DE102021101223A1 - More wear-resistant bicycle sprocket pairing and sprocket cassette with such - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrrad-Hinterradritzelpaarung (11, 13, 15, 17) zum kämmenden kraftübertragenden Formschlusseingriff mit einer Fahrrad-Rollenkette (50), wobei die Hinterradritzelpaarung (11, 13, 15, 17) um eine Ritzelachse (R) drehbar ist, wobei die Ritzelachse (R) eine längs der Ritzelachse (R) verlaufende axiale Richtung, eine orthogonal zur Ritzelachse (R) verlaufende radiale Richtung und eine um die Ritzelachse (R) umlaufende Umfangsrichtung definiert, wobei die Hinterradritzelpaarung (11, 13, 15, 17) ein größeres Ritzel (12, 14, 16, 18) und ein mit diesem zur gemeinsamen schlupffreien Rotation um die die Ritzelachse (R) verbundenes, koaxiales, dem größeren Ritzel (12, 14, 16, 18) axial unmittelbar benachbartes kleineres Ritzel (10, 12, 14, 16) umfasst, wobei das größere Ritzel (12, 14, 16, 18) eine gerade Zähnezahl gleich oder kleiner als 22 Zähne aufweist und wobei der Zähnezahlunterschied zwischen dem größeren und dem kleineren Ritzel (10, 12, 14, 16) genau zwei Zähne beträgt.The present invention relates to a bicycle rear wheel sprocket pair (11, 13, 15, 17) for meshing, force-transmitting positive engagement with a bicycle roller chain (50), the rear wheel sprocket pair (11, 13, 15, 17) being rotatable about a pinion axis (R). , wherein the pinion axis (R) defines an axial direction running along the pinion axis (R), a radial direction running orthogonally to the pinion axis (R) and a circumferential direction running around the pinion axis (R), the rear wheel pinion pair (11, 13, 15, 17) a larger sprocket (12, 14, 16, 18) and a smaller sprocket which is coaxially connected to it for joint non-slip rotation about the sprocket axis (R) and is axially immediately adjacent to the larger sprocket (12, 14, 16, 18). (10, 12, 14, 16), wherein the larger sprocket (12, 14, 16, 18) has an even number of teeth equal to or less than 22 teeth and wherein the difference in the number of teeth between the larger and the smaller sprocket (10, 12, 14, 16) gen au is two teeth.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrrad-Hinterradritzelpaarung zum kämmenden kraftübertragenden Formschlusseingriff mit einer Fahrrad-Rollenkette. Die Hinterradritzelpaarung ist um eine Ritzelachse drehbar, wobei die Ritzelachse eine längs der Ritzelachse verlaufende axiale Richtung, eine orthogonal zur Ritzelachse verlaufende radiale Richtung und eine um die Ritzelachse umlaufende Umfangsrichtung definiert, wobei die Hinterradritzelpaarung ein größeres Ritzel und ein mit diesem zur gemeinsamen schlupffreien Rotation um die die Ritzelachse verbundenes, koaxiales, dem größeren Ritzel axial unmittelbar benachbartes kleineres Ritzel umfasst.The present invention relates to a bicycle rear wheel sprocket pairing for meshing, force-transmitting positive engagement with a bicycle roller chain. The pair of rear wheel pinions can be rotated about a pinion axis, with the pinion axis defining an axial direction running along the pinion axis, a radial direction running orthogonally to the pinion axis and a circumferential direction running around the pinion axis, with the pair of rear wheel pinions having a larger pinion and one with it for common non-slip rotation which comprises a smaller pinion coaxially connected to the pinion axis and immediately adjacent axially to the larger pinion.
Aus der
Am Hinterradritzel in kämmendem Eingriff umlaufende Fahrrad-Rollenketten mit einer Mehrzahl von in Kettenlängsrichtung mit einem vorbestimmten Ketten-Teilungsabstand voneinander entfernt angeordneten Kettenrollen und mit die Kettenrollen verbindenden Kettenlaschen sind ebenfalls bekannt. Die Kettenglieder der bekannten und üblichen Fahrrad-Rollenketten werden durch Laschenpaare gebildet, wobei in Kettenlängsrichtung, die wegen der geschlossen umlaufenden Ausbildung einer Fahrrad-Rollenkette auch eine Kettenumlaufrichtung ist, Innenlaschenpaare und Außenlaschenpaare alternierend aufeinanderfolgen. Endbereiche von Außenlaschenpaaren überlappen dabei in an sich bekannter Weise Endbereiche von Innenlaschenpaaren, sodass zwischen einem Endbereich eines Außenlaschenpaars und der zwischen diesem Endbereich gehaltenen Kettenrolle die Endbereiche eines Innenlaschenpaars angeordnet sind, und zwar an jeder der beiden Stirnseiten der Kettenrolle je ein Innenlaschen-Endbereich. Die in Kettenbreitenrichtung, also parallel zu den Rollenachsen der Kettenrollen, zu messende lichte Weite ist daher zwischen zwei Innenlaschen eines Innenlaschenpaars kleiner als die lichte Weite zwischen zwei Außenlaschen eines Außenlaschenpaars. Die lichte Weite eines Laschenpaares definiert den für den Eingriff eines Zahns eines Ritzels mit der Rollenkette zur Verfügung stehenden Eingriffsraum. An der Rollenkette folgen folglich als Kettengliederarten durch Innenlaschenpaare definierte schmale und durch Außenlaschenpaare definierte breite Kettenglieder alternierend aufeinander. Aufgrund der in Kettenumlaufrichtung alternierend abwechselnden Innen- und Außenlaschen-Kettenglieder, hat eine Fahrrad-Rollenkette stets eine gerade Anzahl an Kettengliedern. Die Fahrrad-Rollenkette ist nachfolgend auch nur vereinfacht als „Fahrradkette“ oder „Kette“ bezeichnet.Bicycle roller chains circulating in meshing engagement around the rear wheel sprocket are also known, having a plurality of chain rollers spaced apart from one another in the chain longitudinal direction by a predetermined chain pitch and link plates connecting the chain rollers. The chain links of the well-known and conventional bicycle roller chains are formed by pairs of plates, with inner plate pairs and outer plate pairs alternating in the longitudinal direction of the chain, which is also a chain direction because of the closed circulating design of a bicycle roller chain. End areas of pairs of outer plates overlap end areas of pairs of inner plates in a manner known per se, so that the end areas of a pair of inner plates are arranged between an end area of a pair of outer plates and the chain roller held between this end area, namely one inner plate end area on each of the two end faces of the chain roller. The clear width to be measured in the chain width direction, i.e. parallel to the roller axes of the chain rollers, is therefore smaller between two inner plates of a pair of inner plates than the clear width between two outer plates of a pair of outer plates. The clear width of a pair of link plates defines the engagement space available for engagement of a tooth of a pinion with the roller chain. Consequently, narrow chain links defined by pairs of inner link plates and wide chain links defined by pairs of outer link plates alternately follow one another on the roller chain as chain link types. Due to the alternating inner and outer link chain links in the direction of chain rotation, a bicycle roller chain always has an even number of chain links. The bicycle roller chain is also simply referred to below as a "bicycle chain" or "chain".
Der Einfachheit halber sind nachfolgend Ritzel mit ungeradzahligen Zähnezahlen auch als „ungeradzahlige Ritzel“ und dementsprechend Ritzel mit geradzahligen Zähnezahlen als „geradzahlige Ritzel“ bezeichnet.For the sake of simplicity, pinions with an odd number of teeth are also referred to below as "odd-numbered pinions" and accordingly pinions with an even number of teeth are referred to as "even-numbered pinions".
Nachteilig an ungeradzahligen Ritzeln ist, dass das sich mit jedem Umlauf der Fahrradkette die Eingriffszuordnung ein und desselben Zahns zu einer Kettengliederart ändert. Ein und derselbe Zahn gelangt daher in aufeinanderfolgenden Umläufen der Fahrradkette abwechselnd in Eingriff mit einem schmalen Innenlaschen-Kettenglied und mit einem breiten Außenlaschen-Kettenglied. Jeder Zahn eines ungeradzahligen Ritzels muss daher so ausgebildet sein, dass er in ein schmales Kettenglied eingreifen kann.The disadvantage of odd-numbered sprockets is that the engagement assignment of one and the same tooth to a chain link type changes with each cycle of the bicycle chain. Thus, one and the same tooth alternately engages a narrow inner-plate link and a wide outer-plate link on successive revolutions of the bicycle chain. Each tooth of an odd-numbered sprocket must therefore be designed in such a way that it can engage in a narrow chain link.
Eine körperliche Schwächung des Ritzels kann sich aus den Schaltbedingungen ergeben, die einzuhalten sind, um die Fahrradkette von dem Ritzel zum nächst kleineren Ritzel umzulegen. Dieses Umlegen geschieht, wie weithin bekannt, an der Hinterradkassette durch einen Umwerfer, dessen die Fahrradkette umlenkend führende Kettenführungsrolle vom Fahrer eines Fahrrads durch entsprechende Kraftübertragungsmechanismen, wie beispielsweise mechanisch durch einen Seilzug oder elektromotorisch durch ein „Shift-by-Wire“-System, komplanar mit dem die Kette nach dem Schaltvorgang übernehmenden Ritzel angeordnet wird. Die Kette wird so von dem aktuell kettenführenden Ritzel auf das künftig kettenführende Ritzel umgelegt.A physical weakening of the sprocket can result from the shifting conditions that must be met in order to shift the bicycle chain from the sprocket to the next smaller sprocket. As is well known, this shifting is done on the rear wheel cassette by a derailleur, whose chain guide roller, which guides the bicycle chain in a deflecting manner, is coplanar with the rider of a bicycle using appropriate power transmission mechanisms, such as mechanically using a cable pull or an electric motor using a "shift-by-wire" system with the sprocket that takes over the chain after the shifting process. The chain is thus shifted from the currently chain-guiding sprocket to the future chain-guiding sprocket.
An den Ritzeln sind auf der zum jeweils nächstkleineren Ritzel weisenden Stirnseite Vertiefungsformationen in Gestalt von flächigen Vertiefungen der Stirnseite ausgebildet, in welche Laschen, in der Regel Außenlaschen, der Fahrradkette wenigstens abschnittsweise eintauchen können, um die Kette axial nah an das größere Ritzel heranführen zu können und so den Schaltvorgang zu unterstützen. Dabei gibt es Hochschalt-Vertiefungsformationen, welche für einen Hochschaltvorgang das Umlegen der Kette vom größeren Ritzel auf das nächstkleinere Ritzel unterstützen, und es gibt Herunterschalt-Vertiefungsformationen, welche für einen Herunterschaltvorgang das Umlegen der Kette vom benachbarten kleinen Ritzel auf das größere Ritzel unterstützen. Die Vertiefungsformationen folgen in ihrer Gestalt oder/und ihrer radial inneren Berandung - bei axialer Betrachtung einer Ritzelpaarung aus einem größeren und einem benachbarten kleineren Ritzel von außen, also mit näher bei dem Betrachter gelegenem kleineren Ritzel - dem Verlauf der Fahrradkette im Übergangsbereich zwischen dem kleineren und dem größeren Ritzel während des zugeordneten Schaltvorgangs. Dies bedeutet, die Hochschalt-Vertiefungsformation oder/und ein radial innerer Rand derselben nähert sich grob von einem radial weiter außen liegenden Ort am größeren Ritzel mit Fortschreiten im Gegenuhrzeigersinn radial dem kleineren Ritzel an und die Herunterschalt-Vertiefungsformation oder/und ein radial innerer Rand derselben nähert sich grob von einem radial weiter außen liegenden Ort am größeren Ritzel mit Fortschreiten im Uhrzeigersinn radial dem kleineren Ritzel an.On the front side of the sprockets, which points to the next smaller sprocket, there are depression formations in the form of flat depressions in the front side, into which plates, usually outer plates, of the bicycle chain can dip at least in sections in order to be able to bring the chain axially close to the larger sprocket and thus support the switching process. There are upshift indentations that assist in shifting the chain from the larger sprocket to the next smaller sprocket for an upshift, and there are downshift indentations that assist in shifting the chain from the adjacent small sprocket to the larger sprocket for a downshift. The depression formations follow in their shape and/or their radially inner boundary - When viewed axially from the outside of a pair of sprockets consisting of a larger and an adjacent smaller sprocket, i.e. with the smaller sprocket located closer to the viewer - the course of the bicycle chain in the transition area between the smaller and the larger sprocket during the associated switching process. That is, the upshift indentation or/and a radially inner edge thereof roughly approaches the smaller sprocket radially from a radially more outward location on the larger sprocket progressing counterclockwise, and the downshift indentation or/and a radially inner edge thereof roughly approaches the smaller sprocket radially from a more radially outward location on the larger sprocket as it progresses clockwise.
Üblicherweise sind an Ritzeln Zähne als Abgabezähne ausgebildet, welche beim Hochschalten auf das nächst kleinere Ritzel als letztes zwischen Laschenpaare eines Kettengliedes eingreifen, bevor die Kette das größere Ritzel zum kleineren Ritzel hin verlässt. Bei den üblichen Antriebsdrehrichtungen von Hinterradritzeln, also bei einer Bezugsbetrachtung längs der Ritzelachse von außen im Uhrzeigersinn, ist ein Abgabezahn in der Regel seiner zugeordneten Hochschalt-Vertiefungsformation im Uhrzeigersinn benachbart, sodass sich die Kette im Eingriff mit dem Abgabezahn seitlich an den im Gegenuhrzeigersinn auf den Abgabezahn folgenden Zähnen unter Ausnutzung der Hochschalt-Vertiefungsformation als Bewegungsraum nach radial innen vorbeibewegen kann.Usually, sprockets have teeth designed as release teeth, which when shifting up to the next smaller sprocket are the last to engage between pairs of link plates of a chain link, before the chain leaves the larger sprocket for the smaller sprocket. In the usual driving directions of rotation of rear wheel sprockets, i.e. clockwise from the outside when viewed along the sprocket axis as a reference, an output tooth is usually clockwise adjacent to its associated upshift indentation formation, so that the chain engages with the output tooth laterally on the counterclockwise on the Delivery tooth can move past the following teeth using the upshift recess formation as a movement space radially inwards.
Ebenso sind für Herunterschaltvorgänge Fangzähne am größeren Ritzel ausgebildet, welche als erste Zähne mit der auf das größere Ritzel umzulegenden Fahrradkette in Eingriff gelangen sollen. Hier wird die Fahrradkette unter Ausnutzung der Herunterschalt-Vertiefungsformation als Bewegungsraum dem größeren Ritzel axial angenähert, sodass sich die Kette zunächst an den im Uhrzeigersinn dem Fangzahn vorausgehenden Zähnen seitlich unter Ausnutzung der Hochschalt-Vertiefungsformation als Bewegungsraum nach radial außen vorbeibewegen und schließlich der Fangzahn als erster Zahn des Ritzels in den Eingriffsraum zwischen zwei Kettenlaschen eingreifen kann. Ein Fangzahn ist daher der ihm zugeordneten Herunterschalt-Vertiefungsformation im Gegenuhrzeigersinn benachbart.Likewise, for downshifts, fangs are formed on the larger sprocket, which are intended to engage as the first teeth with the bicycle chain to be shifted onto the larger sprocket. Here, the bicycle chain is axially brought closer to the larger sprocket using the downshift indentation formation as movement space, so that the chain first moves past the clockwise teeth preceding the fang laterally radially outwards using the upshift indentation formation as movement space, and finally the fang tooth moves first Tooth of the pinion can engage in the engagement space between two link plates. A fang is therefore counterclockwise adjacent to its associated downshift pit formation.
Ein Abgabezahn und ein Fangzahn sind körperlich abweichend von anderen Zähnen des Ritzels ausgebildet, um ihre jeweilige Eingriffsaufgabe beim zugeordneten Schaltvorgang zu erfüllen. Sie können mit von den übrigen Ritzelzähnen abweichender in radialer Richtung zu messender Zahnhöhe oder/und abweichender in Umfangsrichtung zu messender Zahnbreite oder/und abweichender in axialer Richtung zu messender Zahndicke oder/und abweichender Zahnkopfform oder/und abweichender Gestalt wenigstens einer Zahnflanke oder/und abweichender Lage einer oder beider Zahnseitenflächen relativ zu der ihr nächstgelegenen Ritzel-Stirnfläche oder/und abweichender Zahnneigung um eine zur radialen Auskragrichtung des Zahns orthogonalen Neigeachse oder/und abweichender Zahnneigung um eine zur radialen Auskragrichtung des Zahns parallelen Neigeachse ausgebildet sein, um beim Hochschalten als letzter eingreifender Zahn bzw. beim Herunterschalten als erster eingreifender Zahn zu agieren.An output tooth and a catcher tooth are physically distinct from other teeth of the sprocket to perform their respective engagement roles in the associated shift. They can have a different tooth height to be measured in the radial direction and/or different tooth width to be measured in the circumferential direction and/or different tooth thickness to be measured in the axial direction and/or different tooth tip shape and/or different shape of at least one tooth flank and/or different from the other pinion teeth Position of one or both tooth side faces relative to the pinion end face closest to it and/and deviating tooth inclination about an inclination axis orthogonal to the radial overhang direction of the tooth and/and deviating tooth inclination about an inclination axis parallel to the radial overhang direction of the tooth, in order to be the last to engage when shifting up Tooth or to act as the first meshing tooth when downshifting.
Das Fangen einer Kette am größeren Ritzel einer Ritzelpaarung erfolgt in der Regel wegen des größeren Eingriffsraums an einem Außenlaschenpaar. Außerdem lassen sich Außenlaschen und damit Außenlaschenpaare systembedingt axial einem Ritzel stärker annähern als Innenlaschenpaare, da die einem größeren Ritzel zugewandten Außenlaschen einer auf einem kleineren Ritzel umlaufenden Kette stets axial näher bei dem größeren Ritzel liegen als die dem größeren Ritzel zugewandten Innenlaschen.A chain is usually caught on the larger sprocket of a sprocket pair because of the larger engagement space on an outer plate pair. In addition, outer links and thus pairs of outer links can, due to the system, come closer to a sprocket axially than pairs of inner links, since the outer links facing a larger sprocket of a chain running on a smaller sprocket are always axially closer to the larger sprocket than the inner links facing the larger sprocket.
Da sich bei ungeradzahligen Ritzeln, wie oben beschrieben, die Zuordnung eines Zahns zu der mit ihm kämmenden Kettengliederart pro Umdrehung des Ritzels alternierend ändert, hängt es bei der bekannten Ritzelkassette von der Anzahl an Umdrehungen ab, die das kettenführende kleinere Ritzel bis zum Schaltvorgang ausgeführt hat, wie die Kette auf das größere Ritzel übergeben wird. Um die Kette ohne unerwünschte Latenz, das ist der zeitliche Abstand zwischen Einleitung eines Schaltvorgangs durch den Fahrer und tatsächlicher Ausführung des Schaltvorgangs am Ritzel, sicher zu fangen, sind am größeren Ritzel daher zwei Fangzähne unmittelbar in Umfangsrichtung hintereinander vorgesehen, sodass wenigstens einer beim Herunterschalten mit einem Außenlaschenpaar in Eingriff kommt und dadurch die Kette fangen wird.Since in the case of odd-numbered sprockets, as described above, the assignment of a tooth to the type of chain link meshing with it changes alternately per revolution of the sprocket, in the known sprocket cassette it depends on the number of revolutions that the smaller sprocket guiding the chain has completed before the shifting process , how the chain is transferred to the larger sprocket. In order to securely catch the chain without undesired latency, which is the time interval between the initiation of a shifting process by the driver and the actual execution of the shifting process on the sprocket, two fangs are provided on the larger sprocket, one directly behind the other in the circumferential direction, so that at least one can be used when shifting down engages an outer pair of link plates and will thereby catch the chain.
Für die Abgabezähne beim Hochschalten gilt mutatis mutandis das gleiche.The same applies, mutatis mutandis, to the output teeth when shifting up.
Fangzähne und Abgabezähne sind häufig zur Erleichterung des Eingriffs mit der noch nicht vollständig bzw. nicht mehr vollständig auf dem größeren Ritzel umlaufenden Kette dünner ausgebildet als andere Zähne, die die Aufgaben der Fangzähne und Abgabezähne nicht erfüllen müssen. Dies schwächt die Fangzähne und Abgabezähne sowie das Ritzel insgesamt strukturell weiter.Catching teeth and delivery teeth are often designed to be thinner than other teeth that do not have to fulfill the tasks of the catching teeth and delivery teeth in order to facilitate the engagement with the chain that is not yet completely or no longer completely rotating on the larger sprocket. This further structurally weakens the fangs and delivery teeth and the pinion as a whole.
Gerade bei modernen elektromotorisch unterstützten Fahrradantrieben können, verglichen mit dem aus der
Durch die verglichen mit früher höhere Gangspreizung müssen Hinterradritzelkassetten mit hoher Ritzelzahl realisiert werden, um dem Wunsch der Fahrradfahrer nach geringen Gangsprüngen zwischen einzelnen benachbarten Ritzeln Rechnung zu tragen. Geringe Gangsprünge, also die Differenz der Zähnezahlen einer Ritzelpaarung, bezogen auf die Zähnezahl des kleineren Ritzels, sind dabei immer dann gefragt, wenn das Fahrrad nur mit Muskelkraft ohne elektromotorische Unterstützung angetrieben wird. Die Tendenzen zu voluminöser werdender Bereifung und kürzeren Kettenstreben führen häufig zum Einsatz eines verhältnismäßig kleinen Kettenblattes an der Tretkurbel. Dadurch verlagert sich der Geschwindigkeitsbereich, in welchem nach den Bestimmungen der meisten Straßenverkehrsordnungen eine elektromotorische Unterstützung der Antriebskraft des Fahrradfahrers zulässig ist, zunehmend zu kleineren Hinterradritzeln hin. In Deutschland ist beispielsweise eine elektromotorische Unterstützung bis zu einer Geschwindigkeit von 25 km/h erlaubt, in anderen Ländern bis 20 km/h oder bis 30 km/h. Daher droht insbesondere den kleineren Ritzeln einer Ritzelkassette erhöhter Verschleiß.Due to the higher gear spread compared to the past, rear wheel sprocket cassettes with a large number of sprockets must be implemented in order to take into account the desire of cyclists for small gear increments between individual adjacent sprockets. Small gear jumps, i.e. the difference in the number of teeth in a pair of sprockets in relation to the number of teeth on the smaller sprocket, are always required when the bicycle is only driven with muscle power without electric motor support. The trend towards more voluminous tires and shorter chainstays often lead to the use of a relatively small chainring on the pedal crank. As a result, the speed range in which an electromotive support of the driving force of the cyclist is permitted according to the provisions of most road traffic regulations is increasingly shifting towards smaller rear wheel sprockets. In Germany, for example, electric motor assistance is permitted up to a speed of 25 km/h, in other countries up to 20 km/h or up to 30 km/h. Therefore, the smaller sprockets of a sprocket cassette in particular are at risk of increased wear.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine eingangs genannte Fahrrad-Hinterradritzelpaarung derart weiterzubilden, dass sie ohne Erhöhung der Bauraumbeanspruchung stabiler ausgebildet und so für den mechanisch höher belasteten Betrieb genutzt werden kann.It is therefore the object of the present invention to further develop a bicycle/rear wheel sprocket pairing mentioned at the outset in such a way that it can be made more stable without increasing the structural space requirements and can thus be used for operation under higher mechanical loads.
Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung dadurch, dass das größere Ritzel der eingangs genannten Fahrrad-Hinterradritzelpaarung eine gerade Zähnezahl gleich oder kleiner als 22 Zähne aufweist, wobei der Zähnezahlunterschied zwischen dem größeren und dem kleineren Ritzel genau zwei Zähne beträgt. Somit sind beide Ritzel der Ritzelpaarung geradzahlige Ritzel, sodass sich die Zuordnung der einzelnen Ritzelzähne zu der Kettengliederart, mit der sie in Eingriff sind, für die Dauer des Eingriffs des Ritzels mit der Fahrradkette nicht ändert. Greift also ein Zahn in einem Umlauf kämmend in ein Außenlaschen-Kettenglied ein, greift dieser Zahn bei jedem Umlauf des Ritzels in ein Außenlaschen-Kettenglied ein.The present invention solves this problem in that the larger sprocket of the bicycle/rear wheel sprocket pairing mentioned at the outset has an even number of teeth equal to or less than 22 teeth, with the difference in the number of teeth between the larger and the smaller sprocket being exactly two teeth. Thus, both sprockets of the sprocket pair are even-numbered sprockets, so that the assignment of the individual sprocket teeth to the chain link type with which they are engaged does not change for the duration of the meshing of the sprocket with the bicycle chain. Thus, if a tooth meshes with an outer-plate chain link in one revolution, this tooth engages with an outer-plate chain link with each revolution of the sprocket.
Das größere Ritzel weist in seiner zum kleineren Ritzel hinweisenden Stirnseite, längs eines Abschnitts seines Umfangs einen Hochschaltbereich mit einer Hochschalt-Vertiefungsformation auf. Der Hochschaltbereich ist, wie oben beschrieben, dazu ausgebildet und angeordnet, an der im Uhrzeigersinn um die Ritzelachse rotierenden Hinterradritzelpaarung einen Eingriffswechsel der Fahrrad-Rollenkette vom größeren zum kleineren Ritzel zu gestatten.The larger sprocket has, in its face facing the smaller sprocket, along a portion of its circumference, an upshift area having an upshift indentation formation. As described above, the shift-up range is designed and arranged to allow a change of engagement of the bicycle roller chain from the larger to the smaller sprocket on the pair of rear wheel sprockets rotating clockwise about the sprocket axis.
Nur der Hochschaltbereich gestattet in der Regel ein Hochschalten der Kette zum nächstkleineren Ritzel. Ebenso gestattet nur ein Herunterschaltbereich in der Regel ein Herunterschalten der Kette vom nächstkleineren Ritzel auf das größere Ritzel.As a rule, only the upshift range allows the chain to be shifted up to the next smaller sprocket. Also, only one downshift range typically allows the chain to downshift from the next smaller sprocket to the larger sprocket.
Wenn in der vorliegenden Anmeldung als Richtungsangaben an der Ritzelpaarung der Uhrzeigersinn und der Gegenuhrzeigersinn verwendet werden, so bezieht sich dies stets auf eine Bezugsbetrachtung der Ritzelpaarung oder einer die Ritzelpaarung enthaltenden Ritzelkassette in axialer Richtung, wobei sich bei dieser Betrachtung das kleinere Ritzel der Ritzelpaarung näher beim Betrachter befindet als das größere Ritzel. Da sich das kleinere Ritzel am Hinterrad des die Ritzelpaarung tragenden Fahrrads weiter von der zur Ritzelachse orthogonalen Fahrradlängsmittelebene entfernt und damit „weiter außen“ befindet als das größere Ritzel, wird die axiale Bezugsbetrachtung nachfolgend auch als axiale Betrachtung „von außen“ bezeichnet.If clockwise and counterclockwise are used as directions for the pair of sprockets in the present application, this always refers to a reference view of the pair of sprockets or a sprocket cassette containing the pair of sprockets in the axial direction, with the smaller sprocket of the pair of sprockets being closer to the Viewer located than the larger sprocket. Since the smaller sprocket on the rear wheel of the bicycle carrying the sprocket pair is further away from the longitudinal center plane of the bicycle orthogonal to the sprocket axis and is therefore "further outside" than the larger sprocket, the axial reference view is also referred to below as the axial view "from the outside".
Am größeren Ritzel ist der Hochschalt-Vertiefungsformation erfindungsgemäß nur genau ein Abgabezahn zugeordnet, welcher durch seine Gestalt und Orientierung dazu ausgebildet ist, im Zusammenwirken mit der stirnseitigen Hochschalt-Vertiefungsformation während eines Hochschaltvorgangs vom größeren Ritzel auf das kleinere Ritzel der letzte Zahn zu sein, der zwischen ein Laschenpaar eines Kettengliedes der Fahrrad-Rollenkette eingreift. In der Regel ist nur dieser eigens ausgebildete Abgabezahn und kein anderer Zahn beim Hochschalten als letzter Zahn des größeren Ritzels mit der Kette in Eingriff.On the larger sprocket, the upshift indentation formation is assigned according to the invention to exactly one delivery tooth, which, due to its shape and orientation, is designed to be the last tooth in cooperation with the front-side upshift indentation formation during an upshifting process from the larger sprocket to the smaller sprocket engages between a pair of tabs of a chain link of the bicycle roller chain. As a rule, only this specially designed output tooth and no other tooth is engaged with the chain when shifting up as the last tooth of the larger sprocket.
Das Vorsehen nur eines Abgabezahns pro Hochschaltbereich hat zwei Vorteile: erstens wird die Kette bezüglich ihrer Kettengliederabfolge definiert ausgerichtet an das kleinere Rad übergeben, denn es gibt, anders als im oben genannten Stand der Technik, keine zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgende Zähne mehr, von welchen jeder durch Gestalt und Orientierung als letzter Eingriffszahn wirken kann. Der Abgabezahn greift üblicherweise in ein Außenlaschen-Kettenglied ein, da das gemäß Bezugsbetrachtung im Gegenuhrzeigersinn nachfolgende Innenlaschen-Kettenglied aufgrund seiner schmaleren Abmessung erheblich einfacher an dem im Gegenuhrzeigersinn auf den Abgabezahn folgenden Zahn vorbei auf der dem kleineren Ritzel zugewandten Stirnseite des größeren Ritzels nach radial innen abgleiten kann. Zweitens ist es ausreichend, nur diesen einen Abgabezahn als solchen auszubilden. Wie oben beschrieben wurde, ist ein Abgabezahn in der Regel axial dünner als ein herkömmlicher Zahn, der nicht Abgabezahn ist, um der Fahrradkette eine axiale Beweglichkeit zum kleineren Ritzel hin zu ermöglichen. Somit kann die Anzahl an durch Dickenreduktion strukturell geschwächten Zähnen am größeren Ritzel reduziert werden.The provision of only one delivery tooth per upshift range has two advantages: firstly, the chain is transferred to the smaller wheel in a defined alignment with regard to its chain link sequence, because, unlike in the prior art mentioned above, there are no longer two teeth following one another in the circumferential direction, of which each can act as the last meshing tooth by shape and orientation. The dispensing tooth usually engages in an outer-plate link, since the inner-plate chain link that follows in the counterclockwise direction, as viewed in reference, is considerably simpler due to its narrower dimension can slide past the counterclockwise tooth following the delivery tooth on the face of the larger pinion facing the smaller pinion radially inwards. Secondly, it is sufficient to form only this one delivery tooth as such. As described above, an output tooth is typically axially thinner than a conventional non-output tooth to allow the bicycle chain to move axially toward the smaller sprocket. Thus, the number of teeth structurally weakened by thickness reduction can be reduced on the larger sprocket.
Zusätzlich oder alternativ weist das größere Ritzel in seiner zum kleineren Ritzel hinweisenden Stirnseite längs seines Umfangs einen Herunterschaltbereich mit einer Herunterschalt-Vertiefungsformation auf. Wie oben geschildert, ist der Herunterschaltbereich dazu ausgebildet, an der im Uhrzeigersinn um die Ritzelachse rotierenden Hinterradritzelpaarung einen Eingriffswechsel der Fahrrad-Rollenkette vom kleineren zum größeren Ritzel zu gestatten.Additionally or alternatively, the larger sprocket has a shift-down area with a shift-down recess formation along its circumference in its end face pointing towards the smaller sprocket. As discussed above, the downshift range is designed to allow a change of engagement of the bicycle roller chain from the smaller to the larger sprocket on the rear wheel sprocket pair rotating clockwise about the sprocket axis.
Zusätzlich oder alternativ ist der Herunterschalt-Vertiefungsformation am größeren Ritzel nur genau ein Fangzahn zugeordnet, welcher durch seine Gestalt und Orientierung dazu ausgebildet ist, im Zusammenwirken mit der stirnseitigen Herunterschalt-Vertiefungsformation während eines Herunterschaltvorgangs vom kleineren Ritzel auf das größere Ritzel der erste Zahn zu sein, der zwischen Laschen eines Kettengliedes der Fahrrad-Rollenkette eingreift. In der Regel ist nur der Fangzahn dazu ausgebildet, beim Herunterschalten auf das größere Ritzel als erster Zahn in ein Kettenglied der Kette einzugreifen.Additionally or alternatively, the downshift indentation on the larger sprocket is assigned only exactly one fang tooth, which, due to its shape and orientation, is designed to be the first tooth in cooperation with the front downshift indentation during a downshifting process from the smaller sprocket to the larger sprocket , which engages between tabs of a chain link of the bicycle roller chain. As a rule, only the fang is designed to engage in a chain link of the chain as the first tooth when shifting down to the larger sprocket.
Durch die beschriebene Ausgestaltung der Herunterschalt-Vertiefungsformation mit nur genau einem zugeordneten Fangzahn wird die Kette beim Herunterschalten vom kleineren auf das größere Ritzel bezüglich ihrer Kettengliederabfolge definiert vom größeren Ritzel übernommen. Der Fangzahn greift aufgrund seiner Ausgestaltung und Orientierung nur dann in die auf das größere Ritzel umzulegende Kette ein, wenn sich an der Umfangsposition des Fangzahns ein Außenlaschen-Kettenglied befindet, welches einen größeren Eingriffsraum bereitstellt als ein Innenlaschen-Kettenglied. Befindet sich, aus welchem Grund auch immer, ein Innenlaschen-Kettenglied an der Stelle des Fangzahns, wird die Kette abgewiesen. Außerdem gilt auch hier, dass die Ausbildung nur eines Fangzahns pro Herunterschalt-Vertiefungsformation die Anzahl an strukturell zur Realisierung der Fangfunktion geschwächten Zähnen reduziert.Due to the described configuration of the downshift depression formation with only exactly one associated fang, the chain is taken over by the larger sprocket in a defined manner when shifting down from the smaller to the larger sprocket in terms of its chain link sequence. Due to its configuration and orientation, the catching tooth only engages in the chain to be shifted onto the larger sprocket if there is an outer link chain link at the circumferential position of the catching tooth, which provides a larger engagement space than an inner link chain link. If, for whatever reason, an inner plate link is in the place of the fang, the chain will reject. In addition, it also applies here that the formation of only one catching tooth per downshift indentation formation reduces the number of teeth which are structurally weakened in order to implement the catching function.
Das größere Ritzel der erfindungsgemäßen Ritzelpaarung kann nur das auf den Hochschaltvorgang bezogene Merkmal der Hochschalt-Vertiefungsformation mit nur genau einem zugeordneten Abgabezahn, nur das auf den Herunterschaltvorgang bezogene Merkmal der Herunterschalt-Vertiefungsformation mit nur genau einem zugeordneten Fangzahn oder, besonders vorteilhaft, beide Merkmale aufweisen, um die Fahrradkette eindeutig gerichtet sowohl vom kleineren Ritzel der Paarung zu übernehmen als auch an dieses zu übergeben.The larger sprocket of the sprocket pair according to the invention can only have the feature of the upshift recess formation related to the upshifting process with only exactly one assigned delivery tooth, only the feature of the downshift recessed formation related to the downshifting process with only exactly one assigned catch tooth or, particularly advantageously, both features , in order to take over the bicycle chain clearly directed both from the smaller sprocket of the pairing and to hand it over to it.
Die grundsätzlich funktionelle Zuordnung des Abgabezahns zu der Hochschalt-Vertiefungsformation, mit welcher er zusammenwirkt, ist in der Regel eine räumliche Zuordnung, denn die Fahrradkette winkelt beim Hochschalten in der Regel an der im Gegenuhrzeigersinn auf den kämmenden Abgabezahn folgenden Kettenrolle zum kleineren Ritzel hin ab, wobei wenigstens eines der Kettenglieder, welche im Gegenuhrzeigersinn auf das mit dem Abgabezahn in Eingriff befindliche Kettenglied folgen, axial in die Hochschalt-Vertiefungsformation eintaucht. Die Hochschalt-Vertiefungsformation ist eine Ausnehmung auf der zum kleineren Ritzel hinweisenden Stirnseite, die axialen Bewegungsraum für die Kette schafft. Daher folgt bevorzugt der Abgabezahn im Uhrzeigersinn unmittelbar auf die Hochschalt-Vertiefungsformation. Bevorzugt befindet sich daher im Uhrzeigersinn zwischen der Hochschalt-Vertiefungsformation und dem Abgabezahn kein weiterer Zahn.The basic functional assignment of the output tooth to the upshift depression formation with which it interacts is usually a spatial assignment, because when shifting up, the bicycle chain usually angles towards the smaller sprocket on the chain roller following the meshing output tooth in a counterclockwise direction, wherein at least one of the links following the chain link engaged with the output tooth in a counterclockwise direction dips axially into the upshift valley formation. The upshift indentation is a recess on the face facing the smaller sprocket that provides axial movement space for the chain. Therefore, preferably, the clockwise output tooth immediately follows the upshift valley formation. Preferably, therefore, there is no further tooth in the clockwise direction between the upshift indentation formation and the delivery tooth.
Bei den vorstehend genannten Ritzeln mit Zähnezahlen nicht größer als 22 hat es sich als ausreichend erwiesen, dass das größere Ritzel längs seines gesamten Umfangs nur genau einen Hochschaltbereich mit nur einer Hochschalt-Vertiefungsformation und folglich nur genau einen Abgabezahn aufweist. Bei Einleitung eines Hochschaltvorgangs erfolgt dieser innerhalb einer Ritzelumdrehung. Dies ist eine Latenz, die von Fahrradfahrern ohne weiteres akzeptiert wird. Durch die Ausbildung nur einer Hochschalt-Vertiefungsformation und nur eines Abgabezahns erfolgt eine geringstmögliche durch einen Hochschaltvorgang bedingte Schwächung des Ritzels.In the case of the above-mentioned sprockets with a number of teeth no greater than 22, it has proven to be sufficient for the larger sprocket to have exactly one upshift area along its entire circumference with only one upshift depression formation and consequently only exactly one output tooth. When an upshift is initiated, it takes place within one sprocket revolution. This is a latency readily accepted by cyclists. The formation of only one upshift depression formation and only one delivery tooth results in the lowest possible weakening of the pinion caused by an upshift process.
Für den Fangzahn gilt das oben zum Abgabezahn Gesagte mutatis mutandis entsprechend. Zunächst wird die Kette axial unter Ausnutzung der als axiale Ausnehmung in der Stirnseite ausgebildeten Herunterschalt-Vertiefungsformation an das die Kette übernehmende größere Ritzel angenähert und dann vom Fangzahn durch Formschlusseingriff mit einem Kettenglied gefangen und auf das größere Ritzel geleitet. Daher ist auch die funktionelle Zuordnung des Fangzahns zu seiner Herunterschalt-Vertiefungsformation eine räumliche Zuordnung. Der Fangzahn folgt bevorzugt im Gegenuhrzeigersinn unmittelbar auf die Herunterschalt-Vertiefungsformation. Bevorzugt befindet sich daher im Gegenuhrzeigersinn zwischen der Herunterschalt-Vertiefungsformation und dem Fangzahn kein weiterer Zahn.For the fang, what was said above for the delivery tooth applies mutatis mutandis mutatis mutandis. First, the chain is brought axially closer to the larger sprocket receiving the chain using the downshift depression formed as an axial recess in the end face and then caught by the catch tooth through positive engagement with a chain link and guided to the larger sprocket. Therefore, the functional association of the fang with its downshift pit formation is also a spatial association. The fang preferably immediately follows the downshift pit formation in a counterclockwise direction. Anti-clockwise is therefore preferred There is no other tooth between the downshift pit formation and the fang.
Mit einer maximalen Schaltlatenz von einer Ritzelumdrehung kann bei minimaler durch einen Herunterschaltvorgang bedingter Schwächung des größeren Ritzels das größere Ritzel längs seines gesamten Umfangs nur genau einen Herunterschaltbereich und folglich nur genau einen Fangzahn aufweisen.With a maximum shift latency of one sprocket revolution, with minimal weakening of the larger sprocket due to a downshift, the larger sprocket can have exactly one downshift area along its entire circumference and consequently only exactly one fang.
Versuche haben gezeigt, dass es einen positiven Einfluss auf das Verschleißbild des größeren Ritzels und damit auf dessen Gesamtlebensdauer hat, wenn der Fangzahn, ausgehend vom Abgabezahn, im Uhrzeigersinn einen größtmöglichen Abstand vom Abgabezahn hat. Auch zur Erzielung dieses größtmöglichen Abstands im Uhrzeigersinn ist die Ausbildung nur eines Abgabezahns und nur eines Fangzahns vorteilhaft. Ein großer Abstand im Uhrzeigersinn bei gleichzeitiger Einhaltung der für ein Schalten zwischen dem größeren und dem kleineren Ritzel notwendigen Randbedingungen kann dadurch erhalten werden, dass ausgehend vom Abgabezahn im Uhrzeigersinn zwischen dem Abgabezahn und dem Fangzahn eine Anzahl k Zähne gelegen sind, wobei k = T - d gilt, wobei T die Zähnezahl des größeren Ritzels ist und wobei d gleich 5 oder gleich 7 ist. Der Abgabezahn und der Fangzahn sind nicht mitzuzählen. Es gelten nur die zwischen Abgabezahn und Fangzahn im Uhrzeigersinn gelegenen Zähne. Dabei ist bevorzugt dann, wenn die Zähnezahl T des größeren Ritzels ohne Rest ganzzahlig durch 6 teilbar ist, d gleich 5. Dann, wenn die Zähnezahl T des größeren Ritzels nicht ohne Rest ganzzahlig durch 6 teilbar ist, ist d bevorzugt gleich 7. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass grundsätzlich d auch dann gleich 7 sein kann, wenn Zähnezahl T des größeren Ritzels ganzzahlig ohne Rest durch sechs teilbar ist.Tests have shown that it has a positive influence on the wear pattern of the larger sprocket and thus on its overall service life if the catching tooth, starting from the output tooth, has the greatest possible distance from the output tooth in a clockwise direction. The formation of only one delivery tooth and only one catching tooth is also advantageous for achieving this greatest possible distance in the clockwise direction. A large clockwise spacing while at the same time maintaining the boundary conditions necessary for shifting between the larger and the smaller sprocket can be obtained in that, starting from the output tooth, a number k of teeth are located clockwise between the output tooth and the catch tooth, where k = T - d where T is the number of teeth of the larger sprocket and where d is equal to 5 or equal to 7. Don't count the delivery tooth and the fang. Only the teeth located clockwise between the delivery tooth and the fang tooth apply. It is preferable if the number of teeth T of the larger sprocket is an integer divisible by 6 without remainder, d is equal to 5. If the number of teeth T of the larger sprocket is not an integer divisible by 6 without remainder, d is preferably equal to 7 however, it is pointed out that d can also be equal to 7 if the number of teeth T of the larger pinion is an integer divisible by six without a remainder.
Mit der gleichen Zielsetzung eines möglichst großen Abstands des Fangzahns im Uhrzeigersinn vom Abgabezahn des größeren Ritzels kann das größere Ritzel derart ausgebildet sein, dass, ausgehend vom Fangzahn, im Uhrzeigersinn zwischen dem Fangzahn und dem Abgabezahn 3 oder 5 Zähne gelegen ist, wobei der Fangzahn und der Abgabezahn nicht mitzuzählen sind.With the same objective of the largest possible distance of the fang tooth clockwise from the output tooth of the larger sprocket, the larger sprocket can be designed in such a way that, starting from the fang tooth, there are 3 or 5 teeth clockwise between the fang tooth and the output tooth, with the fang tooth and the delivery tooth are not to be counted.
Gemäß einer vorteilhaften, jedoch nicht zwingenden Weiterbildung sind dann, wenn die Zähnezahl des größeren Ritzels ohne Rest ganzzahlig durch 6 teilbar ist, bevorzugt 3 Zähne, und dann, wenn die Zähnezahl des größeren Ritzels nicht ohne Rest ganzzahlig durch 6 teilbar ist, bevorzugt 5 Zähne im Uhrzeigersinn zwischen dem Fangzahn und dem Abgabezahn gelegen.According to an advantageous but not mandatory development, if the number of teeth of the larger sprocket is divisible by 6 without a remainder, 3 teeth are preferred, and if the number of teeth of the larger sprocket is not divisible by 6 without a remainder, 5 teeth are preferred located clockwise between the fang and delivery teeth.
Um der Fahrradkette auch bei kleinem axialem Abstand zwischen dem kleineren und dem größeren Ritzel ausreichend axiale Bewegungsmöglichkeit zu geben, kann der im Uhrzeigersinn auf den Abgabezahn folgenden Zahn als Hochschalt-Mobilisierungszahn ausgebildet sein, dessen vom kleineren Ritzel wegweisende Zahnfläche näher beim kleineren Ritzel gelegen ist als die vom kleineren Ritzel wegweisende Zahnfläche des auf den Mobilisierungszahn im Uhrzeigersinn folgenden übernächsten Zahns. Dieser Mobilisierungszahn, dessen zum kleineren Ritzel hinweisende Zahnfläche in der Regel verglichen mit dem ihm im Uhrzeigersinn folgenden übernächsten Zahn nicht axial versetzt ist und der daher dünner als der im Uhrzeigersinn übernächste Zahn ist, ist in der Regel im Eingriff mit einem Innenlaschen-Kettenglied und räumt diesem im Eingriff axiales Bewegungsspiel zum kleineren Ritzel hin ein.In order to give the bicycle chain sufficient axial movement possibilities even with a small axial distance between the smaller and the larger sprocket, the tooth following the output tooth in a clockwise direction can be designed as an upshift mobilizing tooth, whose tooth surface facing away from the smaller sprocket is located closer to the smaller sprocket than the tooth surface facing away from the smaller sprocket of the next but one tooth following the mobilization tooth in a clockwise direction. This mobilizing tooth, whose tooth surface facing the smaller sprocket is generally not axially offset compared to the next-but-one clockwise tooth and which is therefore thinner than the next-but-one clockwise tooth, is generally engaged with an inner plate chain link and broaches axial movement play towards the smaller pinion.
Zusätzlich oder alternativ kann zur besseren axialen Beweglichkeit der Kette der im Gegenuhrzeigersinn auf den Fangzahn folgende Zahn als Herunterschalt-Mobilisierungszahn ausgebildet sein, dessen vom kleineren Ritzel wegweisende Zahnfläche näher beim kleineren Ritzel gelegen ist als die vom kleineren Ritzel wegweisende Zahnfläche des auf den Mobilisierungszahn im Gegenuhrzeigersinn folgenden übernächsten Zahns. Dieser Mobilisierungszahn, dessen zum kleineren Ritzel hinweisende Zahnfläche in der Regel verglichen mit dem ihm im Gegenuhrzeigersinn folgenden übernächsten Zahn nicht axial versetzt ist und der daher dünner als der im Gegenuhrzeigersinn übernächste Zahn ist, ist in der Regel im Eingriff mit einem Innenlaschen-Kettenglied und räumt diesem im Eingriff axiales Bewegungsspiel zum kleineren Ritzel hin ein.Additionally or alternatively, for better axial mobility of the chain, the tooth following the catch tooth in the counterclockwise direction can be designed as a downshift mobilization tooth, the tooth surface of which pointing away from the smaller sprocket is closer to the smaller sprocket than the tooth surface pointing away from the smaller sprocket of the counterclockwise mobilization tooth following next but one tooth. This mobilizing tooth, whose tooth surface facing the smaller sprocket is generally not axially offset compared to the counterclockwise next-but-one tooth and is therefore thinner than the counterclockwise next-but-one tooth, is usually engaged with an inner plate link and broaches axial movement play towards the smaller pinion.
Durch die mit der vorliegenden Ritzelpaarung erhaltene Möglichkeit, die Kette hinsichtlich der Abfolge ihrer Kettengliederarten definiert vom kleineren Ritzel auf das größere Ritzel oder/und vom größeren Ritzel auf das kleinere Ritzel umzulegen, kann gewährleistet werden, dass ein und derselbe Zahn wenigstens eines Ritzels, vorzugsweise beider Ritzel der Ritzelpaarung nicht nur während der Ritzelumläufe einer Eingriffsphase, sondern während aller Eingriffsphasen des wenigstens einen Ritzels mit der Fahrradkette mit ein und derselben Kettengliederart in kämmenden Eingriff gelangt.The possibility obtained with the present sprocket pairing of switching the chain from the smaller sprocket to the larger sprocket and/or from the larger sprocket to the smaller sprocket in a defined manner with regard to the sequence of its chain link types can ensure that one and the same tooth of at least one sprocket, preferably both sprockets of the sprocket pair come into meshing engagement not only during the sprocket rotations of an engagement phase, but during all engagement phases of the at least one sprocket with the bicycle chain with one and the same type of chain link.
Grundsätzlich können alle Zähne des größeren oder/und des kleineren Ritzels der Ritzelpaarung zu deren vereinfachten Fertigung mit gleicher axialer Dicke ausgebildet sein. Zur möglichst exakten Positionierung der Fahrradkette auf der Ritzelpaarung hinsichtlich der Kettengliederabfolge relativ zu den Ritzelzähnen kann das grö-ßere Ritzel oder/und das kleinere Ritzel wenigstens längs eines Umfangsabschnitts in Umfangsrichtung aufeinander folgend alternierend je einen axial dünneren und einen axial dickeren Zahn aufweisen. Die Dicke der dickeren Zähne ist dabei vorteilhaft derart bemessen, dass die dicken Zähne zwar in den Eingriffsraum eines Außenlaschen-Kettenglieds passen, nicht jedoch in den Eingriffsraum eines Innenlaschen-Kettenglieds. Die Dicke der dünneren Zähne ist vorteilhaft derart bemessen, dass sie in den Eingriffsraum eines Innenlaschen-Kettenglieds passen. Dadurch kann dann, wenn die Kette ordnungsgemäß mit dem Ritzel mit alternierend dickeren und dünneren Zähnen kämmendem Eingriff steht, die Kette mit sehr geringem axialem Bewegungsspiel auf dem Ritzel geführt sein.In principle, all the teeth of the larger and/or the smaller pinion of the pair of pinions can be designed with the same axial thickness for their simplified production. For the most exact possible positioning of the bicycle chain on the pair of sprockets with regard to the chain link sequence relative to the sprocket teeth, the larger sprocket and/or the smaller sprocket can follow one another at least along a circumferential section in the circumferential direction alternately each have an axially thinner and an axially thicker tooth. The thickness of the thicker teeth is advantageously dimensioned in such a way that the thick teeth fit into the engagement space of an outer plate chain link, but not into the engagement space of an inner plate chain link. The thickness of the thinner teeth is advantageously sized to fit within the engagement space of an inner-plate link. As a result, when the chain is properly in mesh with the pinion with alternately thicker and thinner teeth, the chain can be guided on the pinion with very little axial play.
Die vorliegende Anmeldung betrifft überdies eine Fahrrad-Hinterradritzelkassette mit einer Mehrzahl von zur gemeinsamen schlupffreien Drehung um die Ritzelachse verbundenen Ritzeln jeweils unterschiedlicher Zähnezahl, wobei die Fahrrad-Hinterradritzelkassette wenigstens eine Fahrrad-Hinterradritzelpaarung nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthält. Um die Vorteile der oben beschriebenen Fahrrad-Hinterradritzelpaarung möglichst umfangreich an der Ritzelkassette nutzen zu können, weist die Fahrrad-Hinterradritzelkassette bevorzugt wenigstens drei Ritzel jeweils unterschiedlicher Zähnezahl auf, welche zwei gemäß obiger Beschreibung ausgebildete Fahrrad-Hinterradritzelpaarungen bilden, wobei das Ritzel mit der mittleren Zähnezahl das größere Ritzel der einen Hinterradritzelpaarung und das kleinere Ritzel der anderen Hinterradritzelpaarung ist.The present application also relates to a bicycle rear wheel sprocket cassette with a plurality of sprockets connected for joint non-slip rotation about the sprocket axis, each with a different number of teeth, the bicycle rear wheel sprocket cassette containing at least one bicycle rear wheel sprocket pairing according to one of the preceding claims. In order to be able to use the advantages of the bicycle rear wheel sprocket pairing described above as extensively as possible on the sprocket cassette, the bicycle rear wheel sprocket cassette preferably has at least three sprockets, each with a different number of teeth, which form two bicycle rear wheel sprocket pairs designed according to the above description, the sprocket with the middle number of teeth the larger pinion of a rear wheel pinion pairing and the smaller pinion of the other rear wheel pinion pairing.
In diesem Sinne sind besonders bevorzugt alle Ritzel der Hinterradritzelkassette, welche Zähnezahlen von 22 oder kleiner aufweisen, als Fahrrad-Hinterradritzelpaarungen gemäß obiger Beschreibung ausgebildet. Dabei ist jedes Ritzel, das nicht axial endseitiges Ritzel der Ritzelgruppe mit Zähnezahlen von 22 oder kleiner ist, dass kleinere Ritzel eine Ritzelpaarung und gleichzeitig das größere Ritzel einer anderen Ritzelpaarung. Das kleinste Ritzel der Ritzelgruppe kann definitionsgemäß nur kleineres Ritzel einer Ritzelpaarung sein.In this sense, all sprockets of the rear wheel sprocket cassette that have 22 teeth or less are particularly preferably designed as bicycle rear wheel sprocket pairings according to the above description. Each sprocket that is not the axial end sprocket of the sprocket group with a number of teeth of 22 or less is the smaller sprocket of a sprocket pairing and at the same time the larger sprocket of another sprocket pairing. By definition, the smallest sprocket in the sprocket group can only be the smaller sprocket in a sprocket pairing.
Da bei konstantem Zähnezahlunterschieden die Gangsprünge mit größer werdenden, also weiter innen liegenden Ritzeln immer geringer werden, ist es zur Erzielung von über die gesamte Ritzelkassette hinweg einigermaßen gleichmäßigen Gangsprüngen hilfreich, wenn sich mit zunehmender Zähnezahl der Zähnezahlunterschied zwischen benachbarten Ritzeln erhöht. Dabei sind unvermeidlich betragsmäßige Unterschiede in den Gangsprüngen zwischen benachbarten Ritzeln hinzunehmen, da Ritzel nur ganzzahlige Zähnezahlen aufweisen und Zähnezahlenunterschiede zwischen benachbarten Zähnen ebenfalls ganzzahlig sind.Since the gear jumps with a constant number of teeth differences become smaller and smaller with larger, i.e. further inner sprockets, it is helpful to achieve fairly even gear jumps over the entire sprocket cassette if the number of teeth difference between adjacent sprockets increases with an increasing number of teeth. In this case, unavoidable differences in the amount of gear steps between adjacent sprockets must be accepted, since sprockets only have integer numbers of teeth and differences in the number of teeth between adjacent teeth are also integers.
Da ein Umlegen der Kette zwischen zwei benachbarten Ritzel vor allem dann besonders vorteilhaft ausgeführt werden kann, wenn die Zähnezahlen der benachbarten Ritzel wenigstens einen gemeinsamen Teiler aufweisen, kann die Hinterradritzelkassette eine Übergangs-Ritzelgruppe aufweisen, umfassend ein nachfolgend als „21-T-Ritzel“ bezeichnetes Ritzel mit 21 Zähnen und ein diesem unmittelbar benachbartes kleineres 18-T-Ritzel mit 18 Zähnen.Since shifting the chain between two adjacent sprockets can be carried out particularly advantageously when the number of teeth of the adjacent sprockets have at least one common divider, the rear wheel sprocket cassette can have a transition sprocket group comprising a "21-T sprocket" designated sprocket with 21 teeth and a smaller 18-T sprocket with 18 teeth immediately adjacent to this.
Bevorzugt weist die Hinterradritzelkassette nur genau ein ungeradzahliges Ritzel auf. Dieses ist bevorzugt das zuvor genannte 21-T-Ritzel.The rear wheel sprocket cassette preferably has only exactly one odd-numbered sprocket. This is preferably the aforementioned 21T sprocket.
Ein Ritzel mit einer Anzahl z an Zähnen ist nachfolgend kurz als „z-T-Ritzel“ bezeichnet.A sprocket with z number of teeth is referred to below as “z-T sprocket”.
Da die nachfolgend erläuterte Fahrrad-Hinterradritzelkassette mit der oben genannten Übergangs-Ritzelgruppe auch ohne die zuvor beschriebene Fahrrad-Hinterradritzelpaarung eine äußerst vorteilhaft wirkende Fahrrad-Hinterradritzelkassette ist, betrifft die vorliegende Anmeldung auch eine Fahrrad-Hinterradritzelkassette mit einer Mehrzahl von zur gemeinsamen schlupffreien Drehung um die Ritzelachse verbundenen Ritzeln jeweils unterschiedlicher Zähnezahl, wobei die Ritzelachse eine längs der Ritzelachse verlaufende axiale Richtung, eine orthogonal zur Ritzelachse verlaufende radiale Richtung und eine um die Ritzelachse umlaufende Umfangsrichtung definiert, und wobei die Hinterradritzelkassette eine Übergangs-Ritzelgruppe aufweist, umfassend ein 21-T-Ritzel und ein dem 21-T-Ritzel unmittelbar benachbartes kleineres 18-T-Ritzel. Auch diese Ritzelkassette kann wie nachfolgend erläutert weitergebildet sein.Since the bicycle rear wheel sprocket cassette explained below with the above-mentioned transition sprocket group is an extremely advantageous bicycle rear wheel sprocket cassette even without the bicycle rear wheel sprocket pairing described above, the present application also relates to a bicycle rear wheel sprocket cassette with a plurality of for common non-slip rotation about the Sprockets connected to the sprocket axis, each having a different number of teeth, the sprocket axis defining an axial direction running along the sprocket axis, a radial direction running orthogonally to the sprocket axis and a circumferential direction running around the sprocket axis, and the rear wheel sprocket cassette having a transition sprocket group comprising a 21-T sprocket and a smaller 18T sprocket immediately adjacent to the 21T sprocket. This sprocket cassette can also be further developed as explained below.
Das Problem hier ist, dass sich auf dem ungeradzahligen 21-T-Ritzel während eines Eingriffs mit der Fahrradkette die Zuordnung eines Ritzelzahns zu der von ihm in Eingriff genommenen Kettengliederart von Umlauf zu Umlauf alternierend ändert. Dadurch kann es ohne weitere Maßnahmen geschehen, dass die Kette, abhängig von der Anzahl an Umläufen während des Ketteneingriffs, in jeder der beiden hinsichtlich der Abfolge der Kettengliederarten unterscheidbaren Relativlagen in Kettenlängsrichtung vom 21-T-Ritzel auf das 18-T-Ritzel übergeben wird. Dagegen kann es vorteilhaft sein, die Kette nur in einer definierten Ausrichtung bezüglich der Abfolge von Kettengliederarten an das 18-T-Ritzel zu übergeben, sodass am 18-T-Ritzel eine definierte Zuordnung von einer Gruppe von Zähnen zu Außenlaschen-Kettengliedern und von der anderen Gruppe von übrigen Zähnen zu Innenlaschen-Kettengliedern besteht. Dann nämlich, wenn das 18-T-Ritzel beispielsweise größeres Ritzel einer wie oben beschrieben ausgestalteten Ritzelpaarung ist, ist die richtige Orientierung der Kette am 18-T-Ritzel entscheidend für die korrekte Orientierung der Kette auch am unmittelbar benachbarten 16-T-Ritzel. Dies kann sich zu kleineren Ritzeln hin immer weiter fortsetzen.The problem here is that on the odd-numbered 21T sprocket, during engagement with the bicycle chain, the association of a sprocket tooth with the chain link type it is engaging changes alternately from revolution to revolution. This means that the chain can be transferred from the 21-T sprocket to the 18-T sprocket in each of the two relative positions in the longitudinal direction of the chain, which can be distinguished with regard to the sequence of chain link types, without any further measures being taken, depending on the number of revolutions during the chain mesh . On the other hand, it can be advantageous to only transfer the chain to the 18-T sprocket in a defined orientation with regard to the sequence of chain link types, so that on the 18-T sprocket there is a defined assignment of a group of teeth to outer plate chain links and of the other set of remaining teeth to inner plate chain links. If the 18-T sprocket is, for example, the larger sprocket of a sprocket pair configured as described above, the correct orientation of the chain on the 18-T sprocket is crucial for the correct orientation of the chain also on the immediately adjacent 16-T sprocket. This can continue towards smaller sprockets.
Eine definierte Übergabe der Kette vom 21-T-Ritzel auf das 18-T-Ritzel in einer gewünschten Zuordnung von Außenlaschen-Kettengliedern zu Zähnen am 18-T-Ritzel, die für einen Eingriff nur mit Außenlaschen-Kettengliedern vorbestimmt oder/und ausgebildet sind, kann dadurch erreicht werden, dass das 21-T-Ritzel in seiner zum 18-T-Ritzel hinweisenden Stirnseite längs eines Abschnitts seines Umfangs wenigstens zwei Hochschaltbereiche mit je einer Hochschalt-Vertiefungsformation aufweist. Wiederum ist jeder Hochschaltbereich dazu ausgebildet und angeordnet, an der im Uhrzeigersinn - bei axialer Bezugsbetrachtung der Übergangs-Ritzelgruppe in einem Bezugszustand, in welchem das 18-T-Ritzel dem Betrachter näher gelegen ist als das 21-T-Ritzel - um die Ritzelachse rotierenden Übergangs-Ritzelgruppe einen Eingriffswechsel der Fahrrad-Rollenkette vom 21-T-Ritzel zum 18-T-Ritzel zu gestatten. Am 21-T-Ritzel ist jeder der wenigstens zwei Hochschalt-Vertiefungsformationen jeweils nur genau ein Abgabezahn zugeordnet, welcher durch seine Gestalt und Orientierung dazu ausgebildet ist, im Zusammenwirken mit der ihm zugeordneten stirnseitigen Hochschalt-Vertiefungsformation während eines Hochschaltvorgangs vom 21-T-Ritzel auf das 18-T-Ritzel der letzte Zahn zu sein, der zwischen ein Laschenpaar eines Kettengliedes der Fahrrad-Rollenkette eingreift. Zwischen den Abgabezähnen von in Umfangsrichtung benachbarten Hochschalt-Vertiefungsformationen ist eine gerade Anzahl an Zähnen, vorzugsweise sechs Zähne, gelegen, wobei die Abgabezähne der benachbarten Hochschalt-Vertiefungsformationen nicht mitzuzählen sind.A defined transfer of the chain from the 21-T sprocket to the 18-T sprocket in a desired assignment of outer-plate chain links to teeth on the 18-T sprocket, which are predetermined and/or designed for engagement only with outer-plate chain links , can be achieved in that the 21-T sprocket has at least two shift-up areas, each with a shift-up recess formation, along a portion of its circumference in its end face pointing towards the 18-T sprocket. Again, each upshift range is designed and arranged to rotate about the pinion axis in a clockwise direction, as viewed in an axial reference of the transitional cogset in a reference condition in which the 18T cog is closer to the viewer than the 21T cog Transition sprocket group to allow a change of engagement of the bicycle roller chain from the 21T sprocket to the 18T sprocket. On the 21-T sprocket, each of the at least two upshift indentations is assigned exactly one output tooth, which is formed by its shape and orientation to interact with the upshift indentation on the face associated with it during an upshift from the 21-T sprocket on the 18T sprocket to be the last tooth to engage between a pair of link plates of a bicycle roller chain link. An even number of teeth, preferably six teeth, are located between the discharge teeth of circumferentially adjacent upshift valley formations, not counting the discharge teeth of adjacent upshift valley formations.
Der Abgabezahn, im Zusammenwirken mit der ihm zugeordneten Hochschalt-Vertiefungsformation, gestattet üblicherweise nur dann eine für ein Umlegen der Kette vom 21-T-Ritzel für das 18-T-Ritzel ausreichende axiale Beweglichkeit der Kette, wenn der Abgabezahn nach einer Einleitung eines Schaltvorgangs durch den Fahrradfahrer, etwa durch Verlagern der Kettenführungsrolle eines hinteren Umwerfers, mit einem Außenlaschen-Kettenglied in Eingriff ist. Dies ist beim 21-T-Ritzel für ein und denselben Abgabezahn nur in jedem zweiten Umlauf des Ritzels der Fall.The release tooth, in cooperation with its associated upshift recess formation, usually only allows sufficient axial movement of the chain for shifting the chain from the 21-T sprocket to the 18-T sprocket when the release tooth after initiating a shifting process is engaged with an outer-plate link by the cyclist, such as by shifting the chain guide roller of a rear derailleur. This is the case with the 21T sprocket for one and the same output tooth only every other revolution of the sprocket.
Durch Vorsehen wenigstens eines zweiten Abgabezahns mit einer zwischen den beiden Abgabezähnen in Umfangsrichtung angeordneten geraden Anzahl an Zwischenzähnen ist in ein und demselben Umlauf des Ritzels einer der beiden Abgabezähne mit einem Außenlaschen-Kettenglied in Eingriff, was zu vorteilhaft kurzen Latenzen führt.By providing at least one second delivery tooth with an even number of intermediate teeth arranged circumferentially between the two delivery teeth, one of the two delivery teeth is in engagement with an outer plate chain link in one and the same rotation of the pinion, which leads to advantageously short latencies.
Weiterhin gilt auch hier, dass durch Ausbilden lediglich eines Abgabezahns pro Hochschalt-Vertiefungsformation, was üblicherweise im Vergleich zu übrigen Zähnen, die nicht Abgabezahn sind, eine strukturelle Schwächung der Festigkeit des Abgabezahns im Vergleich zu sonstigen Zähnen darstellt, die Schwächung des 21-T-Ritzels auf ein mindestmögliches Maß beschränkt werden kann.Again, by forming only one release tooth per upshift indentation formation, which typically represents a structural weakening of the strength of the release tooth relative to other teeth when compared to other teeth that are not the release tooth, the weakening of the 21-T Pinion can be limited to a minimum level.
Zusätzlich oder alternativ kann das 21-Ritzel in seiner zum 18-T-Ritzel hinweisenden Stirnseite, längs seines Umfangs wenigstens zwei Herunterschaltbereiche mit je einer Herunterschalt-Vertiefungsformation aufweisen. Wiederum ist jeder Herunterschaltbereich dazu ausgebildet, an der im Uhrzeigersinn - bei axialer Betrachtung der Übergangs-Ritzelgruppe im Bezugszustand - um die Ritzelachse rotierenden Übergangs-Ritzelgruppe einen Eingriffswechsel der Fahrrad-Rollenkette vom 18-T-Ritzel zum 21-T-Ritzel zu gestatten. Vorteilhaft ist am 21-T-Ritzel jeder Herunterschalt-Vertiefungsformation jeweils nur genau ein Fangzahn zugeordnet, welcher durch seine Gestalt und Orientierung dazu ausgebildet ist, im Zusammenwirken mit der ihm zugeordneten stirnseitigen Herunterschalt-Vertiefungsformation während eines Herunterschaltvorgangs vom 18-T-Ritzel auf das 21-T-Ritzel der erste Zahn zu sein, der zwischen Laschen eines Kettengliedes der Fahrrad-Rollenkette eingreift. Somit kann eine Fahrradkette, welche in definierter Zuordnung ihrer unterschiedlichen Kettengliederarten zu den Zähnen am geradzahligen 18-T-Ritzel mit dem 18-T-Ritzel im Eingriff ist, unter Berücksichtigung der definierten Zuordnung vom 18-T-Ritzel auf das 21-T-Ritzel umgelegt werden. Zur Erzielung kurzer Latenzen ist zwischen den Fangzähnen von in Umfangsrichtung benachbarten Herunterschalt-Vertiefungsformationen eine gerade Anzahl an Zähnen gelegen, wobei die Fangzähne der benachbarten Herunterschalt-Vertiefungsformationen nicht mitzuzählen sind.Additionally or alternatively, the 21-T sprocket can have at least two shift-down areas, each with a shift-down recess formation, along its circumference on its end face pointing toward the 18-T sprocket. Again, each downshift range is designed to allow a change of engagement of the bicycle roller chain from the 18T sprocket to the 21T sprocket on the transitional cogset rotating clockwise about the sprocket axis when viewing the transitional cogset axially in the datum state. Advantageously, on the 21-T sprocket, only one fang is assigned to each downshift indentation, which, due to its shape and orientation, is designed to interact with the downshift indentation on the front side assigned to it during a downshift process from the 18-T sprocket to the 21-T sprocket to be the first tooth to engage between lugs of a link of bicycle roller chain. Thus, a bicycle chain, which is in a defined assignment of its different types of chain links to the teeth on the even-numbered 18-T sprocket in mesh with the 18-T sprocket, taking into account the defined assignment from the 18-T sprocket to the 21-T sprocket. pinions are shifted. To achieve short latencies, an even number of teeth are located between the fangs of circumferentially adjacent downshift valleys, not counting the fangs of adjacent downshift valleys.
Auch hier gilt, dass ein Fangzahn am 21-T-Ritzel nur dann im Zusammenwirken mit der ihm zugeordneten Herunterschalt-Vertiefungsformation eine für ein Fangen ausreichend axial dem 21-T-Ritzel angenäherte Fahrradkette in Eingriff nehmen kann, wenn der Fangzahn in ein Außenlaschen-Kettenglied eingreifen kann. Dies ist aufgrund der oben beschriebenen Anordnung für einen der beiden Fangzähne stets der Fall.Here, too, it applies that a fang on the 21-T sprocket, in cooperation with the downshift depression formation assigned to it, can only engage a bicycle chain that is sufficiently axially close to the 21-T sprocket for catching if the fang tooth engages in an outer plate Chain link can intervene. Due to the arrangement described above, this is always the case for one of the two fangs.
Dadurch, dass, wie zuvor beim Abgabezahn, jeder Herunterschalt-Vertiefungsformation nur ein Fangzahn zugeordnet ist, wird das Ritzel lokal im Bereich der Herunterschalt-Vertiefungsformation nur soweit geschwächt, als es notwendig ist. Durch den vom ersten Fangzahn bzw. Abgabezahn entfernt angeordneten weiteren Fangzahn bzw. Abgabezahn wird zwar die Latenz erhöht, jedoch die Schwächung des Ritzels durch Ausbildung des Fangzahns bzw. Abgabezahns lokal begrenzt und auf mit Abstand voneinander angeordnete Umfangsstellen verteilt. Damit wird die Verschleißfestigkeit des gesamten Ritzels erhöht. Im Gesamtergebnis ist die geringfügig erhöhte Schaltlatenz durch die erhöhte Verschleißfestigkeit überkompensiert.Because, as with the output tooth, only one fang is associated with each downshift indentation, the pinion is weakened locally in the area of the downshift indentation only to the extent necessary. The latency is increased by the further fang or delivery tooth arranged at a distance from the first fang or delivery tooth, but the weakening of the pinion is locally limited by the formation of the catching tooth or delivery tooth and is distributed to peripheral points arranged at a distance from one another. This increases the wear resistance of the entire pinion. Overall, the slightly increased switching latency is overcompensated by the increased wear resistance.
Noch kürzere Schaltlatenzen können erhalten werden, wenn das 21-T-Ritzel
- i) genau drei Hochschaltbereiche mit je einer Hochschalt-Vertiefungsformation und je genau einem Abgabezahn aufweist, wobei zwischen den Abgabezähnen von in Umfangsrichtung benachbarten Hochschalt-Vertiefungsformationen jeweils eine gerade Anzahl an Zähnen, vorzugsweise sechs Zähne, gelegen sind, wobei die Abgabezähne der benachbarten Hochschalt-Vertiefungsformationen nicht mitzuzählen sind,
- ii) genau drei Herunterschaltbereiche mit je einer Herunterschalt-Vertiefungsformation und je genau einem Fangzahn aufweist, wobei zwischen den Fangzähnen von in Umfangsrichtung benachbarten Herunterschalt-Vertiefungsformationen jeweils eine gerade Anzahl an Zähnen, vorzugsweise sechs Zähne, gelegen sind, wobei die Fangzähne der benachbarten Herunterschalt-Vertiefungsformationen nicht mitzuzählen sind.
- i) has exactly three upshift areas, each with an upshift depression formation and each with exactly one delivery tooth, with an even number of teeth, preferably six teeth, being located between the delivery teeth of circumferentially adjacent upshift depression formations, the delivery teeth of the adjacent upshift deepening formations are not to be counted,
- ii) has exactly three downshift areas, each with one downshift indentation and each with exactly one fang, wherein an even number of teeth, preferably six teeth, are located between the fangs of circumferentially adjacent downshift indentations, the fangs of the adjacent downshift Deepening formations are not to be counted.
Bevorzugt sind zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit die Fangzähne äquidistant am Umfang des 21-T-Ritzels verteilt oder/und sind die Abgabezähne äquidistant am Umfang des 21-T-Ritzels verteilt.In order to increase wear resistance, the catch teeth are preferably distributed equidistantly around the circumference of the 21-T sprocket and/or the delivery teeth are distributed equidistantly around the circumference of the 21-T sprocket.
Einen besonders vorteilhaften synergistischen Effekt erhält man durch Anordnung eines Fangzahns als unmittelbaren Nachbarzahn eines Abgabezahns. Bevorzugt ist der Fangzahn dem Abgabezahn im Uhrzeigersinn benachbart. Da immer nur genau ein Fangzahn bei einem Ritzelumlauf die Kette tatsächlich fangen kann, gilt jeder Zahn als Fangzahn, der in seiner körperlichen Ausgestaltung dem tatsächlich fangenden Zahn entspricht. Der Fangzahn ist, wie oben bereits beschrieben, nicht nur dünner als ein regulärer Zahn ausgebildet, sondern seine vom kleineren Ritzel abgewandte Zahnfläche ist, verglichen mit regulären Zähnen des 21-T-Ritzels, dem kleineren Ritzel angenähert. Somit kann ein solcher Fangzahn im Uhrzeigersinn dem Abgabezahn benachbart als ein oben beschriebener Hochschalt-Mobilisierungszahn dienen, welcher der Kette axialen Bewegungsraum bietet und so ein Umlegen auf das 18-T-Ritzel erleichtert.A particularly advantageous synergistic effect is obtained by arranging a fang tooth as a direct neighbor of a donor tooth. Preferably, the catching tooth is clockwise adjacent to the dispensing tooth. Since only exactly one fang can actually catch the chain during a sprocket rotation, each tooth is considered a fang that corresponds in its physical design to the actual catching tooth. As described above, the fang is not only thinner than a regular tooth, but its tooth surface facing away from the smaller sprocket is closer to the smaller sprocket compared to regular teeth of the 21-T sprocket. Thus, such a clockwise fang adjacent the output tooth can serve as an upshift mobilizing tooth as described above, allowing axial movement of the chain to facilitate shifting to the 18T sprocket.
Ebenso kann der folglich im Gegenuhrzeigersinn dem Fangzahn benachbarte Abgabezahn, welcher aufgrund seiner Funktion ebenfalls dünner als ein regulärer Zahn des 21-T-Ritzels ist und dessen vom kleineren Ritzel abgewandte Zahnfläche, verglichen mit einem regulären Zahn des einer 21-T-Ritzels dem kleineren Ritzel angenähert ist, dem Fangzahn als Herunterschalt-Mobilitätszahn dienen, welcher dem Innenlaschen-Kettenglied, das dem vom Fangzahn in Eingriff genommenen Außenlaschen-Kettenglieder im Gegenuhrzeigersinn folgt, zum einen eine räumliche Nähe zum kleineren 18-T-Ritzel gestattet und zum anderen in den kleineren Eingriffsraum des Innenlaschen-Kettenglieds kämmend eingreifen kann.Likewise, the delivery tooth consequently counterclockwise adjacent to the fang, which by virtue of its function is also thinner than a regular tooth of the 21T sprocket and its tooth surface facing away from the smaller sprocket, compared to a regular tooth of a 21T sprocket the smaller sprocket, the fang serves as a downshift mobility tooth which allows the inner-plate link following the fang-engaged outer-plate links in a counter-clockwise direction both into close proximity to the smaller 18T sprocket and into the smaller engagement space of the inner-plate link can engage meshing.
Eine solche Anordnung eines Paars aus einem Abgabezahn und einem dem Abgabezahn unmittelbar im Uhrzeigersinn benachbarten Fangzahn stellt ein besonders definiertes Schaltverhalten sowohl vom 18-T-Ritzel auf das 21-T-Ritzel als auch im entgegengesetzten Schaltsinn sicher. Vorzugsweise ist mehr als ein Paar aus einem solchen Abgabezahn und einem dem Abgabezahn im Uhrzeigersinn benachbarten Fangzahn am 21-T-Ritzel angeordnet. Beispielsweise können zwei oder drei solcher Paare am 21-T-Ritzel angeordnet sein.Such an arrangement of a pair of a delivery tooth and a fang tooth immediately adjacent to the delivery tooth in a clockwise direction ensures a particularly defined shifting behavior both from the 18-T sprocket to the 21-T sprocket and in the opposite shifting direction. Preferably, more than one pair of such an output tooth and a fang tooth clockwise adjacent to the output tooth are disposed on the 21-T sprocket. For example, two or three such pairs may be located on the 21T sprocket.
Bevorzugt sind sowohl der Abgabezahn als auch der im Uhrzeigersinn unmittelbar benachbarte Fangzahn, welche einander gegenseitig als Mobilisierungszähne ausgebildet sind, auf ihrer vom 18-T-Ritzel abgewandten Seite mit einer Rampe versehen, auf welche sich eine Kettenlasche durch radialen Anlageeingriff abstützen kann. Die Rampe weist eine nach radial außen weisende Rampenfläche auf, welche bevorzugt durch eine gestufte Ausbildung des Abgabezahns und des Fangzahns gebildet ist. Ein radial weiter außen liegender Abschnitt von Abgabezahn und Fangzahn kann zur Erzielung der gestuften Ausbildung dünner ausgebildet sein als ein radial weiter innen liegender Abschnitt von Abgabezahn bzw. Fangzahn. Die Rampenfläche, deren axiale Abmessung bevorzugt wenigstens 50 % der Dicke einer Außenlasche der mit dem Ritzel bzw. der Ritzelkassette zusammenwirkenden Fahrradkette aufweist, um der Kette ausreichend Stützfläche zu bieten, kann zu dem dem 21-T-Ritzel benachbarten nächst größeren Ritzel hin geneigt sein, wobei die radiale Komponente des Normalenvektors der Rampenfläche betragsmäßig größer ist als seine axiale Komponente. Eine entgegengesetzte Neigung der Rampenfläche zum 18-T-Ritzel ist grundsätzlich möglich, jedoch nicht bevorzugt, da die Rampenfläche dann mit der vom 18-T-Ritzel abgewandten Zahnfläche eine V-Nut bilden könnte, in welcher sich Schmutz ansammelt.Both the delivery tooth and the catching tooth immediately adjacent clockwise, which are mutually configured as mobilization teeth, are preferably provided with a ramp on their side facing away from the 18-T sprocket, on which a link plate can be supported by radial contact engagement. The ramp has a ramp surface pointing radially outwards, which is preferably formed by a stepped configuration of the dispensing tooth and the catching tooth. To achieve the stepped configuration, a section of the delivery tooth and catching tooth that is located radially further outward can be made thinner than a section of the delivery tooth or catching tooth that is located radially further inwards. The ramp surface, the axial dimension of which is preferably at least 50% of the thickness of an outer plate of the bicycle chain interacting with the sprocket or sprocket cassette in order to provide the chain with sufficient support surface, can be inclined towards the next largest sprocket adjacent to the 21-T sprocket , where the radial component of the normal vector of the ramp surface is larger in magnitude than its axial component. An opposite inclination of the ramp surface to the 18-T sprocket is possible in principle, but not preferred, since the ramp surface could then form a V-groove with the tooth surface facing away from the 18-T sprocket, in which dirt collects.
Die Rampenfläche kann eine ebene Fläche sein. Zur Erzielung einer möglichst großen Anlagefläche einer Kettenlasche an der Rampenfläche und damit einer möglichst sicheren Abstützung der Kette radial außen an der Rampe kann die Rampenfläche wenigstens abschnittsweise komplementär zu einem nach radial innen weisenden Rand der Kettenlaschen, insbesondere der Innenlaschen, der umlaufenden Fahrradkette ausgebildet sein.The ramp surface can be a flat surface. To achieve the largest possible system surface of a chain link on the ramp surface and thus the safest possible support of the chain radially on the outside of the ramp, the ramp surface can be designed at least in sections complementary to a radially inward-pointing edge of the chain link, in particular the inner link, of the circulating bicycle chain.
Zur Bereitstellung von Übertragungsverhältnissen, die am Hinterrad ein hohes Drehmoment ermöglichen, also zur Übertragung der Kettenblattdrehung an der Tretkurbel eher ins Starke als ins Schnelle, ist weist die Übergangs-Ritzelgruppe bevorzugt zusätzlich ein 24-T-Ritzel auf, wobei das 21-T-Ritzel axial zwischen dem 24-T-Ritzel und dem 18-T-Ritzel angeordnet ist.In order to provide transmission ratios that enable a high torque on the rear wheel, i.e. to transmit the chain ring rotation on the pedal crank more strongly than quickly, the transition sprocket group is preferably additionally equipped with a 24-T sprocket, with the 21-T sprocket is located axially between the 24T sprocket and the 18T sprocket.
Für eine vorteilhaft hinsichtlich der Kettengliederabfolge definierte Übernahme der Fahrradkette vom 21-T-Ritzel auf das 24-T-Ritzel, sodass vorbestimmten Zähnen des 24-T-Ritzels sicher Außenlaschen-Kettenglieder zum kämmenden Eingriff übergeben werden, kann das 24-Ritzel in seiner zum 21-T-Ritzel hinweisenden Stirnseite, längs seines Umfangs wenigstens zwei Herunterschaltbereiche mit je einer Herunterschalt-Vertiefungsformation aufweisen.For a transfer of the bicycle chain from the 21-T sprocket to the 24-T sprocket, which is advantageous in terms of the chain link sequence, so that predetermined teeth of the 24-T sprocket are safely transferred to outer plate chain links for meshing engagement, the 24-sprocket can be in its the end face pointing towards the 21-T sprocket, have at least two shift-down areas along its circumference, each with a shift-down recess formation.
Am 24-T-Ritzel jeder Herunterschalt-Vertiefungsformation ist jeweils nur genau ein Fangzahn zugeordnet, welcher durch seine Gestalt und Orientierung dazu ausgebildet ist, im Zusammenwirken mit der ihm zugeordneten stirnseitigen Herunterschalt-Vertiefungsformation während eines Herunterschaltvorgangs vom 21-T-Ritzel auf das 24-T-Ritzel der erste Zahn zu sein, der zwischen Laschen eines Kettengliedes der Fahrrad-Rollenkette eingreift. Das Kettenglied der Fahrrad-Rollenkette, welches in Eingriff mit dem Fangzahn gelangt, ist in der Regel ein Außenlaschen-Kettenglied, da dieses im Zusammenwirken mit der Herunterschalt-Vertiefungsformation axial weiter in den Eingriffsbereich des Fangzahns verbracht werden kann als ein Innenlaschen-Kettenglied.On the 24-T sprocket, each downshift indentation is assigned exactly one fang, which, due to its shape and orientation, is designed to interact with the downshift indentation on the face associated with it during a downshift from the 21-T sprocket to the 24th gear -T-sprocket to be the first tooth to engage between lugs of a chain link of bicycle roller chain. The chain link of the bicycle roller chain that engages with the fang is usually an outer-plate link, since this can be brought axially further into the engagement area of the fang in cooperation with the downshift depression formation than an inner-plate chain link.
Zwischen den Fangzähnen von in Umfangsrichtung benachbarten Herunterschalt-Vertiefungsformationen ist eine ungerade Anzahl an Zähnen gelegen, wobei die Fangzähne der benachbarten Herunterschalt-Vertiefungsformationen nicht mitzuzählen sind, sodass innerhalb eines Umlaufs des 24-T-Ritzels unabhängig davon, mit welcher Relativausrichtung die Kette vom 21-T-Ritzel abgeht, sicher ein Fangzahn mit einem Außenlaschen-Kettenglied in Eingriff kommt. Dies führt zu vorteilhaft kurzen Schaltlatenzen bei gleichzeitig geringer struktureller Schwächung des 24-T-Ritzels.An odd number of teeth are located between the fangs of circumferentially adjacent downshift indentations, not counting the fangs of adjacent downshift indentations, such that within one revolution of the 24T sprocket, regardless of the relative orientation of the 21st chain -T sprocket comes off, making sure a fang tooth engages an outer plate link. This leads to advantageously short shifting latencies while at the same time reducing the structural weakening of the 24-T sprocket.
Zusätzlich oder alternativ kann das 24-T-Ritzel in seiner zum 21-T-Ritzel hinweisenden Stirnseite, längs eines Abschnitts seines Umfangs wenigstens zwei Hochschaltbereiche mit je einer Hochschalt-Vertiefungsformation aufweisen.Additionally or alternatively, the 24-T sprocket can have at least two shift-up areas, each with a shift-up recess formation, along a portion of its circumference on its end face pointing toward the 21-T sprocket.
Am 24-T-Ritzel ist zur Erhöhung seiner Verschleißfestigkeit jeder der beiden Hochschalt-Vertiefungsformationen jeweils nur genau ein Abgabezahn zugeordnet, welcher durch seine Gestalt und Orientierung dazu ausgebildet ist, im Zusammenwirken mit der ihm zugeordneten stirnseitigen Hochschalt-Vertiefungsformation während eines Hochschaltvorgangs vom 24-T-Ritzel auf das 21-T-Ritzel der letzte Zahn zu sein, der zwischen ein Laschenpaar eines Kettengliedes der Fahrrad-Rollenkette eingreift.To increase its resistance to wear, each of the two upshift indentations on the 24-T sprocket has only one delivery tooth assigned to it, which, due to its shape and orientation, is designed to interact with the upshift indentation on the face assigned to it during an upshift from 24 to T sprocket on the 21T sprocket to be the last tooth that engages between a pair of link plates of the bicycle roller chain.
Zur Erzielung kurzer Schaltlatenzen beim Hochschalten ist am 24-T-Ritzel bevorzugt zwischen den Abgabezähnen von in Umfangsrichtung benachbarten Hochschalt-Vertiefungsformationen eine ungerade Anzahl an Zähnen gelegen. Dabei sind die Abgabezähne der benachbarten Hochschalt-Vertiefungsformationen nicht mitzuzählen.To achieve short shift latencies during upshifts, the 24T sprocket preferably has an odd number of teeth located between the output teeth of circumferentially adjacent upshift indentations. The delivery teeth of the adjacent upshift depression formations are not to be counted.
Noch kürzere Schaltlatenzen können dadurch erhalten werden, dass das 24-T-Ritzel genau drei Hochschaltbereiche mit je einer Hochschalt-Vertiefungsformation und je genau einem Abgabezahn aufweist, wobei zwischen den Abgabezähnen von in Umfangsrichtung benachbarten Hochschalt-Vertiefungsformationen jeweils eine ungerade Anzahl, zur gleichmäßigen Verteilung der Latenzen längs des Ritzelumfangs bevorzugt sieben Zähne gelegen sind, wobei die Abgabezähne der benachbarten Hochschalt-Vertiefungsformationen nicht mitzuzählen sind,
oder/und dass das 24-T-Ritzel genau drei Herunterschaltbereiche mit je einer Herunterschalt-Vertiefungsformation und je genau einem Fangzahn aufweist, wobei zwischen den Fangzähnen von in Umfangsrichtung benachbarten Herunterschalt-Vertiefungsformationen jeweils eine ungerade Anzahl, bevorzugt sieben Zähne gelegen sind, wobei die Fangzähne der benachbarten Herunterschalt-Vertiefungsformationen nicht mitzuzählen sind.Even shorter shifting latencies can be obtained in that the 24-T sprocket has exactly three upshift areas, each with one upshift indentation and each with exactly one output tooth, with an odd number between the output teeth of circumferentially adjacent upshift indentations, for uniform distribution the latencies along the circumference of the sprocket are preferably located at seven teeth, not counting the output teeth of the adjacent upshift depression formations,
and/or that the 24-T sprocket has exactly three downshift areas, each with one downshift indentation and each with exactly one fang tooth, with an odd number, preferably seven, teeth located between the fangs of circumferentially adjacent downshift indentation formations, with the Not counting fangs of adjacent downshift pit formations.
Zur Erzielung einer eindeutigen Zuordnung von Ritzelzähnen zu von diesen in Eingriff genommenen Kettengliederarten an möglichst vielen Ritzeln weist die Fahrrad-Hinterradritzelkassette möglichst viele geradzahlige Ritzel auf. Daher umfasst die Ritzelkassette bevorzugt einen ersten Satz an unmittelbar axial benachbarten, unterschiedlich großen Ritzeln, zwischen welchen der Zähnezahlunterschied jeweils 2 Zähne beträgt. Bevorzugt sind diese Zähne mit Orientierungsformationen ausgebildet, welche einen Eingriff der Ritzel mit der Kette nur in einer vorbestimmten Orientierung der Kettengliederabfolge relativ zu den Ritzeln zulassen. Solche Orientierungsformationen können wenigstens einen oben beschriebenen dickeren Zahn umfassen, welcher in Umfangsrichtung zwischen zwei dünneren Zähnen angeordnet ist und nur einen Eingriff mit einem Außenlaschen-Kettenglied gestattet.In order to achieve an unambiguous assignment of sprocket teeth to chain link types engaged by them on as many sprockets as possible, the bicycle rear wheel sprocket cassette has as many even-numbered sprockets as possible. Therefore, the sprocket cassette preferably comprises a first set of directly axially adjacent sprockets of different sizes, between which the number of teeth differs by 2 teeth. These teeth are preferably formed with orientation formations which allow the sprockets to engage with the chain only in a predetermined orientation of the chain link sequence relative to the sprockets. Such orientation formations may include at least one thicker tooth described above, wel cher is located circumferentially between two thinner teeth and allows engagement with only one outer plate link.
An diesen ersten Satz schließt bevorzugt wenigstens ein Ritzel an, welches von dem größten Ritzel des ersten Satzes einen Zähnezahlunterschied von 3 Zähnen aufweist. Damit die Fahrrad-Hinterradritzelkassette nur eine geringe Anzahl an ungeradzahligen Ritzeln aufweist, umfasst die Kassette bevorzugt einen zweiten Satz von unterschiedlich großen Ritzeln, von welchen axial benachbarte Ritzel jeweils einen Zähnezahlunterschied von 3 Zähnen aufweisen. Dieser zweite Satz enthält bevorzugt eine gerade Anzahl an Ritzeln, vorzugsweise zwei Ritzel. Geradzahlige Ritzel dieses zweiten Satzes sind bevorzugt wiederum mit den oben genannten Orientierungsformationen ausgebildet, welche einen Eingriff der Ritzel mit der Kette nur in einer vorbestimmten Orientierung der Kettengliederabfolge relativ zu den Ritzeln zulassen.This first set is preferably followed by at least one sprocket which has a tooth number difference of 3 teeth from the largest sprocket of the first set. So that the bicycle rear sprocket cassette has only a small number of odd-numbered sprockets, the cassette preferably comprises a second set of sprockets of different sizes, of which axially adjacent sprockets each have a tooth number difference of 3 teeth. This second set preferably contains an even number of sprockets, preferably two sprockets. Even-numbered sprockets of this second set are preferably again formed with the above-mentioned orientation formations, which allow engagement of the sprockets with the chain only in a predetermined orientation of the chain link sequence relative to the sprockets.
An den zweiten Satz kann sich ein dritter Satz von geradzahligen unterschiedlich großen Ritzeln anschließen, deren kleinstes Ritzel vom zweiten Satz und deren axial benachbarte Ritzel untereinander jeweils einen Zähnezahluntersschied von 4 Zähnen aufweisen. Bevorzugt weist wiederum jedes Ritzel des dritten Satzes oben genannte Orientierungsmittel zur Relativausrichtung der Kette relativ zu den Ritzeln bezüglich ihrer Kettengliederabfolge auf.The second set can be followed by a third set of even-numbered sprockets of different sizes, the smallest sprocket of the second set and the axially adjacent sprockets each having a tooth number difference of 4 teeth. In turn, each sprocket of the third set preferably has the above-mentioned orientation means for relative alignment of the chain relative to the sprockets with regard to their chain link sequence.
Eine den obigen Kriterien entsprechende besonders bevorzugte Fahrrad-Hinterradritzelkassette ist eine Zwölffach-Ritzelkassette mit folgender Zähnezahl-Abstufung: 10 - 12 - 14 - 16 - 18 - 21 - 24 - 28 - 32 - 38 - 44 - 52. Dabei sind aus den oben genannten Gründen bevorzugt alle Ritzelpaarungen mit Zähnezahlen kleiner als 21 als oben beschriebene Hinterradritzelpaarungen ausgebildet.A particularly preferred bicycle rear sprocket cassette that meets the above criteria is a twelve-speed sprocket cassette with the following number of teeth gradation: 10-12-14-16-18-21-24-28-32-38-44-52 For the reasons mentioned, all pinion pairings with a number of teeth less than 21 are preferably designed as the rear wheel pinion pairings described above.
Die oben im Zusammenhang mit dem 21-T-Ritzel beschriebene Rampenfläche kann auch an den Ritzeln der Ritzelkassette mit größeren Zähnezahlen als 21 ausgebildet sein, etwa an den zwischen der Kettenlinie und der zur Ritzelachse orthogonalen Fahrradlängsmittelebene gelegenen Ritzeln. Die obige Beschreibung der Rampenfläche gilt auch für die bevorzugt an den Ritzeln mit Zähnezahlen größer als 21 ausgebildeten Rampenflächen. Die Rampenfläche erstreckt sich über wenigstens, vorzugsweise genau zwei benachbarte Zähne und bildet eine radiale und axiale Stufe auf der vom nächstkleineren Ritzel abgewandten Seite eines Ritzels. Die beiden benachbarten Zähne, über welche hinweg sich die Rampenfläche erstreckt, sind an den Ritzeln mit Zähnezahlen größer als 21 in der Regel kein Paar aus Abgabezahn und einem diesem unmittelbar benachbarten Fangzahn. Die Ausbildung erfolgt bevorzugt an wenigstens einem Mobilisierungszahn. Der einem mit Rampe versehenem Mobilisierungszahn benachbarte Fangzahn bzw. Abgabezahn kann ebenfalls eine Rampe aufweisen. Bevorzugt liegt die Rampe eines Fangzahns oder/und eines Abgabezahns radial weiter außen als die Rampe eines dem Fangzahn bzw. Abgabezahn unmittelbar benachbarten Mobilisierungszahns. Auch das größte Ritzel kann auf seiner vom nächstkleineren Ritzel abgewandten Seite eine Rampenfläche aufweisen oder mehrere Rampenflächen längs seines Umfangs verteilt aufweisen.The ramp surface described above in connection with the 21-T sprocket can also be formed on the sprockets of the sprocket cassette with a larger number of teeth than 21, for example on the sprockets located between the chain line and the longitudinal center plane of the bicycle orthogonal to the sprocket axis. The above description of the ramp surface also applies to the ramp surfaces preferably formed on the pinions with a number of teeth greater than 21. The ramp surface extends over at least, preferably exactly two adjacent teeth and forms a radial and axial step on the side of a pinion facing away from the next smaller pinion. The two adjacent teeth over which the ramp surface extends are, on the sprockets with a number of teeth greater than 21, usually not a pair of a delivery tooth and a catching tooth immediately adjacent to it. The formation preferably takes place on at least one mobilization tooth. The canine or delivery tooth adjacent to a ramped mobilizing tooth may also have a ramp. Preferably, the ramp of a canine tooth and/or a delivery tooth is radially further outward than the ramp of a mobilization tooth immediately adjacent to the canine tooth or delivery tooth. Even the largest sprocket can have a ramp surface on its side facing away from the next smaller sprocket or have several ramp surfaces distributed along its circumference.
Die Rampenflächen können, wie oben beschrieben, bei größeren Ritzeln die Kette durch Anlageeingriff von Kettenlaschen radial außen an der Rampenfläche abstützen und so ein unerwünschtes Umlegen der Fahrradkette auf das nächstkleinere Ritzel beim Rückwärtstreten unter Ausnutzung des üblichen Freilaufs der Ritzelkassette verhindern. Mit zunehmender Zähnezahl entfernen sich die Ritzel zunehmend von der Kettenlinie, sodass bei Eingriff der Fahrradkette mit größer werdenden Ritzeln eine zunehmende Schrägstellung der Fahrradkette relativ zu der zur Ritzelachse orthogonalen Fahrradlängsmittelebene eintritt. Dieser Kettenschräglauf kann beim Rückwärtstreten an größeren und damit näher bei der Fahrradlängsmittelebene gelegenen Ritzeln zu einer unerwünschten Schaltbewegung der Kette zum nächstkleineren Ritzel und damit zu einem betragsmäßig geringeren Schräglauf hin führen. Die Rampenfläche kann dem entgegenwirken.As described above, the ramp surfaces can, with larger sprockets, support the chain by contacting link plates radially on the outside of the ramp surface and thus prevent the bicycle chain from shifting undesirably to the next smaller sprocket when pedaling backwards using the usual freewheel of the sprocket cassette. With an increasing number of teeth, the sprockets are increasingly removed from the chain line, so that when the bicycle chain engages with larger sprockets, the bicycle chain becomes increasingly inclined relative to the longitudinal center plane of the bicycle that is orthogonal to the sprocket axis. When pedaling backwards, this chain skewing can lead to an undesired shifting movement of the chain to the next smaller sprocket and thus to a lesser amount of skewing on larger sprockets that are therefore closer to the longitudinal center plane of the bicycle. The ramp surface can counteract this.
An kleineren Ritzeln, mit Zähnezahlen von 22 Zähnen und weniger, können schaltungsunterstützende Rampen auf der jeweils zum nächstkleineren Ritzel hinweisenden Seite an den Zahnflächen ausgebildet sein. Da diese Ritzel in der Regel axial außerhalb der Kettenlinie liegen, können einzelne Kettenglieder durch den Kettenschräglauf bzw. Kettenschrägzug auf den Rampen an der nach außen weisenden Zahnfläche stabil gehalten werden.On smaller sprockets, with a number of teeth of 22 teeth and less, shifting-supporting ramps can be formed on the tooth surfaces on the side pointing to the next smaller sprocket. Since these sprockets are generally located axially outside of the chain line, individual chain links can be held stable on the ramps on the outward-facing tooth surface by the chain skewing or chain skewing.
Bevorzugt stützen sich radial innere, zur Ritzelachse weisende Ränder von Innenlaschen-Kettengliedern an derartigen Rampen ab. Die Rampen weisen eine nach radial außen weisende Abstützfläche auf. Dabei können im Zusammenspiel mit einem einer Rampe axial mit Abstand benachbarten Zahnkopf eines axial benachbarten kleineren Ritzels beide Innenlaschen ein und desselben Innenlaschen-Kettengliedes beim Schalten der Kette zwischen dem kleineren Ritzel und dem auf der dem kleineren Ritzel zugewandten Seite rampentragenden größeren Ritzel radial innen körperlich abgestützt sein. Die axial weiter innen gelegene Innenlasche kann durch die Rampe und die axial weiter außen gelegene Innenlasche kann durch den Zahnkopf, insbesondere durch eine nach radial außen weisende Fläche des Zahnkopfes, abgestützt sein. Die Abstützung kann sowohl beim Herunterschalten als auch beim Hochschalten erfolgen.Radially inner edges of inner plate chain links pointing towards the pinion axis are preferably supported on ramps of this type. The ramps have a support surface pointing radially outwards. Here, in interaction with a tooth head of an axially adjacent smaller sprocket that is axially spaced apart from a ramp, both inner link plates of one and the same inner link chain link can be physically supported radially inward when the chain is shifted between the smaller sprocket and the larger sprocket that carries the ramp on the side facing the smaller sprocket be. The inner link located axially further inwards can be supported by the ramp and the inner link located axially further outwards can be supported by the tooth head, in particular by a surface of the tooth head pointing radially outward. The support can take place both when shifting down and when shifting up.
Es ist aber auch denkbar, dass nur die axial weiter innen gelegene Innenlasche an einer Rampe auf der zum kleineren Ritzel weisenden Seite eines Ritzels, insbesondere einer Zahnfläche, bei einem Schaltvorgang abgestützt wird.However, it is also conceivable that only the inner plate located axially further inwards is supported on a ramp on the side of a pinion pointing towards the smaller pinion, in particular a tooth surface, during a shifting operation.
Die vorliegende Anmeldung betrifft auch eine Fahrrad-Antriebsbaugruppe, umfassend eine Fahrrad-Hinterradritzelpaarung, wie sie oben beschrieben ist, oder/und eine Fahrrad-Hinterradritzelkassette, wie sie oben beschrieben ist, mit einer zum kämmenden, kraftübertragenden Eingriff mit den Ritzeln der Fahrrad-Hinterradritzelpaarung bzw. der Fahrrad-Hinterradritzelkassette ausgebildeten Fahrrad-Rollenkette, wobei die Fahrrad-Rollenkette eine Mehrzahl von in einem Teilungsabstand aufeinander folgenden Kettenrollen aufweist, welche durch Paare paralleler Laschen miteinander verbunden sind, wobei die Fahrrad-Rollenkette in Kettenumlaufrichtung alternierend Innenlaschenpaare mit kleinerem Laschenabstand und Außenlaschen mit größerem Laschenabstand aufeinander folgend aufweist.The present application also relates to a bicycle drive assembly comprising a bicycle rear sprocket pairing as described above and/or a bicycle rear sprocket cassette as described above having a gear for meshing, power-transmitting engagement with the sprockets of the bicycle rear sprocket pairing or the bicycle rear wheel sprocket cassette, wherein the bicycle roller chain has a plurality of chain rollers which follow one another at a pitch and which are connected to one another by pairs of parallel link plates, the bicycle roller chain having pairs of inner link plates with a smaller link spacing and outer link plates alternating in the direction of chain circulation having a larger tab spacing consecutively.
Die Fahrrad-Antriebsbaugruppe kann ein einzelnes Kettenblatt im Bereich der Tretkurbeln aufweisen, sodass jegliche Änderung eines Übertragungsverhältnisses vom vorderen Kettenblatt zur hinteren Ritzelkassette nur durch Änderung des Ketteneingriffs mit einem der Ritzel der Ritzelkassette erfolgt.The bicycle drive train may have a single chainring in the area of the cranks such that any change in transmission ratio from the front chainring to the rear sprocket cassette is accomplished only by changing the chain engagement with one of the sprockets of the sprocket cassette.
Zum Eingriff mit der oben bevorzugten Zwölffach-Ritzelkassette ist eine Fahrradkette bevorzugt, deren Kettenlaschen am radial äußeren Rand einen geradlinigen Randabschnitt zwischen den beiden durch eine Kettenlasche verbundenen Kettenrollenachsen aufweisen und deren Kettenlaschen am radial inneren Rand eine gekrümmte Randlinie derart aufweisen, dass die orthogonal zur Kettenrollenachse und orthogonal zur Kettenumlaufrichtung zu messende Laschenhöhe in einem Bereich zwischen den Kettenrollenachsen geringer ist als im Bereich der Kettenrollenachsen. So wird eine schmale und dennoch ausreichend zugfeste Fahrradkette erhalten.For engagement with the twelve-speed sprocket cassette preferred above, a bicycle chain is preferred whose chain plates have a straight edge section on the radially outer edge between the two chain roller axes connected by a chain plate and whose chain plates have a curved edge line on the radially inner edge such that the chain plates are orthogonal to the chain roller axis and the plate height to be measured orthogonally to the direction of rotation of the chain is lower in an area between the chain roller axes than in the area of the chain roller axes. In this way, a narrow yet sufficiently strong bicycle chain is obtained.
Zur Erzielung eines schnellen, präzisen Schaltvorgangs mit geringem axialem Bewegungsspiel der Fahrradkette in einem Umlegeabschnitt zwischen dem aktuell kettenführenden Ritzel und dem künftig kettenführenden Ritzel gilt bevorzugt für wenigstens eine Fahrrad-Hinterradritzelpaarung, stärker bevorzugt für mehrere Fahrrad-Hinterradritzelpaarungen, dass bei einem Schaltvorgang, bei welchem die Fahrrad-Rollenkette von einem Ritzel auf ein diesem axial benachbartes Ritzel umgelegt wird, in dem Umlegeabschnitt zwischen dem letzten Kettenglied, das mit dem noch kettenführenden Ritzel in Eingriff ist, und dem ersten Kettenglied, das mit dem zukünftig kettenführenden Ritzel in Eingriff kommt oder ist, sich genau ein Innenlaschen-Kettenglied befindet. Bevorzugt befindet sich nur genau ein Innenlaschen-Kettenglied in dem Umlegeabschnitt. Wenngleich nicht ausgeschlossen sein soll, dass dieser Umlegezustand auch für Ritzelpaarungen mit einem Zähneabstand von mehr als zwei Zähnen zwischen größerem und kleinerem Ritzel gelten kann, gilt der Umlegezustand besonders für Ritzel mit einem Zähnezahlunterschied von zwei Zähnen.In order to achieve a fast, precise shifting process with little axial movement of the bicycle chain in a shifting section between the currently chain-guiding sprocket and the future chain-guiding sprocket, it is preferable for at least one bicycle rear wheel sprocket pairing, more preferably for several bicycle rear wheel sprocket pairs, that during a shifting process in which the bicycle roller chain is shifted from one sprocket to a sprocket axially adjacent to it, in the shifting section between the last chain link that is in engagement with the sprocket that is still guiding the chain and the first chain link that is or is coming into engagement with the sprocket that will be chain-guiding in the future , there is exactly one inner plate chain link. There is preferably only exactly one inner plate chain link in the folding section. Although it should not be ruled out that this shifted condition can also apply to pinion pairings with a tooth spacing of more than two teeth between the larger and smaller sprocket, the shifted condition applies in particular to pinions with a difference in the number of teeth of two teeth.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar:
-
1 eine erfindungsgemäße Fahrrad-Hinterradritzelkassette bei Bezugsbetrachtung längs der Ritzelachse, wobei zunehmend größere Ritzel mit zunehmendem Abstand vom Betrachter angeordnet sind, -
1A die Ritzelkassette von 1 mit Blickrichtung orthogonal zur Ritzelachse, -
1B dieRitzelkassette von 1 mit entgegengesetzter Blickrichtung von der Längsmittelebene weg, -
2A eine erste erfindungsgemäße Fahrrad-Hinterradritzelpaarung der Ritzelkassette der1 bis1B mit einemkleineren Ritzel mit 10 Zähnen und einem größerenRitzel mit 12 Zähnen bei Bezugsbetrachtung, -
2B die Fahrrad-Hinterradritzelpaarung von2A in entgegengesetzter Richtung betrachtet, -
3A eine zweite erfindungsgemäße Fahrrad-Hinterradritzelpaarung der Ritzelkassette der1 bis1B mit einemkleineren Ritzel mit 12 Zähnen und einem größerenRitzel mit 14 Zähnen bei Bezugsbetrachtung, -
3B die Fahrrad-Hinterradritzelpaarung von3A in entgegengesetzter Richtung betrachtet, -
4A eine dritte erfindungsgemäße Fahrrad-Hinterradritzelpaarung der Ritzelkassette der1 bis1B mit einemkleineren Ritzel mit 14 Zähnen und einem größerenRitzel mit 16 Zähnen bei Bezugsbetrachtung, -
4B die Fahrrad-Hinterradritzelpaarung von4A in entgegengesetzter Richtung betrachtet, -
4C die dritte erfindungsgemäße Fahrrad-Hinterradritzelpaarung der Ritzelkassette von4A beim Herunterschalten einer Fahrradkette vom 14-T-Ritzel auf das 16-T-Ritzel, bei Bezugsbetrachtung, -
4D die Fahrrad-Hinterradritzelpaarung von4C in entgegengesetzter Richtung betrachtet, -
4E die dritte erfindungsgemäße Fahrrad-Hinterradritzelpaarung der Ritzelkassette von4A beim Hochschalten einer Fahrradkette vom 16-T-Ritzel auf das 14-T-Ritzel, bei Bezugsbetrachtung, -
4F die Fahrrad-Hinterradritzelpaarung von4E in entgegengesetzter Richtung betrachtet, -
5A eine vierte erfindungsgemäße Fahrrad-Hinterradritzelpaarung der Ritzelkassette der1 bis1B mit einemkleineren Ritzel mit 16 Zähnen und einem größerenRitzel mit 18 Zähnen bei Bezugsbetrachtung, -
5B die Fahrrad-Hinterradritzelpaarung von5A in entgegengesetzter Richtung betrachtet, -
6 eine Fahrrad-Hinterradritzelpaarung der Ritzelkassette der1 bis1B mit einemkleineren Ritzel mit 18 Zähnen und mit einem größeren Ritzel mit 21 Zähnen bei Bezugsbetrachtung, wobei die Hinterradritzelpaarung zu einer Übergangs-Ritzelgruppe mit insgesamt drei Ritzeln gehört, -
7 eine Fahrrad-Hinterradritzelpaarung der Ritzelkassette der1 bis1B mit einem kleineren Ritzel mit 21 Zähnen und mit einem größerenRitzel mit 24 Zähnen bei Bezugsbetrachtung, wobei die Hinterradritzelpaarung zu der Übergangs-Ritzelgruppe mit insgesamt drei Ritzeln gehört, -
8 die Fahrrad-Hinterradritzelpaarung von7 mit einer Fahrradkette, welche mit dem größeren Ritzel im Eingriff ist und herunter auf das kleinere Ritzel geschaltet wird, -
9 eine Fahrrad-Hinterradritzelpaarung der Ritzelkassette der1 bis1B mit einemkleineren Ritzel mit 24 Zähnen und einem größerenRitzel mit 28 Zähnen, -
10 das größte Ritzel der Ritzelkassette der1 bis1B bei Bezugsbetrachtung, -
10A das Ritzel von 10 mit einer Betrachtungsrichtung orthogonal zur Ritzelachse, -
10B das Ritzel von 10 bei Betrachtung längs der Ritzelachse mit Blickrichtung von der Längsmittelebene weg, und -
11 ein mit der Ritzelkassette der1 bis1B ausgestattetes Fahrrad.
-
1 a bicycle rear sprocket cassette according to the invention as viewed in relation along the sprocket axis, with progressively larger sprockets arranged with increasing distance from the viewer, -
1A the sprocket cassette from1 with viewing direction orthogonal to the pinion axis, -
1B the sprocket cassette from1 facing away from the median longitudinal plane, -
2A a first bicycle rear wheel sprocket pairing of the sprocket cassette according to theinvention 1 until1B with a smaller sprocket with 10 teeth and a larger sprocket with 12 teeth when viewed as a reference, -
2 B the bicycle rear wheel sprocket pairing from2A viewed in the opposite direction -
3A a second bicycle rear wheel sprocket pairing of the sprocket cassette according to theinvention 1 until1B with a smaller sprocket with 12 teeth and a larger sprocket with 14 teeth when viewed as a reference, -
3B the bicycle rear wheel sprocket pairing from3A viewed in the opposite direction -
4A a third bicycle rear wheel sprocket pairing of the sprocket cassette according to theinvention 1 until1B with a smaller sprocket with 14 teeth and a larger sprocket with 16 teeth when viewed as a reference, -
4B the bicycle rear wheel sprocket pairing from4A viewed in the opposite direction -
4C the third bicycle rear wheel sprocket pairing of the sprocket cassette according to the invention4A when shifting down a bicycle chain from the 14-T sprocket to the 16-T sprocket, in reference consideration, -
4D the bicycle rear wheel sprocket pairing from4C viewed in the opposite direction -
4E the third bicycle rear wheel sprocket pairing of the sprocket cassette according to the invention4A when shifting up a bicycle chain from the 16-T sprocket to the 14-T sprocket, in reference consideration, -
4F the bicycle rear wheel sprocket pairing from4E viewed in the opposite direction -
5A a fourth bicycle rear wheel sprocket pairing of the sprocket cassette according to theinvention 1 until1B with a smaller sprocket with 16 teeth and a larger sprocket with 18 teeth when viewed as a reference, -
5B the bicycle rear wheel sprocket pairing from5A viewed in the opposite direction -
6 a bicycle rear wheel sprocket pairing of thesprocket cassette 1 until1B with a smaller sprocket with 18 teeth and with a larger sprocket with 21 teeth when viewed as a reference, with the rear wheel sprocket pairing belonging to a transition sprocket group with a total of three sprockets, -
7 a bicycle rear wheel sprocket pairing of thesprocket cassette 1 until1B with a smaller sprocket with 21 teeth and with a larger sprocket with 24 teeth when viewed as a reference, the rear wheel sprocket pairing belonging to the transition sprocket group with a total of three sprockets, -
8th the bicycle rear wheel sprocket pairing from7 with a bicycle chain, which is engaged with the larger sprocket and is shifted down to the smaller sprocket, -
9 a bicycle rear wheel sprocket pairing of thesprocket cassette 1 until1B with a smaller sprocket with 24 teeth and a larger sprocket with 28 teeth, -
10 the largest sprocket of thesprocket cassette 1 until1B when considering reference, -
10A the pinion of10 with a viewing direction orthogonal to the pinion axis, -
10B the pinion of10 when viewed along the pinion axis looking away from the median longitudinal plane, and -
11 one with the sprocket cassette the1 until1B equipped bike.
In
Die Betrachtung der Ritzelkassette 1 in
Die Zähnezahl-Abstufung der Ritzelkassette 1 von
Das dem Ritzel 18 benachbarte nächst größere Ritzel 20 ist ein Übergangsritzel mit 21 Zähnen. Auf dieses folgt ein Ritzel 22 mit 24 Zähnen, ein Ritzel 24 mit 28 Zähnen, in Ritzel 26 mit 32 Zähnen, in Ritzel 28 mit 38 Zähnen, ein Ritzel 30 mit 44 Zähnen und schließlich als größtes Ritzel ein Ritzel 32 mit 52 Zähnen.The next
Von diesen Ritzeln 10 bis 32 bilden die unmittelbar benachbarten Ritzelpaarungen der Ritzel 10 bis 18 jeweils eine oben beschriebene erfindungsgemäße Fahrrad-Hinterradritzelpaarung.Of these
Dabei sind die Ritzel 12 bis 16 jeweils Ritzel zweier Ritzelpaarungen, einmal als kleineres Ritzel der Ritzelpaarung und einmal als größeres Ritzel der Ritzelpaarung. Zu bilden die Ritzel 10 und 12 eine Fahrrad-Hinterradritzelpaarung 11, die Ritzel 12 und 14 eine Fahrrad-Hinterradritzelpaarung 13, die Ritzel 14 und 16 eine Fahrrad-Hinterradritzelpaarung 15 und die Ritzel 16 und 18 eine Fahrrad-Hinterradritzelpaarung 17.The
Die beiden axial dem einzigen ungeradzahligen Übergangsritzel 20 in der Ritzelkassette 1 benachbarten Ritzel 18 und 22 bilden gemeinsam mit dem Übergangsritzel 20 eine Übergangs-Ritzelgruppe 19.The two
Zur Erleichterung von Schaltvorgängen zwischen axial benachbarten Ritzeln weisen die Ritzel, mit Ausnahme des kleinsten Ritzels 10, jeweils wenigstens einen Hochschaltbereich 34 mit einer Hochschalt-Vertiefungsformation 36 und einem Abgabezahn 38 auf und weisen jeweils wenigstens einen Herunterschaltbereich 40 mit einer Herunterschalt-Vertiefungsformation 42 und einem Fangzahn 44 auf.To facilitate shifting between axially adjacent sprockets, the sprockets, except for the
Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist in
Die Bereiche: Hochschaltbereich 34 und Herunterschaltbereich 40, beziehen sich stets auf dasjenige Ritzel, an dem die Bereiche ausgebildet sind. Dies bedeutet, der Hochschaltbereich 34 erleichtert ein Umlegen einer Fahrradkette von dem den Hochschaltbereich 34 tragenden Ritzel auf das axial benachbarte nächst kleinere Ritzel und der Herunterschaltbereich 40 erleichtert ein Umlegen der Fahrradkette von dem nächst kleineren Ritzel auf das den Herunterschaltbereich 40 tragende Ritzel.The areas:
Die Vertiefungsformationen 36 und 42 gestatten die axiale Annäherung der Fahrradkette an das die jeweiligen Vertiefungsformationen tragende Ritzel, da insbesondere Außenlaschen in die als axiale stirnseitige Ausnehmungen gestalteten Vertiefungsformationen eintauchen können. Ohne Ausbildung von Vertiefungsformationen an den genannten Stellen würden die Außenlaschen der Fahrradkette mit der Stirnseite des Ritzels kollidieren, was die axiale Annäherung der Fahrradkette an die die Vertiefungsformationen aufweisende Stirnseite begrenzen würde.The
Die Vertiefungsformationen 36 und 42 können mehrere unterschiedliche Flächenfacetten aufweisen, welche relativ zueinander eine unterschiedliche Position bezüglich der Ritzelachse R oder/und eine unterschiedliche Neigung aufweisen können. Dadurch kann erreicht werden, dass die Fahrradkette nur mit einer vorbestimmten Relativstellung bezüglich ihrer Außenlaschen und Innenlaschen in die Vertiefungsformationen 36 oder 42 eintauchen kann und bei um eine Kettenteilung in Kettenumlaufrichtung versetzter Relativstellung von einer Flächenfacette axial abgewiesen wird. Die Flächenfacette kann derart ausgebildet sein, dass sie in den Zwischenraum zwischen zwei in Kettenumlaufrichtung aufeinander folgenden Außenlaschen zu einer zwischen den Außenlaschen gelegenen Innenlasche hin eindringen kann, jedoch eine zwischen zwei Innenlaschen gelegene Außenlasche körperlich axial von dem sie tragenden Ritzel abweist.The
Fangzähne 44 der einzelnen Ritzel der Hinterradkassette 1 liegen bei Bezugsbetrachtung der Hinterradkassette 1 auf einer sich im Gegenuhrzeigersinn nach radial außen drehenden Wendel 45.Catching
In
Die Ritzel 10 bis 30 sind bevorzugt einstückig als ein sogenannter Ritzeldom ausgebildet, beispielsweise durch spanendes Bearbeiten aus dem Vollen. Abweichend hiervon können alternativ die beiden kleinsten Ritzel 10 und 12 als einzelne Ritzel ausgebildet sein. Die beiden kleinsten Ritzel 10 und 12 können dann über eine Nutmutter mit dem Ritzeldom der Ritzel 14 bis 30 verbunden sein. Das größte Ritzel 32 ist als einzelnes Ritzel ausgebildet. Der Ritzeldom kann in an sich bekannter Weise mit Stiften oder Nieten oder stoffschlüssig mit den Streben des Ritzels 32 zur Übertragung von Drehmoment verbunden sein.The
Der axiale Abstand zwischen den einander unmittelbar benachbarten Ritzeln ist in der Regel kleiner als die Zahnhöhe eines regulär geformten Zahns der Ritzel. Der geringe axiale Abstand zwischen den einzelnen Ritzeln erfordert eine sehr schmale Kette und eine äußerst präzise Gestaltung der verzahnten Umfangsbereiche der einzelnen Ritzel.The axial distance between the pinions that are directly adjacent to one another is generally smaller than the tooth height of a regularly shaped tooth of the pinion. The small axial distance between the individual sprockets requires a very narrow chain and an extremely precise design of the toothed peripheral areas of the individual sprockets.
Das kleinere Ritzel 10 ist bevorzugt als Synchronisierungsritzel mit dickeren Zähnen 10a und mit dünneren Zähnen 10b ausgebildet. Die axiale Dicke der der dickeren Zähne 10a ist dabei derart gewählt, dass sie nur in den Eingriffsraum eines Außenlaschen-Kettenglieds passen, jedoch dicker sind als der Abstand zwischen zwei parallelen Innenlaschen eines Innenlaschen-Kettenglieds. Eine Fahrradkette kann daher in Bezug auf Ihre Folge von längs der Kettenumlaufrichtung alternierenden Kettengliederarten nur in genau einer Relativausrichtung mit dem Ritzel 10 kämmen, nämlich dann, wenn den dickeren Zähnen 10a Außenlaschen-Kettenglieder zugeordnet sind. Wegen der geraden Anzahl an Kettengliedern in einem Fahrradkettenumlauf und wegen der geraden Anzahl an Zähnen des Ritzels 10 bleibt eine einmal hergestellte Zuordnung eines Zahns zu einer Kettengliederart während der gesamten Eingriffsdauer des Ritzels 10 mit der Kette über alle Ritzelumläufe hinweg erhalten.The
Ein Zahn 10c des kleinsten Ritzels 10 weist einen abgerundeten und dadurch radial verkürzten Zahnkopf auf, um ein Umlegen der Fahrradkette vom Ritzel 10 auf das axial benachbarte nächst größere Ritzel 12 zu erleichtern und eine Kollision der Kette mit dem Zahn 10c zu vermeiden.A
Am größeren Ritzel 12 der Ritzelpaarung 11 ist genau ein Hochschaltbereich 34 mit genau einer Hochschalt-Vertiefungsformation 36 und genau einem im Uhrzeigersinn der Hochschalt-Vertiefungsformation 36 unmittelbar benachbarten Abgabezahn 38 ausgebildet. Der Abgabezahn 38 ist der erste Zahn im Uhrzeigersinn, welcher nicht an seiner zum kleineren Ritzel 10 hinweisenden Zahnfläche durch die Hochschalt-Vertiefungsformation 36 verändert ist. Der Abgabezahn 38 ist also im Uhrzeigersinn der erste Zahn, zu dem sich die Hochschalt-Vertiefungsformation 36 nicht mehr erstreckt.Exactly one
Am größeren Ritzel 12 ist außerdem genau ein Herunterschaltbereich 40 ausgebildet, welcher im Gegenuhrzeigersinn einen kürzeren Abstand zum Hochschaltbereich 34 hat als im Uhrzeigersinn. Die einzige Herunterschalt-Vertiefungsausnehmung 42 erstreckt sich im Gegenuhrzeigersinn nicht mehr bis zum einzigen Fangzahn 38, der folglich der erste von der Herunterschalt-Vertiefungsausnehmung 42 nicht mehr in seiner Gestalt veränderte Zahn ist, der im Gegenuhrzeigersinn auf die Herunterschalt-Vertiefungsausnehmung 42 folgt.Exactly one
Der in Umfangsrichtung verlaufende Pfeil D zeigt die Antriebsdrehrichtung der Ritzelpaarung 11 im Antriebsbetrieb an dem in
Wie man auf der Rückansicht des Ritzels 12 von
Durch die Verwendung nur eines Abgabezahns 38 und nur eines Fangzahns 44 kann eine gerichtete Übergabe der Fahrradkette mit der für einen kämmenden Eingriff mit dem jeweiligen Ritzel 10 bzw. 12 notwendigen Relativlage zwischen den Ritzeln 10 und 12 sicher erfolgen. Dabei ist für jede Schaltrichtung nur genau ein Zahn zu schwächen, was ein insgesamt verschleißfestes größeres Ritzel 12 ergibt.By using only one
Die Anordnung des Fangzahns 44 und des Abgabezahns 38 längs des Umfangs des größeren Ritzels 12 in der gezeigten Form hat eine weitere verschleißmindernde Wirkung auf das zweitkleinste Ritzel 12 der Kassette 1, denn der Hochschaltbereich 34 und der Herunterschaltbereich 40 gehen ineinander über, was eine Schwächung einer sehr geringen Anzahl von Zähnen durch die Vertiefungsformationen 36 und 42 bedeutet. Somit können viele Zähne mit möglichst großen Lastflanken ausgebildet werden, was ihnen eine gute Lasttragfähigkeit verleiht. Mit zunehmender Lasttragfähigkeit des Ritzels 12 sinkt dessen Verschleißneigung, verglichen mit einer geringeren Lasttragfähigkeit des Ritzels 12. Ausgehend vom Fangzahn 44 liegen im Uhrzeigersinn zwischen dem Fangzahn 44 und dem Abgabezahn 38 im dargestellten Ausführungsbeispiel drei Zähne des größeren Ritzels 12 der Ritzelpaarung 11. The arrangement of the
Ausgehend vom Abgabezahn 38 liegen zwischen dem Abgabezahn 38 und dem Fangzahn 44 sieben Zähne des größeren Ritzels 12, dies entspricht der Zähnezahl des Ritzels 12 minus 5. Es hat sich nämlich gezeigt, dass ausgehend vom Abgabezahn 38 ein möglichst großer Abstand des Fangzahns 44 im Uhrzeigersinn vom Abgabezahn 38 zu einem vorteilhaften Verschleißbild des Ritzels 12 im Betrieb führt, und zwar insbesondere dann, wenn das mit der Ritzelkassette 1 ausgestattete Fahrrad elektromotorisch unterstützt angetrieben ist und somit, verglichen mit Antrieb durch reiner Muskelkraft, dauerhaft ein höheres Drehmoment auf die kleineren Ritzel der Ritzelkassette 1 übertragen wird. Im dargestellten Beispiel sind diese kleineren Ritzel die Ritzel 10 bis 18.Starting from the
An dem mittleren Zahn der drei im Uhrzeigersinn zwischen dem Fangzahn 44 und dem Abgabezahn 38 gelegenen Zähne ist eine Abweisfläche 12d ausgebildet, welche sowohl Teil der Herunterschalt-Vertiefungsformation 42 als auch Teil der Hochschalt-Vertiefungsformation 36 ist. Die Abweisfläche 12d, die gegenüber der Stirnfläche des Ritzels 12 vertieft, jedoch gegenüber ihren in Umfangsrichtung benachbarten Ausnehmungsabschnitt in erhöht ist und axial vorsteht, ist dazu ausgebildet, in den Zwischenraum zwischen zwei Außenlaschen einzugreifen. Sollte beim Schaltvorgang, aus welchen Gründen auch immer, an der Stelle der Abweisfläche 12d keine Innenlasche sondern eine Außenlasche gelegen sein, wird die Kette körperlich durch Anlage der Außenlasche an der Abweisfläche 12d an einer für ein Umlegen der Kette notwendigen axialen Annäherung an die Stirnfläche des Ritzels 12 gehindert und die Kette somit abgewiesen.On the central tooth of the three teeth located clockwise between the
Beim Herunterschalten der Kette vom Ritzel 10 auf das Ritzel 12 kann sich ein nach radial innen weisender innerer Rand 54c (siehe
Die Ritzelpaarung 11 weist hier eine Besonderheit auf: der bei Bezugsbetrachtung hinter dem Zahn 10c liegende Zahn des Ritzels 12 weist an seiner zum kleineren Ritzel 10 hinweisenden Zahnfläche eine Abweisfläche 12h auf, die Teil der Herunterschalt-Vertiefungsausnehmung 42 des Herunterschaltbereichs 40 ist. An dieser Abweisfläche 12h kann ein Innenlaschen-Kettenglied auf der dem kleineren Ritzel 10 zugewandten Seite des Ritzels 12 zum Fangzahn 44 des Ritzels 12 hin vorbeigehen, ein Außenlaschen-Kettenglied jedoch nicht.The
Die Abweisfläche 12h endet radial innen an einer Rampe 12c1, welche einer nach radial außen weisende, bevorzugt ebenfalls konvex gekrümmte Abstützfläche aufweist, die gegenüber der Abweisfläche 12h axial vorsteht.The
Ein Innenlaschen-Kettenglied kann daher beim Herunterschalten vom Ritzel 10 auf das Ritzel 12 mit seinen beiden Innenlaschen an der Ritzelpaarung abgestützt werden, nämlich mit der axial weiter außen liegenden Innenlasche auf der Kopffläche 10cf und mit der weiter innen liegenden Innenlasche auf der Rampe 12c1. So kann die Kette im Umlegeabschnitt gut geführt werden. Der Kettenschräglauf bei Ketteneingriff mit den axial außerhalb der Kettenlinie liegenden Ritzeln 10 und 12 unterstützt die Anlage der Innenlasche an der Abweisfläche 12h und an der Rampe 12c1, denn an außerhalb der Kettenlinie gelegenen Ritzeln bewirkt der Kettenschräglauf eine Kraft am eingreifenden Ritzel nach axial innen.When shifting down from
Die
Am größeren Ritzel 14 der Ritzelpaarung 13 sind mit gleichen Kleinbuchstaben gleiche Zähnearten bzw. Zahnflächen bezeichnet wie am Ritzel 12. Auch die Ritzelpaarung 13 weist zur Erhöhung ihrer Verschleißfestigkeit nur genau einen Hochschaltbereich 34 mit genau einer Hochschalt-Vertiefungsformation 36 und genau einem Abgabezahn 38 auf. Die Hochschalt-Vertiefungsformation 36 des Ritzels 14 weist wiederum Flächenfacetten auf, die alle gegenüber der Stirnfläche des Ritzels 14 axial vertieft angeordnet sind, jedoch betragsmäßig unterschiedlich stark vertieft sein können oder/und relativ zueinander geneigt sein können, um beispielsweise eine Neigung der Kette um ihre Kettenlängsrichtung zu gestatten und so eine radial innen an der Kette gelegene Einführöffnung in einen Eingriffsraum eines Außenlaschen-Kettenglieds hinein um die Kettenlängsrichtung zum Zahnkopf des Fangzahns 44 hin zu neigen oder um die noch am Abgabezahn 38 in Eingriff befindliche Kette um die Kettenlängsrichtung am Abgabezahn zum kleineren Ritzel 12 hin neigen zu können.On the
Ausgehend vom Fangzahn 44 liegen im Uhrzeigersinn zwischen dem Fangzahn 44 und dem Abgabezahn 38 des Ritzels 14 fünf Zähne, von welchem der mittlere auf seiner zum kleineren Ritzel 12 hinweisenden Zahnfläche eine Abweisfläche 14d aufweist. Diese hat die gleiche Funktion wie sie zuvor für die Abweisfläche 12d am kleineren Ritzel 12 beschrieben wurde.Starting from the catching
Ausgehend von dem Abgabezahn 38 liegen zwischen dem Abgabezahn 38 und dem Fangzahn 44 des Ritzels 14 sieben Zähne, welche als herkömmliche Zähne 14a und 14b ausgebildet sein können, wobei wiederum die Zähne 14a dicker als die Zähne 14b ausgebildet sein können und zwar vorteilhaft mit einer Dicke, welche die lichte Weite des Eingriffsraums zwischen zwei parallelen Innenlaschen eines Innenlaschen-Kettenglieds übersteigt. Die Anzahl an im Uhrzeigersinn zwischen dem Abgabezahn 38 und dem Fangzahn 44 des Ritzels 14 gelegenen Zähnen entspricht der Zähnezahl des Ritzels 14 minus 7.Starting from the
In der Rückansicht von innen des Ritzels 14 in
Ebenso erkennt man in
Der Hochschalt-Mobilisierungszahn 14b' unterstützt somit durch das von ihm der Fahrradkette eingeräumte Bewegungsspiel einen Hochschaltvorgang. Der Herunterschalt-Mobilisierungszahn 14b" unterstützt einen Herunterschaltvorgang.The
Ausgehend vom Abgabezahn 38 liegen zwischen dem Abgabezahn 38 und dem Fangzahn 44 des Ritzels 14 fünf Zähne.Starting from the
Der im Uhrzeigersinn dem Fangzahn 44 des Ritzels 14 benachbarte Zahn weist wiederum eine Abweisfläche 14h auf, welche nach radial innen durch eine Rampe 14c1 mit nach radial außen weisender Abstützfläche zur körperlichen Abstützung einer Innenlasche eines Innenlaschen-Kettenglieds beim Herunterschalten begrenzt ist.The clockwise tooth adjacent to the
Der dem Abgabezahn 38 des Ritzels 14 im Gegenuhrzeigersinn weist benachbarte Zahn weist eine Abweisfläche 14i auf, welche nach radial innen durch eine Rampe 14c2 mit nach radial außen weisender Abstützfläche zur körperlichen Abstützung einer Innenlasche eines Innenlaschen-Kettenglieds beim Hochschalten vom Ritzel 12 auf das Ritzel 14 begrenzt ist. Wie die Abweisfläche 14h im Herunterschaltbereich 40 gestattet die Abweisfläche 14i im Hochschaltbereich 34 beim Hochschalten auf das Ritzel 14 einen Vorbeigang eines Innenlaschen-Kettengliedes, nicht jedoch eines Außenlaschen-Kettengliedes der Fahrradkette. Die Rampe 14c2 mit ihrer nach radial außen weisenden Abstützfläche ist bevorzugt entsprechend der konkaven Gestalt einer Innenlasche 54c konvex geformt, um eine möglichst flächige Anlage der Innenlasche zu ermöglichen.The tooth adjacent the
In den
Gleiche Kleinbuchstaben hinter dem Bezugszeichen 16 des Ritzels 16 bezeichnen funktionsgleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte des Ritzels 14 oder des Ritzels 12, die dort mit gleichen Kleinbuchstaben bezeichnet sind.The same lower-case letters after the
Wie die beiden Hinterradritzelpaarungen 11 und 13 zuvor, weist auch das größere Ritzel 16 der Hinterradritzelpaarung 15 nur genau einen Hochschaltbereich 34 mit genau einer Hochschalt-Vertiefungsformation 36 und genau einem Abgabezahn 38 auf. Weiter weist das größere Ritzel 16 nur genau einen Herunterschaltbereich 40 mit genau einer Herunterschalt-Vertiefungsformation 42 und genau einem Fangzahn 44 auf.Like the two pairs of
Ausgehend vom Fangzahn 44 befinden sich zwischen dem Fangzahn 44 und dem Abgabezahn 38 im Uhrzeigersinn fünf Zähne, wobei der mittlere der fünf Zähne eine Abweisfläche 16d aufweist, die bereits im Zusammenhang mit zuvor beschriebenen Ritzeln 12 und 14 erläutert wurde.Starting from the
Ausgehend vom Abgabezahn 38 befinden sich zwischen dem Abgabezahn 38 und dem Fangzahn 44 im Uhrzeigersinn neun Zähne, welche zur eindeutigen Orientierung der Fahrradkette relativ zum Ritzel 16 in Umfangsrichtung abwechselnd als dicke Zähne 16a und dünne Zähne 16b ausgebildet sind. Der dem Abgabezahn 38 im Uhrzeigersinn benachbarte dünne Zahn 16b' ist ein Mobilisierungszahn für einen Hochschaltvorgang zum kleineren Ritzel 14. Der dem Fangzahn 44 im Gegenuhrzeigersinn benachbarte dünne Zahn 16b" ist ein Mobilisierungszahn für einen Herunterschaltvorgang vom kleineren Ritzel 14 auf das größere Ritzel 16. In
Die Anzahl an Zähnen im Uhrzeigersinn zwischen dem Abgabezahn 38 und dem Fangzahn 44 entspricht der Zähneanzahl des Ritzels 16 minus 7.The number of clockwise teeth between the
Beachtlich ist, dass dem Zahn mit der Abweisfläche 16h und mit der diese Abweisfläche 16h begrenzenden Abstützrampe 16c1 der Mobilisierungszahn 14b" des Ritzels 14 mit einer konvexen Kopffläche 14cf axial benachbart ist, so dass auch Herunterschalten des der Kette vom Ritzel 14 auf das Ritzel 16 ein axial auswärts an der Abweisfläche 16h vorbeigehendes Innenlaschen-Kettenglied 52 mit seinen beiden Innenlaschen körperlich an seinem radial inneren Rand 52c abgestützt werden kann, die axial äußere Innenlasche auf der Kopffläche 14cf du die axial innere Innenlasche auf der Rampe 16c1.It is noteworthy that the tooth with the
In
In
In den
Gleiche Kleinbuchstaben hinter dem Bezugszeichen 18 des Ritzels 18 bezeichnen funktionsgleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte der Ritzel 12, 14 oder 16, die dort mit gleichen Kleinbuchstaben bezeichnet sind.Identical lower-case letters after the
Wie die zuvor diskutierten Hinterradritzelpaarungen 11, 13 und 15 weist auch die Hinterradritzelpaarung 17 am größeren Ritzel 18 nur genau einen Hochschaltbereich 34 mit genau einer Hochschalt-Vertiefungsformation 36 und mit genau einem Abgabezahn 38 auf. Das größere Ritzel 18 weist außerdem nur genau einen Herunterschaltbereich 40 mit genau einer Herunterschalt-Vertiefungsformation 42 und mit genau einem Fangzahn 44 auf.Like the previously discussed rear wheel sprocket pairs 11, 13 and 15, the rear
Am größeren Ritzel 18 sind besonders vorteilhaft für die Verschleißfestigkeit des Ritzels 18 ausgehend vom Fangzahn 44 im Uhrzeigersinn zwischen dem Fangzahn 44 und dem Abgabezahn 38 nur drei Zähne vorhanden. Ausgehend vom Abgabezahn 38 sind im Uhrzeigersinn zwischen dem Abgabezahn 38 und dem Fangzahn 44 13 Zähne vorhanden, was der Zähnezahl des Ritzels 18 minus 5 entspricht.The
Von den 13 im Uhrzeigersinn zwischen dem Abgabezahn 38 und dem Fangzahn 44 gelegenen Zähnen sind die jeweils dem Abgabezahn 38 bzw. dem Fangzahn 44 unmittelbar benachbarten Zähne in der zuvor beschriebenen Weise als Mobilisierungszähne 18b' bzw. 18b" ausgebildet. Die übrigen Zähne sind zur sicheren Führung der Kette am Ritzel 18 während eines kämmenden Eingriffs in der oben beschriebenen Weise als dicke Zähne 18a und dünne Zähne 18b ausgebildet.Of the 13 teeth located clockwise between the
Auch beim Herunterschalten vom Ritzel 16 auf das Ritzel 18 kann ein Innenlaschen-Kettenglied mit seinen beiden Innenlaschen einmal auf der Kopffläche 16cf und einmal auf der Rampe 18c1 abgestützt werden. Im Uhrzeigersinn vor dem Fangzahn 44 des Ritzels 18 ist der Zahnzwischenraum 43 nach radial innen vergrößert, um beim Herunterschalten auf das Ritzel 18 der dem Fangzahn 44 unmittelbar vorauseilenden Kettenrolle Bewegungsraum nach radial innen zu geben.Even when shifting down from the
Die zuvor beschriebenen Ritzelpaarungen 11, 13, 15 und 17 können jeweils nur im Hochschaltbereich 36 vom jeweils größeren Ritzel zum jeweils axial benachbarten nächstkleineren Ritzel hochschalten. Dies bedeutet, an jedem größeren Ritzel der genannten Ritzelpaarungen 11, 13, 15 und 17 wird die Kette nur an genau einer Stelle vom größeren Ritzel auf das nächstkleinere umgelegt, und zwar so, dass der jeweilige Abgabezahn 38 der letzte Zahn des größeren Ritzels ist, der mit der Kette noch in Eingriff ist. Wegen der gezeigten Antriebsdrehrichtung D gleiten im Gegenuhrzeigersinn auf den Abgabezahn 38 folgende Kettenglieder seitlich an den dem Abgabezahn 38 im Gegenuhrzeigersinn benachbarten Zähnen vorbei und nutzen dabei die jeweilige Hochschalt-Vertiefungsformation 36 als Bewegungsraum aus.The previously described pinion pairs 11, 13, 15 and 17 can only shift up in the
Ebenso kann an den genannten Ritzelpaarungen 11, 13, 15 und 17 jeweils nur an einer Stelle die Kette vom kleineren zum größeren Ritzel umgelegt werden, und zwar stets nur so, dass der Fangzahn 44 des größeren Ritzels der erste Zahn des größeren Ritzels ist, welcher zwischen zwei Laschen, in der Regel Außenlaschen, eines Kettenglieds eingreift. Die im Uhrzeigersinn dem Fangzahn 44 benachbarten Kettenglieder nähern sich unter Ausnutzung der Herunterschalt-Vertiefungsformation 42 dem jeweils größeren Ritzel an, sodass das dem Fangzahn 44 zugeordnete Außenlaschen-Kettenglied axial in dessen Eingriffsbereich gelangen kann.Likewise, the chain can only be shifted from the smaller to the larger sprocket at one point on the specified sprocket pairs 11, 13, 15 and 17, and always only in such a way that the fang 44 of the larger sprocket is the first tooth of the larger sprocket, which engages between two plates, usually outer plates, of a chain link. The chain links adjacent to the
Wird der Schaltbefehl durch den Fahrradfahrer so gegeben, dass am im Uhrzeigersinn rotierenden größeren Ritzel der jeweilige relevante Schaltzahn: Abgabezahn 38 oder Fangzahn 44, gerade den Schaltbereich am Hinterrad passiert hat, findet der eingeleitete Schaltvorgang in der nächsten Ritzelumdrehung statt, wenn der Abgabezahn 38 oder der Fangzahn 44 wieder in den für die Ausführung eines Schaltvorgangs relevanten Winkelbereich bzw. Schaltbereich relativ zum Umwerfer gelangt. Die Schaltlatenz sowohl für das Herunterschalten als auch für das Hochschalten an den Ritzelpaarungen 11, 13, 15 und 17 beträgt maximal eine Ritzelumdrehung, was von Fahrradfahrern üblicherweise toleriert wird. Höhere Schaltlatenzen werden erfahrungsgemäß nicht mehr toleriert, sondern als Fehlfunktion wahrgenommen.If the cyclist gives the shifting command in such a way that the relevant shifting tooth on the larger sprocket rotating clockwise:
Das Ritzel 18 ist kleinstes von drei Ritzeln 18, 20 und 22 einer Übergangs-Ritzelgruppe 19, die mit dem Ritzel 20 das einzige ungeradzahlige Ritzel der Hinterradkassette 1 aufweist.The
In
Gleiche Kleinbuchstaben hinter dem Bezugszeichen 20 des Ritzels 20 bezeichnen funktionsgleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte der Ritzel 12, 14, 16 oder 18, die dort mit gleichen Kleinbuchstaben bezeichnet sind.Identical lower-case letters after the
Ein Problem liegt dabei darin, dass jedem Zahn des geradzahligen Ritzels 18 für die gesamte Dauer des kämmenden Eingriffs des Ritzels 18 mit der Fahrradkette dieselbe Kettengliederart zum Eingriff zwischen den jeweiligen Laschen des jeweiligen Kettenglieds zugeordnet ist.A problem with this is that each tooth of the even-numbered
Auf dem ungeradzahligen Ritzel 20 mit 21 Zähnen ändert sich jedoch mit jedem Umlauf die einem Zahn zum formschlüssigen Eingriff zugeordnete Kettengliederart. Dennoch soll die Kette vom ungeradzahligen Ritzel 20 hinsichtlich der Relativlage der Kettengliederabfolge sowohl beim Hochschalten definiert an das Ritzel 18 als auch beim Herunterschalten definiert an das Ritzel 22 übergeben werden. An den geradzahligen Ritzeln 20 und 22 soll nicht der Zufall darüber entscheiden, ob ein Zahn mit einem Außenlaschen-Kettenglieder oder einem Innenlaschen-Kettenglied in Eingriff ist, sondern soll durch entsprechende Ausbildung der Übergangs-Ritzelgruppe 19 für ein definiertes Umlegen der Kette gesorgt werden.On the odd-numbered
Das Übergangsritzel 20 weist hierfür drei identische Umfangsabschnitte mit jeweils sieben Zähnen auf, die aufeinander folgend den gesamten Umfang des Übergangsritzels 20 bilden. Wiederum weist jeder der drei Umfangsabschnitte nur genau einen Abgabezahn 38 und nur genau einen Fangzahn 44 auf. Ebenso weist jeder der drei Umfangsabschnitte nur genau einen Hochschaltbereich 34 mit genau einer Hochschalt-Vertiefungsformation 36 und nur genau einen Herunterschaltbereich 40 mit genau einer Herunterschalt-Vertiefungsformation 36 auf. Durch die Aneinanderreihung der drei Umfangsabschnitte ist die Schaltlatenz des Übergangsritzels 20 sehr kurz. Zwischen dem Fangzahn 44 und dem Abgabezahn 38 befinden sich im Uhrzeigersinn fünf Zähne am Ritzel 20. Zwischen zwei Abgabezähnen 38, bzw. zwischen zwei Fangzähnen 44 befinden sich in Umfangsrichtung des Ritzels 20 sechs Zähne. Somit wird dann, wenn einem Fangzahn 44 des Ritzels 20 bei einem Herunterschaltvorgang vom Ritzel 18, aus welchen Gründen auch immer, unerwünschterweise eine Innenlasche angenähert wird und es daher zu keinem Formschlusseingriff des Fangzahns 44 mit der Fahrradkette kommt, dem im Gegenuhrzeigersinn nächsten Fangzahn 44 des Ritzels 20 eine Außenlasche und somit ein Außenlaschen-Kettenglied unter Ausnutzung des durch die Herunterschalt-Vertiefungsformation 42 bereitgestellten Bewegungsraums angenähert, welches der Fangzahn 44 fangen kann.For this purpose, the
Für den Hochschaltvorgang und den Abgabezahn 38 des Ritzels 20 gilt mutatis mutandis das gleiche. Befindet sich unmittelbar nach einem Einleiten des Hochschaltvorgangs durch den Fahrradfahrer ein Innenlaschen-Kettenglied im Formschlusseingriff mit dem Abgabezahn 38, verbleibt die Fahrradkette noch am Ritzel 20 bis im Gegenuhrzeigersinn der nächste Abgabezahn 38 mit einem Außenlaschen-Kettenglied in Eingriff ist und die Fahrradkette dann unter Ausnutzung des von der Hochschalt-Vertiefungsformation 36 eingeräumten Bewegungsraums auf das kleinere Ritzel 18 umgelegt werden kann.The upshift and the
Der Fangzahn 44 und der Abgabezahn 38 sind äußerst vorteilhaft so angeordnet, dass bei Aneinanderreihung der drei identischen Umfangsabschnitte der Abgabezahn 38 und der Fangzahn 44 unmittelbare Nachbarn sind. Da die Zähne 38 und 44 als Abgabezahn bzw. Fangzahn ohnehin besonders ausgebildet sind, und in der Regel eine geringere Dicke und eine starke axiale Annäherung an das benachbarte kleinere Ritzel 18 aufweisen, wirken die Zähne 38 und 44 nicht nur als Abgabezahn 38 bzw. Fangzahn 44, sondern bildet der Abgabezahn 38 für den Fangzahn 44 einen Mobilisierungszahn 20b" und bildet der Fangzahn 44 für den Abgabezahn 38 einen Mobilisierungszahn 20b'.The catching
Durch diese Doppelfunktion von Abgabezahn 38 und Fangzahn 44 jeweils auch als Mobilisierungszahn 20b" bzw. 20b' werden trotz Aneinanderreihung von drei Umfangsabschnitten mit jeweils wenigstens zwei veränderten und dadurch in ihrer Festigkeit geschwächten Zähnen 38 und 44 keine zusätzlichen strukturellen Zahnschwächungen durch Ausbildung gesonderter Mobilisierungszähne erforderlich, was insgesamt zu einem stabilen und verschleißfesten Übergangsritzel 20 führt.Due to this dual function of
In
Auch hier kommt es darauf an, die Fahrradkette vom ungeradzahligen Ritzel 20 mit eindeutiger Relativanordnung der Kettengliederabfolge auf das größere Ritzel 22 umzulegen.Here, too, it is important to transfer the bicycle chain from the odd-numbered
Gleiche Kleinbuchstaben hinter dem Bezugszeichen 22 des Ritzels 22 bezeichnen funktionsgleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte der Ritzel 12, 14, 16, 18 oder 20, die dort mit gleichen Kleinbuchstaben bezeichnet sind.Identical lower-case letters after the
Das 24-T-Ritzel 22 weist ebenfalls drei identische Umfangsabschnitte auf, welche in Umfangsrichtung aufeinander folgend den vollständigen Umfang des Ritzels 22 bilden. Jeder Umfangsabschnitt weist daher acht Zähne auf. In
Im Uhrzeigersinn am äußersten Ende des Umfangsabschnitts befindet sich der Mobilisierungszahn 22b' für den im Gegenuhrzeigersinn benachbarten Abgabezahn 38. At the clockwise extreme of the circumferential portion is the mobilizing
Weiter im Gegenuhrzeigersinn folgen auf den Abgabezahn 38 drei Zähne, an welchen die Hochschalt-Vertiefungsformation 36 und die Herunterschalt-Vertiefungsformation 42 ausgebildet ist, wobei am mittleren Zahn der drei Zähne eine Abweisfläche 22d ausgebildet ist.Continuing counterclockwise, the
Auf die drei Zähne folgt im Gegenuhrzeigersinn der Fangzahn 44, welchem im Gegenuhrzeigersinn wiederum sein Mobilisierungszahn 22b" benachbart ist. Im Gegenuhrzeigersinn am äußersten Ende des Umfangsabschnitts befindet sich ein regulärer Zahn des Ritzels 22, welcher beispielhaft als dicker Zahn 22a derart ausgebildet ist, dass er nur mit einem Außenlaschen-Kettenglied in Eingriff gelangen kann.The three teeth are followed counterclockwise by the
Zwar sind hier Mobilisierungszähne 22b' und 22b" zusätzlich zu einem Abgabezahn 38 und einem Fangzahn 44 ausgebildet, jedoch sind auf einem Raum von nur drei Zähnen beide Vertiefungsformationen 36 und 42 für das Herunterschalten und für das Hochschalten ausgebildet, sodass insgesamt eine moderate strukturelle Schwächung durch Materialabnahme am Ritzel 22 realisiert ist und das Ritzel 22 insgesamt eine hohe Stabilität und Verschleißfestigkeit aufweist. Je größer ein Ritzel ist, desto geringer fallen die Ausbildungen von Vertiefungsformationen und dergleichen als strukturelle Schwächung der Festigkeit des Ritzels ins Gewicht.Although
Wenngleich aufgrund der unbekannten Umdrehungszahl des Ritzels 20 unbekannt ist, in welcher Relativlage bezüglich der Kettengliederabfolge die Fahrradkette vom Ritzel 20 beim Herunterschalten an das Ritzel 22 übergeben wird, wird derjenige Fangzahn 44, dem ein Außenlaschen-Kettenglied angenähert wird, die Kette durch Formschlusseingriff mit dem Kettenglied fangen und so für einen Herunterschaltvorgangs sorgen. Dies ist spätestens der zweite Fangzahn 44, der relativ zu dem den Schaltvorgang bewirkenden Umwerfer in einem relevanten Schaltbereich gelangt.Although, due to the unknown number of revolutions of the
Ebenso wird die Kette pro Umfangsabschnitt des Ritzels 22 nur genau von einem einzigen Zahn, nämlich dem Abgabezahn 38 als dem letzten eingreifenden Zahn an das kleinere Ritzel 20 übergeben. Da dem Abgabezahn 38 am Ritzel 22 stets ein Außenlaschen-Kettenglied zugeordnet ist, erfolgt ein Hochschaltvorgang vom Ritzel 22 auf das Ritzel 20 am nächsten den Schaltbereich des Umwerfers passierenden Abgabezahn 38. Dies bedeutet eine sehr kurze Schaltlatenz von nur einer Drittelumdrehung und, wegen der Ausbildung nur eines Zahns als Abgabezahn 38 pro Umfangsabschnitt eine geringste mögliche Schwächung des Ritzels 22.Likewise, the chain is transferred to the
Der radial innere Grund des Zahnzwischenraums 43, welcher im Uhrzeigersinn dem Fangzahn 44 unmittelbar benachbart ist, befindet sich radial näher bei der Ritzelachse R als die Zahngründe der übrigen Zahnzwischenräume. Durch den so für eine Kettenrolle eingeräumten Bewegungsweg nach radial innen kann der Umlegeweg, den die Fahrradkette beim Umlegen vom kleineren Ritzel 20 auf das größere Ritzel 22 nimmt, so angepasst werden, dass seine Länge ein ganzzahliges Vielfaches der Kettenteilung ist. Dies ist Randbedingung für einen Schaltvorgang zwischen zwei Ritzeln.The radially inner bottom of
An der Ritzelpaarung 19 ist auch eine Abstützung beider Innenlaschen eines Innenlaschen-Kettengliedes beim Hochschalten vom Ritzel 22 auf das Ritzel 20 möglich, nämlich für die axial weiter außen liegende Innenlasche auf der Kopffläche 20ci und für die axial weiter innen liegende Innenlasche auf der Rampe 22c2, welche die Abweisfläche 22i nach radial innen begrenzt. Die Kopffläche 20 ci ist zur möglichst flächigen Abstützung eines konkaven inneren Randes 54c einer Innenlasche konvex ausgebildet, wobei jedoch das in Antriebsdrehrichtung vorauseilende Ende der Kopffläche 20ci radial weiter außen angeordnet ist als das nachlaufende Ende der Kopffläche 20ci.Both inner plates of an inner plate chain link can also be supported on the pair of
In
Lediglich beispielhaft ist in
Gleiche Kleinbuchstaben hinter dem Bezugszeichen 24 des Ritzels 24 bezeichnen funktionsgleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte der Ritzel 12, 14, 16, 18, 20 oder 22, die dort mit gleichen Kleinbuchstaben bezeichnet sind.Identical lower-case letters after the
Auch das Ritzel 24 weist Zahnzwischenräume 43 mit nach radial innen zur Ritzelachse R hin versetztem Zahngrund auf. Diese Zahnzwischenräume 43 spielen jedoch keine Rolle für ein Umlegen der Kette zwischen den benachbarten Ritzeln 24 und 22, sondern für ein Umlegen der Fahrradkette zwischen dem Ritzel 24 und dem nächst größeren Ritzel 26.The
In
Zur Vermeidung von unerwünschter Biegeverformung der Streben 66b und 68 sind diese derart angeordnet, dass ihre radial inneren Strebenenden den radial äußeren in Antriebsdrehrichtung D vorauseilen. Die Streben 66a sind in Umfangsrichtung breiter ausgebildet als die Streben 66b.To avoid undesired bending deformation of the
Befestigungsöffnungen 70 zeigen an, wo der Ritzeldom aus den einstückig miteinander verbundenen Ritzeln 14 bis 30 und den an den Ritzeldom eingeschraubten kleineren Ritzeln 12 und 10 mit Verbindungsmitteln wie Stiften, Nieten, Schrauben und dergleichen drehmomentübertragend mit dem größten Ritzel 32 verbunden wird.
Die Befestigungslöcher 70 sind zum einen radial möglichst weit außen angeordnet, jedoch ohne den Eingriff von Ritzelzähnen mit der Fahrradkette zu stören, und sind zum anderen in möglichst stabilen Bereichen des Ritzels 32 ausgebildet. Daher sind die Befestigungslöcher 70 vornehmlich in den breiteren radial äußeren Streben 66a sowie nahe der Verbindungsstellen des Zwischenkranzes 62 mit den radial inneren Streben 68 ausgebildet.The fastening holes 70 are on the one hand arranged radially as far outwards as possible, but without disturbing the engagement of the sprocket teeth with the bicycle chain, and on the other hand are formed in regions of the
In
Die Ritzelkassette 1 ist derart ausgebildet, dass alle kleineren Ritzel 10 bis 30 ihr Drehmoment unmittelbar auf das Ritzel 32 übertragen, welches das vom Fahrer oder vom Elektromotor mittels der Fahrradkette 50 zur Ritzelkassette 1 übertragene Drehmoment über den zuvor genannten Antreiber auf die Hinterradnabe überträgt.The
Wie auf der zur Längsmittelebene LME hinweisenden Seite des Ritzels 32, auf welche der Betrachter der
Gleiche Kleinbuchstaben hinter dem Bezugszeichen 32 des Ritzels 32 bezeichnen funktionsgleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte der Ritzel 12, 14, 16, 18, 20, 22 oder 24, die dort mit gleichen Kleinbuchstaben bezeichnet sind.The same lower-case letters after the
In
Die Rampen 38g, 32g', 44g und 32g" bilden eine radiale und axiale Stufe der vom nächstkleineren Ritzel 30 wegweisenden Zahnfläche der zugehörigen Zähne 38, 32b', 44 und 32b". Die Rampen 38g, 32g', 44g und 32g" bilden eine nach radial außen, also von der Ritzelachse R weg, weisende Rampenfläche aus, auf welcher sich nach radial innen weisende Randflächen der Fahrradkette 50 abstützen können.The
Durch diese Rampen 38g, 32g', 44g und 32g" wird die Kette 50 in besonderer Weise beim kämmenden Eingriff mit dem größten Ritzel 32 stabilisiert.These
Beim Rückwärtstreten unter Ausnutzung des üblicherweise vorhandenen Freilaufs an der Hinterradnabe kann unter gewissen Umständen der Schräglauf der Kette die stabilisierend auf den kämmenden Eingriff des Ritzels 32 mit der Fahrradkette 50 wirken. Da besonders die Abgabezähne 38 und die ihnen benachbarten Mobilisierungszähne 32b' aufgrund ihrer Ausgestaltung ein Umlegen der Kette zum nächstkleineren Ritzel 30 hin, zu welchem der Schräglauf wirkt, unterstützen, ist vor allen Dingen dort eine Rampe ausgebildet. Auch an den schaltrelevanten Zähnen eines Herunterschaltbereichs, also am Fangzahn 44 und an dessen Mobilisierungszahn 32b" sind Rampen ausgebildet, um die Kette 50 zu stabilisieren.When pedaling backwards using the freewheel that is usually present on the rear wheel hub, the skew of the chain can, under certain circumstances, have a stabilizing effect on the meshing engagement of the
Die genannten Rampen halten nicht nur die Kette selbst im Falle eines sehr ungünstigen Wirkens des Kettenschräglaufs zum vorderen Kettenblatt am Ritzel 32, sondern unterstützen auch das Schalten der Kette 50 herunter auf das größere Ritzel 32 bzw. hoch vom größeren Ritzel 32 auf das nächstkleinere Ritzel 30. Die Rampen bilden nämlich die Möglichkeit, dass die Kette stabil und mit körperlicher Führung auch in einer radial weiter außen gelegenen Position am Ritzel 32 in den schaltrelevanten Bereichen: Hochschaltbereich 34 und Herunterschaltbereich 40, gehalten werden kann, als dies bei einem herkömmlichen Zahneingriff der Fall wäre, bei welchem der Fangzahn 44, der Abgabezahn 38 oder die ihnen benachbarten Mobilisierungszähne 32b" bzw. 32b' radial vollständig in die Zwischenräume der Kettenglieder eingreifen.The ramps mentioned not only hold the chain even in the event of a very unfavorable effect of the chain skew to the front chainring on the
Somit stabilisieren die Rampen die Kette 50 gegen den Kettenschräglauf zum vorderen Kettenblatt, wenn die Kettenführungsrolle des Umwerfers zum Halten der Kette auf dem größeren Ritzel 32 komplanar mit dem Ritzel 32 ausgerichtet ist und der Kettenschräglauf gegen ein Halten der Kette 50 am Ritzel 32 wirkt. Weiter unterstützen die Rampen ein Umlegen der Kette 50, wenn die Kettenführungsrolle des Umwerfers mit dem zukünftig kettenführenden Ritzel komplanar ausgerichtet ist, während die Kette 50 noch auf dem aktuell kettenführenden Ritzel in Eingriff ist.Thus, the ramps stabilize the
Die gezeigten Rampen können auch an den Ritzeln 30, 28, 26 usw. ausgebildet sein, und zwar bevorzugt jeweils auf der vom nächstkleineren Ritzel wegweisenden Seite des jeweiligen Ritzels. Da jedoch der Kettenschräglauf zu den mittelgroßen Ritzeln der Ritzelkassette 1 hin betragsmäßig abnimmt, sind die Rampen besonders an den größeren Ritzeln 32, 30 und auch 28 von Bedeutung.The ramps shown can also be formed on the
In
Das Hinterrad 74 ist über eine Antriebsbaugruppe 82, umfassend ein einzelnes vorderes Kettenblatt 24 und die lediglich in
Eine Batterie 92 als Energiespeicher für den unterstützenden Elektromotor 90 kann im oder am Rahmen 76 vorgesehen sein.A
Die Fahrradkette 50 kann in an sich bekannter Weise durch ein Schaltwerk bzw. einen Umwerfer 94 mit einem vom Fahrer auszuwählenden Ritzel aus der Mehrzahl von Ritzeln 10 bis 32 der Ritzelkassette 1 zur Drehmomentübertragung auf das Hinterrad 74 in kämmenden Eingriff gebracht werden. Der Umwerfer 94 weist eine der Ritzelkassette 1 nächstgelegene Kettenführungsrolle 96 und eine Spannrolle 98 auf.The
Sowohl das Muskel-Drehmoment des Fahrradfahrers wie auch das unterstützende Drehmoment des Elektromotors 90 werden am Beispielfahrrad 70 über die Hinterradritzelkassette 1 zum Hinterrad 74 übertragen. Der Elektromotor 90 hat somit die Wirkung, als ob der Fahrradfahrer eine um die Unterstützungsleistung des Elektromotors 90 erhöhte Tretleistung abrufen könnte.Both the muscular torque of the cyclist and the supporting torque of the
Da das beispielhaft gezeigte Fahrrad 70 über genau ein vorderes Kettenblatt 84 verfügt, ist der gesamte Gangbereich des Fahrrads 70 durch die Ritzelkassette 1 realisiert.Since the
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 1188658 B1 [0002, 0015]EP 1188658 B1 [0002, 0015]
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