DE10362417B3 - Pinion unit for a derailleur system of a bicycle - Google Patents
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
- F16D41/24—Freewheels or freewheel clutches specially adapted for cycles
Abstract
Ritzeleinheit mit einem Innenprofil (15) zur Drehmomentübertragung auf einen Freilaufmechanismus eines Fahrrades, bestehend aus einem Ritzelträger (1) mit Tragarmen (7) zur Aufnahme einer Mehrzahl von unterschiedlich großen, nebeneinander angeordneten Ritzeln, von denen jedes wahlweise mittels der Antriebskette angetrieben werden kann, wobeidie Tragarme (7) mit Stufen (9) ausgestattet sind, wobei die Stufen (9) an den Tragarmen (7) Auflageflächen (10) und Stufenflächen (11) aufweisen, undan den Enden der Tragarme (7) beidseitig Auflageflächen (10) angeordnet sind, wobei die Auflageflächen (10) der Stufen (9) und an den Enden der Tragarme (7) jeweils eine Bohrung (4) zur Aufnahme eines Befestigungselementes, vorzugsweise eines Befestigungsnietes (13), zur Befestigung der Ritzel an den Tragarmen (7) aufweisen, und wobei eine Bohrung (4) in einer Auflagefläche (10) am Ende eines Tragarmes (7) und eine Bohrung (4) in einer Auflagefläche (10) einer benachbarten Stufe (9) des Tragarmes (7) in radialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dassder Ritzelträger (1) die kleinen Ritzel an vier Anlenkpunkten und die beiden größten Ritzel an sechs Anlenkpunkten aufnimmt, unddie vier Anlenkpunkte bzw. die vier Bohrungen (4) in den Auflageflächen (10) zur Befestigung der kleinen Ritzel auf jedem Befestigungsteilkreis gleichmäßig verteilt sind und die sechs Anlenkpunkte bzw. die sechs Bohrungen (4) in den Auflageflächen (10) mit jeweils einer zur Befestigung der beiden größten Ritzel auf dem größten Befestigungsteilkreis gleichmäßig verteilt sind.Pinion unit with an inner profile (15) for torque transmission to a freewheel mechanism of a bicycle, consisting of a pinion carrier (1) with support arms (7) for receiving a plurality of pinions of different sizes arranged next to one another, each of which can be optionally driven by means of the drive chain, Wherein the support arms (7) are equipped with steps (9), wherein the steps (9) on the support arms (7) have support surfaces (10) and step surfaces (11), and at the ends of the support arms (7) support surfaces (10) are arranged on both sides The bearing surfaces (10) of the steps (9) and at the ends of the support arms (7) each have a bore (4) for receiving a fastening element, preferably a fastening rivet (13), for fastening the pinion to the support arms (7) have, and wherein a bore (4) in a support surface (10) at the end of a support arm (7) and a bore (4) in a support surface (10) of an adjacent step (9) of the support arm (7) i n are arranged offset from one another in the radial direction, characterized in that the pinion carrier (1) receives the small pinions at four articulation points and the two largest pinions at six articulation points, and the four articulation points or the four bores (4) in the bearing surfaces (10) for Fastening the small pinions are evenly distributed on each fastening pitch circle and the six pivot points or the six bores (4) in the bearing surfaces (10) are evenly distributed with one for fastening the two largest pinions on the largest fastening pitch circle.
Description
Die Anmeldung betrifft eine Ritzeleinheit, gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1The application relates to a pinion unit according to the preambles of
Mit der
In der
In der
Diese Art der Drehmomentübertragung vom Ritzel zum Ritzelträger, mittels einer Schraub- oder Nietverbindung, erfordert aufgrund der Flächenpressung und Festigkeitsanforderungen in aller Regel einen metallischen Werkstoff für den Ritzelträger.This type of torque transmission from the pinion to the pinion carrier by means of a screw or rivet connection usually requires a metallic material for the pinion carrier due to the surface pressure and strength requirements.
Die in diesen Schutzrechten offenbarten Ritzeleinheiten verfügen über Ritzelträger mit vier Tragarmen aus Kunststoff mit Versteifung aus Metall oder durch die Ritzel aus Metall. Der Ritzelträger in
Hier gibt es immer noch Verbesserungspotential hinsichtlich Bauaufwand, Drehmomentsteifigkeit und Gewicht. Da eine Ritzeleinheit in der herkömmlichen Form insbesondere durch die großen Ritzel ein hohes Gewicht erhält, ist es ratsam, speziell diese großen Ritzel als Ritzelringe auszuführen und die Speichen bzw. die Tragarme der Ritzelträger schlank und dennoch stabil genug auszubilden. Bei den kleinen Ritzeln ergibt sich die Gewichtsproblematik nicht, weshalb es zweckmäßig erscheint, gewichtsreduzierende Maßnahmen auf die am Gewicht der Ritzeleinheit stark beteiligten größeren Ritzel und deren stabile Anbindung zu konzentrieren. Die kleinsten Ritzel können einzeln auf dem Freilaufkörper angeordnet werden, sie werden in der herkömmlichen Weise stirnseitig mit der Ritzeleinheit auf dem Antreiber befestigt.There is still room for improvement in terms of construction effort, torque stiffness and weight. Since a pinion unit in the conventional form is particularly heavy due to the large pinion, it is advisable to design these large pinions as pinion rings and to make the spokes or the support arms of the pinion carriers slim and yet stable enough. The weight problem does not arise with the small pinions, which is why it appears expedient to concentrate weight-reducing measures on the larger pinions, which contribute to the weight of the pinion unit, and their stable connection. The smallest pinions can be arranged individually on the freewheel body; they are attached to the front side of the driver with the pinion unit in the conventional manner.
Es ergibt sich somit die Aufgabe für die vorliegende Erfindung, eine Ritzeleinheit zu schaffen, die gerade die großen Ritzel axial- und verdrehsteif aufnimmt, ein geringes Gewicht aufweist sowie weniger unanfällig gegen Verschmutzung ist.The object of the present invention is thus to create a pinion unit which precisely accommodates the large pinions in an axially and torsionally rigid manner, has a low weight and is less susceptible to contamination.
Die Lösung dieser Aufgabe wird im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches beschrieben. Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.The solution to this problem is described in the characterizing part of the main claim. Refinements can be found in the subclaims.
Die vorliegende Erfindung positioniert die einzelnen Ritzel über einen, um den Freilaufmechanismus zentrierten Ritzelträger. Das durch die Kette eingeleitete Drehmoment wird vom jeweiligen Ritzel über den Ritzelträger an den Freilaufmechanismus weitergeleitet. Zur Gewichtseinsparung werden besonders die größeren Ritzel als Ritzelring, mit möglichst geringer radialer Ringhöhe ausgebildet. Bei kleineren Ritzeln ist der Befestigungsabstand an den, in der Regel vier Tragarmen des Ritzelträgers unproblematisch. Doch mit steigendem Ritzelringdurchmesser wird natürlich auch der Befestigungsabstand am Ritzelring und damit der nicht abgestützte Bereich des Ritzelringes größer. Dies kann sowohl zur Überbelastung am möglichst leichten Ritzelring als auch am schlanken Tragarm führen. Zur Stabilisierung und verdrehsteifen Aufnahme der großen Ritzel reichen im Gegensatz zu den kleineren Ritzeln vier Tragpunkte nicht aus. Damit das Drehmoment der Ritzel, insbesondere der großen Ritzel, über den Ritzelträger verdrehsteif auf den Antreiber übertragen werden kann, werden die großen Ritzel an den bereits üblichen Tragarmen und an weiteren, zusätzlich am Ritzelträger, zwischen den Tragarmen angeordneten Abstützarmen befestigt.The present invention positions the individual pinions via a pinion carrier centered around the freewheel mechanism. The torque introduced by the chain is passed on from the respective pinion to the freewheel mechanism via the pinion carrier. To save weight, the larger pinions in particular are designed as pinion rings with the lowest possible radial ring height. In the case of smaller pinions, the mounting distance on the, usually four, support arms of the pinion carrier is not a problem. However, as the pinion ring diameter increases, the mounting distance on the pinion ring and thus the unsupported area of the pinion ring also increases. This can lead to overloading both on the lightest possible pinion ring and on the slender support arm. To In contrast to the smaller pinions, four support points are not sufficient for the stabilization and torsionally rigid mounting of the large pinions. So that the torque of the pinions, in particular the large pinions, can be transmitted to the driver via the pinion carrier in a torsionally rigid manner, the large pinions are attached to the already common support arms and to additional support arms arranged between the support arms on the pinion carrier.
Die üblichen Tragarme sind zur verdrehsteifen Befestigung der Ritzel mit stufenförmigen Aufnahmen ausgestattet. Diese Stufen haben senkrecht zur Drehachse verlaufende Auflageflächen und dazu im Winkel angeordnete Stufenflächen. Der Winkel zwischen Auflagefläche und Stufenfläche ist kleiner als 90° und liegt zwischen 30° und 60°, hierdurch wird mehr Kettenfreiraum erzielt und auftretende Verschmutzung beeinträchtigt weniger den Kettenlauf. Die mit den Zentrierstufen ausgestatteten Tragarme verlaufen nicht radial nach außen sondern zeigen einen gegeneinander gekrümmten Verlauf. Hierdurch wird im Bereich der größten Ritzel Platz für die, radial nach außen gerichteten, zusätzlichen Abstützarme geschaffen. Die Anordnung der gekrümmten Tragarme und der in die Freiräume ragenden Abstützarme ermöglicht annähernd gleiche Befestigungsabstände für die größten Ritzel. An den Enden der Trag- und Abstützarme werden beidseitig angeordnete Auflageflächen bereitgestellt. In den Aufnahmeflächen sind Bohrungen für die Befestigungselemente zur Fixierung der Ritzel vorgesehen. Die in den Ritzeln versenkten Nietköpfe der Befestigungsniete sind am Umfang abgeflacht und ragen nicht über die Stirnfläche des Zahnringes hinaus. Die seitliche Anflachung des Nietkopfes erleichtert die Montage des Ritzels bzw. das Einfädeln des Befestigungsnietes über die von der Stufen- und Auflagefläche gebildete Stufenkante.The usual support arms are equipped with stepped mounts for torsionally rigid attachment of the pinion. These steps have support surfaces running perpendicular to the axis of rotation and step surfaces arranged at an angle to them. The angle between the contact surface and the step surface is less than 90 ° and is between 30 ° and 60 °, which means that more free space is achieved for the chain and dirt that occurs has less of an adverse effect on the chain run. The support arms equipped with the centering steps do not run radially outwards, but rather show a course that is curved towards one another. As a result, space is created in the area of the largest pinion for the additional support arms directed radially outward. The arrangement of the curved support arms and the support arms protruding into the free spaces enables approximately the same mounting distances for the largest pinions. Support surfaces arranged on both sides are provided at the ends of the carrying and supporting arms. In the receiving surfaces there are holes for the fastening elements to fix the pinion. The rivet heads of the fastening rivets sunk into the pinions are flattened on the circumference and do not protrude beyond the face of the toothed ring. The lateral flattening of the rivet head facilitates the assembly of the pinion or the threading of the fastening rivet over the step edge formed by the step and support surface.
Es hat sich gezeigt, dass ein Ritzelträger, insbesondere ein mit zusätzlichen Abstützarmen, zur Aufnahme der großen Ritzel ausgestatteter Ritzelträger, ohne jegliche weitere Versteifung in der Lage ist, das Drehmoment von den außen am Ritzelträger angeordneten Ritzeln auf den Freilaufmechanismus zu übertragen. Ebenso wirkt sich die Aufteilung der an den großen Ritzeln eingeleiteten Kräfte auf mehr als vier Tragarme und die sich dadurch verringernden Befestigungsabstände positiv auf die Verdrehsteifigkeit der Ritzeleinheit und auf die axiale Steifigkeit der größten Ritzel aus.It has been shown that a pinion carrier, in particular a pinion carrier equipped with additional support arms to accommodate the large pinion, is able to transmit the torque from the pinions arranged on the outside of the pinion carrier to the freewheel mechanism without any further stiffening. The distribution of the forces introduced at the large pinions to more than four support arms and the resulting reduction in the mounting distances has a positive effect on the torsional rigidity of the pinion unit and the axial rigidity of the largest pinion.
Für eine Ritzeleinheit wird somit ein Ritzelträger vorgeschlagen, der die kleinen Ritzel mit den relativ kurzen Wirkradien an vier Anlenkpunkten aufnimmt und die größten Ritzel an sechs Anlenkpunkten, z. B. an vier Tragarmen und an zwei Abstützarmen abstützt. Auch aus Stabilitätsgründen ist es ausreichend, die kleinen Ritzel an vier Tragarmen zu befestigen. Die beiden größten Ritzel sollten zur besseren Aufteilung der zu übertragenden Drehmomente und zur axialen Versteifung dieser Ritzel an sechs Auflageflächen mit Befestigungselementen fixiert werden.For a pinion unit, a pinion carrier is therefore proposed that accommodates the small pinions with the relatively short effective radii at four articulation points and the largest pinion at six articulation points, e.g. B. is supported on four support arms and on two support arms. For reasons of stability, it is sufficient to attach the small pinions to four support arms. The two largest pinions should be fixed to six bearing surfaces with fastening elements to better distribute the torques to be transmitted and to axially stiffen these pinions.
Eine feste Verbindung der Ritzel an den Trag- und Abstützarmen des Ritzelträgers, wird vorzugsweise über Nieten erreicht. Die genaue Position der einzelnen Ritzel, als auch die axialen Abstände zueinander, wird durch die Zentrierstufen definiert. A firm connection of the pinion to the support and support arms of the pinion carrier is preferably achieved by means of rivets. The exact position of the individual pinions, as well as the axial distances from one another, is defined by the centering stages.
Anhand mehrerer Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel dieser Ritzeleinheit, bestehend aus einem mit üblichen Tragarmen und zusätzlichen Abstützarmen ausgestatteten Ritzelträger, erläutert.An exemplary embodiment of this pinion unit, consisting of a pinion carrier equipped with conventional support arms and additional support arms, is explained with the aid of several drawings.
Es zeigen:
-
1 einen Ritzelträger mit dem größten Ritzel -
2 einen Ritzelträger mit dem größten Ritzel und einem montierten kleinen Ritzel -
3 einen komplett mit Ritzeln bestückten Ritzelträger
-
1 a pinion carrier with the largest pinion -
2 a pinion carrier with the largest pinion and a mounted small pinion -
3 a pinion carrier fully equipped with pinions
des Ausführungsbeispielesof the embodiment
Die radial ausgerichteten Abstützarme
Das über die Ritzel in den Ritzelträger
In
Diese Figur zeigt den leichtgewichtigen Aufbau einer Ritzelkassette mit einer stabilen Aufnahme und Abstützung des größten Ritzels
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- RitzelträgerPinion carrier
- 22
- größtes Ritzellargest sprocket
- 33
- RitzelringPinion ring
- 44th
- Bohrungdrilling
- 55
- Versteifungstiffening
- 66th
- Durchbruchbreakthrough
- 77th
- TragarmBeam
- 88th
- AbstützarmSupport arm
- 99
- Stufestep
- 1010
- AuflageflächeSupport surface
- 1111
- StufenflächeStep surface
- 1212th
- kleines Ritzelsmall pinion
- 1313th
- BefestigungsnietFastening rivet
- 1414th
- StufenkanteStep edge
- 1515th
- InnenprofilInner profile
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10362417.1A DE10362417B3 (en) | 2003-09-16 | 2003-09-16 | Pinion unit for a derailleur system of a bicycle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10362417.1A DE10362417B3 (en) | 2003-09-16 | 2003-09-16 | Pinion unit for a derailleur system of a bicycle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10362417B3 true DE10362417B3 (en) | 2021-06-24 |
Family
ID=76206042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10362417.1A Expired - Lifetime DE10362417B3 (en) | 2003-09-16 | 2003-09-16 | Pinion unit for a derailleur system of a bicycle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10362417B3 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3425558A1 (en) * | 1983-07-11 | 1985-01-31 | Shimano Industrial Co., Ltd., Sakai, Osaka | SHIFT-CRANKSET FOR BICYCLES |
EP0510371A1 (en) * | 1991-03-27 | 1992-10-28 | Shimano Inc. | Sprocket wheel mounting unit for a bicycle |
EP0849155A2 (en) * | 1996-12-20 | 1998-06-24 | Shimano Inc. | Multiple sprocket assembly for a bicycle |
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2003
- 2003-09-16 DE DE10362417.1A patent/DE10362417B3/en not_active Expired - Lifetime
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