DE202009008247U1

DE202009008247U1 - Optimized freewheel system for bicycles

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Publication number: DE202009008247U1
Application number: DE200920008247
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-16
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2009-10-01
Anticipated expiration: 2019-06-17

Abstract

Freilaufsystem für eine Fahrradnabe, das mindestens einen inneren Flansch zur Aufnahme der drehbar gelagerten Klinken, einen äußeren Flansch mit einer Verzahnung und Klinken enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstellen zur Aufnahme der drehbar gelagerten Klinken gleichmäßig angeordnet sind und die Klinken eine unterschiedliche Länge aufweisen.Freewheel system for a bicycle hub, which includes at least one inner flange for receiving the rotatably mounted pawls, an outer flange with a toothing and pawls, characterized in that the bearing points for receiving the rotatably mounted pawls are arranged uniformly and the pawls have a different length.

Description

Derzeit sind mehrere Bauformen für Freiläufe für Fahrräder vorzufinden:
Die am weitesten verbreitete Variante nutzt das Prinzip drehbar gelagerter Klinken, die in eine Verzahnung eingreifen, beziehungsweise bei geänderter Drehrichtung durchrutschen. Pedaliert der Fahrer vorwärts, so übertragen die Freilaufklinken die Kraft vom inneren Flansch auf den verzahnten Flansch. Die umgekehrte Bauform mit innenliegendem verzahnten Flansch ist ebenfalls bekannt.There are currently several designs for freewheels for bicycles:
The most common variant uses the principle of rotatably mounted pawls, which engage in a toothing, or slip through when the direction of rotation is changed. If the rider is pedaling forward, the freewheel pawls transmit the force from the inner flange to the toothed flange. The reverse design with internal toothed flange is also known.

Eine weitere Bauform für Freiläufe sind stirnverzahnte Scheiben, die in einer Profilführung geführt und durch Federn aneinander gedrückt werden (DT Swiss).A Another design for freewheels are spur gears Slices that guided in a profile guide and be pressed together by springs (DT Swiss).

Bekannt ist auch eine Bauform, bei der stirnverzahnte Scheiben durch eine Schrägverzahnung unter Last aneinander gepresst werden und sich daraus ein Kraftschluss ergibt (Chris King). Freiläufe können auch mit Klemmkörpern realisiert werden. Dabei wird ein Klemmelement durch geeignete Profilierung des inneren und des äußeren Flansches beim Vorwärtspedalieren geklemmt, wodurch die Kraftübertragung möglich wird. Ein weiteres Freilaufsystem beinhaltet als Kraft übertragendes Element einen Körper, der auf dem inneren Flansch verschiebbar gelagert ist und über eine Verzahnung die Kraft auf den äußeren Flansch überträgt, sofern der Fahrer vorwärts Pedaliert (Chosen, Taiwan Pat Veröffentlichung No. 200743591 ). Über die hier beschriebenen Typen hinaus gibt es weitere, selten anzutreffende Ausführungsvarianten.Also known is a design in which the front-toothed discs are pressed together by a helical toothing under load and it results in a frictional connection (Chris King). Freewheels can also be realized with sprags. In this case, a clamping element is clamped by suitable profiling of the inner and the outer flange during forward pedaling, whereby the power transmission is possible. Another freewheeling system includes as a force transmitting element a body which is slidably mounted on the inner flange and transmits a toothing force on the outer flange, if the driver pedaled forward (Chosen, Taiwan Pat Publication No. 200743591 ). Beyond the types described here, there are other, rarely encountered variants.

Bei den Freilaufausführungsformen mit drehbar gelagerten Klinken kommen häufig 2, 3, 4 oder 6 Klinken zum Einsatz. Hintergrund für diese Konstruktionen ist der Wunsch die auftretenden Kräfte auf geringem Raum sicher zu übertragen, indem die Last auf mehrere Klinken aufgeteilt wird. Für zahlreiche Anwendungsfälle ist eine möglichst große Anzahl von Eingriffspositionen der Klinken auf dem verzahnten Flansch wünschenswert, da hierdurch der maximale Leerweg der Tretkurbel beim Vorwärtspedalieren verringert wird. Die Verzahnung kann jedoch aus Festigkeits- und Verschleißgründen nicht beliebig fein ausgeführt werden. Typischerweise liegt die Teilung des verzahnten Flansches bei ungefähr 10 Grad, woraus sich ca. 36 Eingriffspositionen ergeben. Typischerweise werden die Klinken für optimale Lastaufteilung in einem Winkel von 360 Grad geteilt durch die Klinkenzahl zueinander angeordnet. Ist nicht die optimale Lastaufteilung, sondern ein geringer Leerweg das Ziel, so werden Gruppen von mindestens zwei Klinken gebildet, die gleichmäßig auf dem Umfang von 360 Grad verteilt sind. Die Klinken einer jeden Gruppe greifen gleichzeitig ein. Die Klinken der zweiten, dritten oder vierten Gruppe werden um einen Winkel Alpha versetzt angeordnet und greifen entsprechend versetzt ein. Auf diese Weise kann beispielsweise mit 4 Klinken in 2 Gruppen und einer 36fach Verzahnung eine effektive gleichmäßige Eingriffsteilung des Systems von 72 erreicht werden, wenn die Gruppen um 5 Grad zueinander versetzt angeordnet werden.at the freewheel embodiments with rotatably mounted pawls Frequently 2, 3, 4 or 6 latches are used. background for these constructions the desire is the occurring one Safely transferring forces in a small space, by dividing the load over several latches. For many applications are one possible large number of engagement positions of the pawls on the toothed flange desirable, since this is the maximum Free travel of the pedal during forward pedaling reduced becomes. However, the teeth can be for reasons of strength and wear not be executed arbitrarily finely. Typically lies the pitch of the toothed flange at about 10 degrees, resulting in about 36 engagement positions. Typically the pawls for optimal load distribution at an angle of 360 degrees divided by the number of pawls arranged to each other. Is not the optimal load distribution, but a small free travel the goal, groups of at least two pawls are formed, evenly distributed on the circumference of 360 degrees are. The pawls of each group intervene simultaneously. The Pawls of the second, third or fourth group are added by one Angle Alpha arranged offset and grab corresponding offset one. In this way, for example, with 4 pawls in 2 groups and a 36x gearing an effective uniform Division of the system of 72 can be achieved when the groups be arranged offset by 5 degrees to each other.

Da die Freilaufklinken entweder auf dem inneren oder äußeren Flansch drehbar gelagert sind, muss der Flansch entsprechend der gewünschten Anzahl an Klinken Lagerungsstellen für die drehbare Lagerung der Klinken aufweisen. Weiter müssen diese Lagerungsstellen entsprechend den gewünschten Eingriffsverhältnissen angeordnet werden. Eine nachträgliche Veränderung der Eingriffsverhältnisse zur Erhöhung oder Verminderung der effektiven Eingriffsteilung ist ohne Austausch des Flansches mit den Lagerungsstellen für die drehbare Lagerung der Klinken bei gleichbleibender Klinkenzahl nach derzeitigem Wissensstand nicht möglich.There the freewheel pawls either on the inside or outside Flange are rotatably mounted, the flange must be in accordance with desired number of latches storage points for have the rotatable mounting of the pawls. Next must These storage locations according to the desired engagement conditions to be ordered. A subsequent change the intervention conditions to increase or decrease the effective engagement division is without replacing the flange with the storage points for the rotatable mounting of the pawls at the same number of racks according to current knowledge not possible.

Der in Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt der Wunsch zugrunde ein Freilaufsystem für eine Fahrradnabe insofern zu optimieren, als dass eine Veränderung der effektiven Eingriffsteilung des Systems ohne Veränderungen an einem Flansch ausführen zu müssen realisiert werden kann, so dass je nach Wunsch eine bestmögliche Lastaufteilung auf die Klinken oder eine größere effektive Eingriffsteilung erreicht werden kann.Of the in protection claim 1 specified invention is based on the desire to optimize a freewheel system for a bicycle hub than that a change in the effective engagement division of the Perform system without changes to a flange to be realized, so as desired a best possible load distribution on the pawls or one greater effective engagement division can be achieved can.

Dieses Problem wird mit den in Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This Problem is with the features listed in protection claim 1 solved.

In die gleichmäßig verteilten Lagerstellen des inneren Flansches werden unterschiedlich lange Klinken eingesetzt, sofern eine Veränderung der effektiven Eingriffsteilung erwünscht ist. Dabei werden mindestens 2 Gruppen von mindestens 2 Klinken gebildet, für die jeweils Klinken der gleichen Länge verwendet werden. Gruppen mit 3, 4 oder mehr Klinken sind ebenfalls möglich. Ist eine optimale Lastverteilung erwünscht, so werden gleichlange Klinken eingesetzt.In the evenly distributed bearings of the inner Flange are used for different lengths of latches, if a change in the effective engagement division desired is. There are at least 2 groups of at least 2 pawls formed for each latches of the same length be used. Groups with 3, 4 or more pawls are also possible. Is optimal load distribution desired, same length latches are used.

Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung ist in Schutzanspruch 2 angegeben. Der Unterschied besteht darin, dass sich hier die Lagerstellen für die drehbar gelagerten Klinken auf dem äußeren Flansch befinden und der innere Flansch die Verzahnung aufweist.A Alternative embodiment of the invention is in protection claim 2 specified. The difference is that here are the bearings for the pivoted pawls on the outer flange located and the inner flange has the teeth.

Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung ist in Schutzanspruch 3 angegeben. Hier sind auf Grund der ungleichmäßigen Anordnung der Lagerstellen auf dem inneren Flansch unterschiedlich lange Klinken einzusetzen, sofern eine optimale Lastverteilung erwünscht ist. Soll die effektive Eingriffsteilung verändert werden, so sind gleichlange Klinken zu verwenden.An alternative embodiment of the invention is specified in protection claim 3. Here are due to the uneven arrangement of the bearings on the inner flange different length pawls use, provided that optimal load distribution is desired. If the effective engagement division to be changed, so are the same length pawls to use.

Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung ist in Schutzanspruch 4 angegeben. Hier sind auf Grund der ungleichmäßigen Anordnung der Lagerstellen auf dem äußeren Flansch unterschiedlich lange Klinken einzusetzen, sofern eine optimale Lastverteilung erwünscht ist. Soll die effektive Eingriffsteilung verändert werden, so sind gleichlange Klinken zu verwenden.A Alternative embodiment of the invention is in protection claim 4 specified. Here are due to the uneven Arrangement of bearings on the outer flange use different length latches, provided an optimal Load distribution is desired. Should the effective engagement division be changed, the same length latches are used.

Ein Ausführungsbeispiel (I) der Erfindung wird anhand der 1–2 erläutert.An embodiment (I) of the invention will be described with reference to FIGS 1 - 2 explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 (Ausführungsbeispiel I) ein Freilaufsystem für eine Fahrradnabe. Das System besteht aus einem äußeren Flansch mit einer Verzahnung (1), einem inneren Flansch (2) mit Lagerstellen für die drehbar gelagerten Klinken und einem integrierten Ritzel. Die 6 Klinken sind in zwei Gruppen aufgeteilt. Die Gruppen unterscheiden sich durch die Länge der Klinken. Zur Gruppe der kurzen Klinken gehören die Teile (3–5), zur Gruppe der langen Klinken gehören die Teile (6–8). Die Lagerstellen für die Klinken sind gleichmäßig über den Umfang verteilt. In der Stirnansicht (1) ist ersichtlich, dass die Gruppen mit den kurzen und langen Klinken um eine halbe Teilung der Verzahnung des äußeren Flansches (1) versetzt eingreifen. Hierdurch ergibt sich eine effektive Eingriffsteilung von 72 bei der dargestellten Verzahnung mit 36 Zähnen. Die Klinken werden mit Schraubenfedern (9), Blatt oder sonstigen Federn, vorgespannt, die symbolisch dargestellt sind. 1 (Embodiment I) a freewheel system for a bicycle hub. The system consists of an outer flange with a toothing ( 1 ), an inner flange ( 2 ) with bearings for the pivoted pawls and an integrated pinion. The 6 pawls are divided into two groups. The groups differ by the length of the pawls. The group of short latches includes the parts ( 3 - 5 ), the group of long latches includes the parts ( 6 - 8th ). The bearing points for the pawls are evenly distributed over the circumference. In the front view ( 1 ) it can be seen that the groups with the short and long pawls are separated by half a pitch of the toothing of the outer flange ( 1 ) intervene offset. This results in an effective engagement division of 72 in the illustrated teeth with 36 teeth. The pawls are equipped with coil springs ( 9 ), Sheet or other springs, biased, which are symbolically represented.

2 zeigt einige wesentliche Teile des Ausführungsbeispiels I in einer Explosionsansicht. Das System besteht aus einem äußeren Flansch mit einer Verzahnung (1), einem inneren Flansch (2) mit Lagerstellen für die drehbar gelagerten Klinken und einem integrierten Ritzel. Die 6 Klinken sind in zwei Gruppen aufgeteilt. Die Gruppen unterscheiden sich durch die Länge der Klinken. Zur Gruppe der kurzen Klinken gehören die Teile (3–5), zur Gruppe der langen Klinken gehören die Teile (6–8). Die Lagerstellen für die Klinken sind gleichmäßig über den Umfang verteilt. 2 shows some essential parts of the embodiment I in an exploded view. The system consists of an outer flange with a toothing ( 1 ), an inner flange ( 2 ) with bearings for the pivoted pawls and an integrated pinion. The 6 pawls are divided into two groups. The groups differ by the length of the pawls. The group of short latches includes the parts ( 3 - 5 ), the group of long latches includes the parts ( 6 - 8th ). The bearing points for the pawls are evenly distributed over the circumference.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- TW 200743591 [0003]

Claims

Freewheel system for a bicycle hub, which includes at least one inner flange for receiving the rotatably mounted pawls, an outer flange with a toothing and pawls, characterized in that the bearing points for receiving the rotatably mounted pawls are arranged uniformly and the pawls have a different length.

Freewheel system for a bicycle hub that at least one inner flange for receiving the rotatably mounted Latches, an outer flange with a toothing and latches, characterized in that the bearings for receiving the rotatably mounted pawls unevenly are arranged and the pawls of a different length exhibit.

Freewheel system for a bicycle hub that at least one outer flange for receiving the rotatably mounted pawls, an inner flange with a Toothing and pawls, characterized in that that the bearings for receiving the rotatably mounted pawls are evenly arranged and the pawls one have different lengths.

Freewheel system for a bicycle hub that at least one outer flange for receiving the rotatably mounted pawls, an inner flange with a Toothing and pawls, characterized in that that the bearings for receiving the rotatably mounted pawls are arranged unevenly and the pawls have a different length.