaueinheit H auf. Der wenigstens eine Kettenrad-Trägerabschnitt 16 verläuft bezogen auf die Drehmittelachse A1 der Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 ausgehend von dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 radial nach außen. In dieser Ausführungsform enthält das Kettenrad-Trägerbauteil 12 eine Mehrzahl von Kettenrad-Trägerabschnitten 16, die ausgehend von dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 radial nach außen verlaufen. Die Kettenrad-Trägerabschnitte 16 sind in der Umfangsrichtung D1 voneinander beabstandet. Der wenigstens eine Kettenrad-Trägerabschnitt 16 kann aber auch andere Formen als eine ringförmige Form haben. Die Gesamtanzahl der Kettenrad-Trägerabschnitte 16 ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
In dieser Ausführungsform ist der mittige zylindrische Abschnitt 14 integral mit der Mehrzahl von Kettenrad-Trägerabschnitten 16 als ein einstückiges, unitäres Bauteil vorgesehen. Der mittige zylindrische Abschnitt 14 kann aber auch ein von der Mehrzahl von Kettenrad-Trägerabschnitten 16 separates Bauteil sein. Beispielsweise wird das Kettenrad-Trägerbauteil 12 mit einem Spritzgusswerkzeug wie einer Insertform geformt. Wie in 6 erkennbar ist, sind die Kettenräder SP1 bis SP5 teilweise in das Kettenrad-Trägerbauteil 12 eingebettet. Wie in den 2 und 6 erkennbar ist, sind die Kettenräder SP1 bis SP5 teilweise in den jeweiligen der Kettenrad-Trägerabschnitte 16 eingebettet.
Wie in 6 erkennbar ist, weist die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 ein Verstärkungsbauteil 18 auf, das in dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 zur Verstärkung des mittigen zylindrischen Abschnitts 14 in der Umfangsrichtung um die Drehmittelachse A1 vorgesehen ist. Das Verstärkungsbauteil 18 ist in den mittigen zylindrischen Abschnitt 14 eingebettet. Das Verstärkungsbauteil 18 steht teilweise von dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 ab. Wie in 5 erkennbar ist, hat das Verstärkungsbauteil 18 eine um die Drehmittelachse A1 definierte ringförmige Form.
Wie in 7 erkennbar ist, enthält der mittige zylindrische Abschnitt 14 eine erste axiale Fläche 14B und eine zweite axiale Fläche 14C. Die zweite axiale Fläche 14C ist in einer axialen Richtung D2 parallel zur Drehmittelachse A1 auf der Rückseite der ersten axialen Fläche 14B vorgesehen. Das Verstärkungsbauteil 18 liegt in der axialen Richtung D2 näher an der zweiten axialen Fläche 14C als an der ersten axialen Fläche 14B. Die erste axiale Fläche 14B liegt in der axialen Richtung D2 näher am Kettenrad SP5 als die zweite axiale Fläche 14C. Die zweite axiale Fläche 14C liegt in der axialen Richtung D2 näher am Kettenrad SP1 als die erste axiale Fläche 14B. Das Verstärkungsbauteil 18 liegt von der zweiten axialen Fläche 14C des mittigen zylindrischen Abschnitts 14 teilweise frei. Das Verstärkungsbauteil 18 kann in der axialen Richtung D2 aber auch näher an der ersten axialen Fläche 14B als an der zweiten axialen Fläche 14C liegen. Das Verstärkungsbauteil 18 kann in der axialen Richtung D2 an einem axialen Mittelpunkt zwischen der ersten axialen Fläche 14B und der zweiten axialen Fläche 14C vorgesehen sein.
Der mittige zylindrische Abschnitt 14 enthält eine Innenumfangsfläche 14D und eine Außenumfangsfläche 14E, die radial außerhalb der Innenumfangsfläche 14D vorgesehen ist. Das Nabeneingriffprofil 14A ist an der Innenumfangsfläche 14D vorgesehen. Das Verstärkungsbauteil 18 ist zwischen der Innenumfangsfläche 14D und der Außenumfangsfläche 14E so vorgesehen, dass es nicht von der Innenumfangsfläche 14D und der Außenumfangsfläche 14E freiliegt. Das Verstärkungsbauteil 18 ist an einem radialen Mittelpunkt der Außenumfangsfläche 14E und der Innenumfangsfläche 14D vorgesehen. Das Verstärkungsbauteil 18 kann zwischen der Innenumfangsfläche 14D und der Außenumfangsfläche 14E aber auch so vorgesehen sein, dass es von wenigstens einer von der Innenumfangsfläche 14D und der Außenumfangsfläche 14E freiliegt. Das Verstärkungsbauteil 18 kann näher an einer von der Innenumfangsfläche 14D und der Außenumfangsfläche 14E als an der anderen von der Innenumfangsfläche 14D und der Außenumfangsfläche 14E liegen.
Wie in 7 erkennbar ist, ist das Kettenrad-Trägerbauteil 12 aus einem nicht metallischen Material gefertigt. Bei dem nicht metallischen Material handelt es sich um ein Harzmaterial 18B. Bei dem nicht metallischen Material handelt es sich um ein Faserverbundmaterial. Die Vorsprünge SP13, SP23, SP33, SP43 und SP53 sind in den Kettenrad-Trägerabschnitt 16 eingebettet.
Das Verstärkungsbauteil 18 ist aus einem Faserverbundmaterial gefertigt. Bei dem Faserverbundmaterial des Verstärkungsbauteils 18 ist die Faserrichtung D3 wenigstens entlang der Umfangsrichtung D1 definiert. Bei dem Faserverbundmaterial handelt es sich um einen faserverstärkten Kunststoff. Bei dem faserverstärkten Kunststoff handelt es sich um einen kohlefaserverstärkten Kunststoff.
Wie in 8 erkennbar ist, enthält das Faserverbundmaterial des Verstärkungsbauteils 18 eine Verstärkungsfaser 18A, die in dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 mehr als einmal um die Drehmittelachse A1 gewunden werden kann. In dieser Ausführungsform enthält das Faserverbundmaterial des Verstärkungsbauteils 18 eine Mehrzahl von Verstärkungsfasern 18A, die in dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 mehr als einmal um die Drehmittelachse A1 gewunden werden kann. Die Verstärkungsfaser 18A kann im mittigen zylindrischen Abschnitt 14 mehrmals um die Drehmittelachse A1 gewunden werden. Die Verstärkungsfaser 18A ist um die Drehmittelachse A1 gewickelt. Bei der Verstärkungsfaser 18A handelt es sich um eine Kohlefaser. Die Verstärkungsfaser 18A kann aber auch andere Fasern wie eine Glasfaser sein. Wie in den 7 und 8 erkennbar ist, enthält das Verstärkungsbauteil 18 beispielsweise ferner ein Harzmaterial 18B wie Kunststoff.
Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung der Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 beschrieben.
Wie in 9 erkennbar ist, werden die Kettenräder SP1 bis SP5 und das Verstärkungsbauteil 18 auf eine erste Gießform M1 (Schritt S1 von 11) aufgelegt. Eine zweite Gießform M2 wird auf die erste Gießform M1 (Schritt S2 von 11) aufgelegt und an der ersten Gießform M1 fixiert. Die zweite Gießform M2 und die erste Gießform M1 bilden eine Formkavität M3, die dem Kettenrad-Trägerbauteil 12 entspricht (6). Die zweite Gießform M2 enthalt eine Angussbuchse BS zum Zuführen eines geschmolzenen Materials. Bei dem geschmolzenen Material handelt es sich um geschmolzenen Kunststoff und Fasern wie Kohlefasern. Wie in den 9 und 10 erkennbar ist, enthält die zweite Gießform M2 ferner einen Angussverteiler M21. Der Angussverteiler M21 enthält eine Mehrzahl von Ausflussschlitzen M22. Der Angussverteiler M21 verbindet die Angussbuchse BS mit der Formkavität M3. Der Angussverteiler M21 definiert einen Durchgang zum Leiten des geschmolzenen Materials aus der Angussbuchse BS zur Formkavität M3. In den 9 und 10 sind die erste Gießform M1 und die zweite Gießform M2 als ein einziges Teil veranschaulicht. Die erste Gießform M1 kann aber auch eine Mehrzahl von Teilen beinhalten. Auch die zweite Gießform M2 kann eine Mehrzahl von Teilen beinhalten. Es kann ein Gießkern zwischen die erste Gießform M1 und die zweite Gießform M2 gelegt werden, der die Formkavität M3 definiert.
In dieser Ausführungsform befinden sich die Ausflussschlitze M22 an Stellen, die in der axialen Richtung D2 der ersten axialen Fläche 14B (7) des mittigen zylindrischen Abschnitts 14 entsprechen. Wie in 10 erkennbar ist, sind die Ausflussschlitze M22 umlaufend gleich beabstandet und befinden sich jeweils an umlaufenden Stellen entsprechend der Kettenrad-Trägerabschnitte 16.
Wie in den 9 und 10 erkennbar ist, wird das geschmolzene Material durch den Angussverteiler M21 und die Ausflussschlitze M22 aus der Angussbuchse BS in die Formkavität M3 geführt (Schritt S3 von 11). Das geschmolzene Material fließt in die Formkavität M3, und die Formkavität M3 wird mit dem geschmolzenen Material gefüllt. So werden der mittige zylindrische Abschnitt 14 und die Kettenrad-Trägerabschnitte 16 mit dem geschmolzenen Material geformt.
Wie in 10 erkennbar ist, wird das geschmolzen Material an Zwischenbereichen IA in der Formkavität M3 verschmolzen, wenn der mittige zylindrische Abschnitt 14 geformt wird. Die Zwischenbereiche IA befinden sich zwischen den Kettenrad-Trägerabschnitten 16 in der Umfangsrichtung D1. Das Verstärkungsbauteil 18 ist durchlaufend an den Zwischenbereichen IA vorgesehen. So wird der mittige zylindrische Abschnitt 14 in der Umfangsrichtung D1 verstärkt, auch wenn eine Naht der Fasern, die in dem geschmolzenen Material enthalten sind, am Zwischenbereich IA gebildet wird. Die Nahtlinien verbleiben beispielsweise an dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 an den Zwischenbereichen IA.
Bei dem Harzmaterial 18B des Verstärkungsbauteils 18 handelt es sich um Kunststoff, welcher derselbe ist wie der Kunststoff des geschmolzenen Materials, der in die Formkavität M3 geführt wird. Die Hitze des geschmolzenen Materials kann das Harzmaterial 18B des Verstärkungsbauteils 18 zumindest teilweise schmelzen. Beispielsweise wird das Harzmaterial 18B des Verstärkungsbauteils 18 zumindest teilweise mit dem geschmolzenen Material verschmolzen. Die erste und zweite Gießform M1 und M2 werden abgekühlt (Schritt S4 von 11). Die erste und zweite Gießform M1 und M2 werden entfernt (Schritt S5 von 11). Ein von dem Angussverteiler M21 geformtes zusätzliches Teil wird aus dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 entfernt (Schritt S6 von 11). Beispielsweise wird das zusätzliche Teil aus dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 an den Ausflussschlitzen M22 ausgeschnitten. Es verbleiben Ausflussschlitz-Gussfehler auf dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 an Stellen, die den Ausflussschlitzen M22 entsprechen. Die Ausflussschlitz-Gussfehler werden von dem mittigen zylindrischen Abschnitt 14 maschinell entfernt (Schritt S7 von 11). So wird das Kettenrad-Trägerbauteil 12 integral mit den Kettenrädern SP1 bis SP5 und dem Verstärkungsbauteil 18 geformt, und die Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit 10 (1) wird hergestellt.
Es ist offensichtlich, dass im Lichte der obigen Lehren zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich sind. Es versteht sich daher, dass innerhalb des Umfangs der anhängenden Ansprüche die Erfindung auch anders als hierin speziell beschrieben ausgeführt werden kann.
Bezugszeichenliste

A1: Drehmittelachse
BS: Angussbuchse
C: Fahrradkette
D1: Umfangsrichtung
D11: Antriebsdrehrichtung
D2: axiale Richtung
D3: Faserrichtung
F1: Antriebsdrehkraft
H: Fahrrad-Nabenbaueinheit
IA: Zwischenbereiche
M1: erste Gießform
M2: zweite Gießform
M21: Angussverteiler
M22: Mehrzahl von Ausflussschlitzen
M3: Formkavität
PCD1 bis PCD5: Lochkreisdurchmesser
S1 bis S7: Schritte
SP1 bis SP5: Kettenrad
SP11 bis SP51: Kettenradkörper
SP12 bis SP52: Mehrzahl von Kettenradzähnen
SP13 bis SP53: Vorsprünge
10: Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit
12: Kettenrad-Trägerbauteil
14: mittiger zylindrischer Abschnitt
14A: Nabeneingriffprofil
14B: erste axiale Fläche
14C: zweite axiale Fläche
14D: Innenumfangsfläche
14E: Außenumfangsfläche
16: wenigstens ein Kettenrad-Trägerabschnitt
18: Verstärkungsbauteil
18A: Verstärkungsfaser/Mehrzahl von Verstärkungsfasern
18B: Harzmaterial

Claims

Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10), aufweisend: ein Kettenrad-Trägerbauteil (12), das so ausgebildet ist, dass es ein Kettenrad trägt, wobei das Kettenrad-Trägerbauteil (12) einen mittigen zylindrischen Abschnitt (14) und wenigstens einen Kettenrad-Trägerabschnitt (16) enthält, der ausgehend von dem mittigen zylindrischen Abschnitt (14) bezogen auf eine Drehmittelachse (A1) der Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) radial nach außen verläuft, wobei das Kettenrad-Trägerbauteil (12) aus einem nicht metallischen Material gefertigt ist, und ein Verstärkungsbauteil (18), das in dem mittigen zylindrischen Abschnitt (14) zur Verstärkung des mittigen zylindrischen Abschnitts (14) in Umfangsrichtung (D1) um die Drehmittelachse (A1) vorgesehen ist.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß Anspruch 1, wobei das Verstärkungsbauteil (18) eine um die Drehmittelachse (A1) definierte ringförmige Form hat.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei dem nicht metallischen Material um ein Harzmaterial (18B) handelt.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem nicht metallischen Material um ein Faserverbundmaterial handelt.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß Anspruch 4, wobei das Verstärkungsbauteil (18) aus einem Faserverbundmaterial gefertigt ist und bei dem Faserverbundmaterial des Verstärkungsbauteils (18) die Faserrichtung (D3) wenigstens entlang der Umfangsrichtung (D1) definiert ist.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß Anspruch 5, wobei das Faserverbundmaterial des Verstärkungsbauteils (18) eine Verstärkungsfaser (18A) enthält, die in dem mittigen zylindrischen Abschnitt (14) mehr als einmal um die Drehmittelachse (A1) gewunden werden kann.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß Anspruch 4, wobei es sich bei dem Faserverbundmaterial um einen faserverstärkten Kunststoff handelt.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß Anspruch 7, wobei es sich bei dem faserverstärkten Kunststoff um einen kohlefaserverstärkten Kunststoff handelt.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mittige zylindrische Abschnitt (14) des Kettenrad-Trägerbauteils (12) ein Nabeneingriffprofil (14A) zum Eingriff in eine Fahrrad-Nabenbaueinheit (H) aufweist.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kettenrad-Trägerbauteil (12) eine Mehrzahl von Kettenrad-Trägerabschnitten (16) enthält, die ausgehend von dem mittigen zylindrischen Abschnitt (14) nach außen verlaufen.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verstärkungsbauteil (18) in den mittigen zylindrischen Abschnitt (14) eingebettet ist.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß Anspruch 11, wobei das Verstärkungsbauteil (18) teilweise von dem mittigen zylindrischen Abschnitt (14) freiliegt.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mittige zylindrische Abschnitt (14) eine erste axiale Fläche (14B) und eine zweite axiale Fläche (14C) enthält, die in einer axialen Richtung (D2) parallel zur Drehmittelachse (A1) an der Rückseite der ersten axialen Fläche (14B) vorgesehen ist, und das Verstärkungsbauteil (18) in der axialen Richtung (D2) näher an der zweiten axialen Fläche (14C) als an der ersten axialen Fläche (14B) liegt.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mittige zylindrische Abschnitt (14) eine Innenumfangsfläche (14D) und eine Außenumfangsfläche (14E) enthält, die radial außerhalb der Innenumfangsfläche (14D) vorgesehen ist, und das Verstärkungsbauteil (18) zwischen der Innenumfangsfläche (14D) und der Außenumfangsfläche (14E) so vorgesehen ist, dass es nicht von der Innenumfangsfläche (14D) und der Außenumfangsfläche (14E) freiliegt.
Fahrrad-Kettenrad-Baueinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verstärkungsbauteil (18) an einem radialen Mittelpunkt zwischen der Außenumfangsfläche (14E) und der Innenumfangsfläche (14D) vorgesehen ist.