DE202011108822U1 - A hub construction with a ratchet mechanism that can be moved in both directions - Google Patents
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Abstract
Ein Nabenaufbau, zusammengesetzt aus: eine Nabe (10) mit einem ersten Loch (11) in einem Ende sowie mit einer Nut (12) in einer Innenperipherie dieses ersten Loches (11), wobei die erste Nut (12) parallel zu einer Achse der Nabe (10) verläuft und im ersten Loch (11) eine Nabenachse (13) gebildet ist; einer Rohrwelle (20) mit einem zweiten Loch (21) in einem Ende sowie mit einer Nut (22) in einer Innenperipherie dieses zweiten Loches (21), wobei diese zweite Nut (22) parallel zu einer Achse dieser Rohrwelle (20) verläuft; einer Antriebskomponente (30), die als eine ringförmige Komponente ausgeführt und auf einer Außenperipherie mit mehreren ersten Zähnen (31) an einer Stelle, die jener der zweiten Nut (22) entspricht, versehen ist, wobei diese Antriebskomponente (30) mit einer kegelförmigen ersten Ratsche (32) gebildet ist, die axial auf ersterer gebildet und mit zwei dreieckigen Berührungsflächen (34) versehen ist, die eine kegelförmige Fläche in radialer...A hub assembly composed of: a hub (10) having a first hole (11) in one end and having a groove (12) in an inner periphery of this first hole (11), the first groove (12) being parallel to an axis of the Hub (10) extends and a hub axle (13) is formed in the first hole (11); a tubular shaft (20) with a second hole (21) in one end and with a groove (22) in an inner periphery of this second hole (21), this second groove (22) running parallel to an axis of this tubular shaft (20); a drive component (30), which is designed as an annular component and is provided on an outer periphery with a plurality of first teeth (31) at a location which corresponds to that of the second groove (22), said drive component (30) having a conical first Ratchet (32) is formed, which is formed axially on the former and is provided with two triangular contact surfaces (34) which have a conical surface in radial ...
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
(1) UMFELD DER ERFINDUNG(1) FIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nabenaufbau, insbesondere einen Nabenaufbau mit einem in beiden Richtungen beweglichen Klinkenschaltwerk, wobei das Ein- und Ausrücken zwischen den Klinkenschaltwerken reibungsloser und effizienter erfolgen.The present invention relates to a hub assembly, in particular a hub assembly with a bi-directional ratchet mechanism, wherein the engagement and disengagement between the ratchet mechanisms are made more smoothly and efficiently.
(2) BESCHREIBUNG DER HERKÖMMLICHEN AUSFÜHRUNGSART(2) DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
Ein Nabenaufbau nach der bekannten Ausführungsart für Fahrräder ist generell aus einer Nabe, einer Achse, einer rotierbaren Komponente und aus einer Zahnradscheibe aufgebaut, um die Achse zu positionieren und das Rad zu drehen. Je nach praktischen Anforderungen sind eine Rohrwelle und eine Kettenschaltung vorgesehen. Der Nabenaufbau ist imstande, ein Drehmoment in eine Richtung oder in beide Richtungen zu übertragen. Die Übertragung in eine Richtung bedeutet, dass die Nabe in eine Vorwärtsrichtung rotiert wird, um das Fahrrad vorwärtszubewegen, wobei das Fahrrad nicht in die Rückwärtsrichtung gefahren werden kann. Mit der Übertragung in beide Richtungen kann die Nabe das Drehmoment in beide Richtungen übertragen.A prior art hub assembly for bicycles is generally constructed of a hub, axle, rotatable component, and gear wheel to position the axle and rotate the wheel. Depending on the practical requirements, a tubular shaft and a derailleur are provided. The hub assembly is capable of transmitting torque in one direction or in both directions. The transmission in one direction means that the hub is rotated in a forward direction to move the bicycle forward, whereby the bicycle can not be driven in the reverse direction. With transmission in both directions, the hub can transmit torque in both directions.
Der Ratschenmechanismus für die Nabe zum Übertragen in eine Richtung kann in eine radiale oder axiale Richtung eingerückt werden. Das radiale Einrücken bedeutet, dass die Nabe mit den Zähnen in radiale Richtung versehen ist, wobei die Zähne in die radialen Ratschenblöcke eingerückt werden. Dieses axiale Einrücken bedeutet, dass die Nabe mit den Zähnen in axialer Richtung versehen ist, wobei die Zähne in die axialen Ratschenblöcke eingerückt werden.The ratchet mechanism for the hub for transmitting in one direction may be engaged in a radial or axial direction. The radial engagement means that the hub is provided with the teeth in the radial direction, with the teeth being engaged in the radial ratchet blocks. This axial engagement means that the hub is provided with the teeth in the axial direction, with the teeth being engaged in the axial ratchet blocks.
Bei der Betätigung wird mit der Übertragung in eine Richtung eine lineare Verschiebung zwischen der Ratsche und der Nabe erzeugt, um eine Lücke zu bilden, um die Ratsche und die Nabe auszurücken. Daher kann die Nabe kein Drehmoment übertragen. Die lineare Verschiebung zwischen der Ratsche und der Nabe kann eine zweiseitige lineare Verschiebung und eine einseitige lineare Verschiebung sein.Upon actuation, transmission in one direction creates a linear displacement between the ratchet and the hub to form a gap to disengage the ratchet and hub. Therefore, the hub can not transmit torque. The linear displacement between the ratchet and the hub may be a two-sided linear displacement and a one-sided linear displacement.
Die
Die
Die Nabe nach dem ersten Beispiel ist an ihrem rechten Ende mit einem ringförmigen Gewinde versehen, das mit Zähnen gebildet ist, die in radialer Richtung in eine der Scheiben eingerückt werden und das relativ linear zur Scheibe verschoben wird. Der Rotor ist mit Zähnen versehen, die in radialer Richtung in die andere Scheibe eingerückt sind, damit die linearen Verschiebungen in beide Richtungen erfolgen können. Die beiden jeweils einander gegenüber gebildeten Oberflächen der beiden Scheiben weisen Zähne auf, die ineinander eingerückt sind. Das ringförmige Gewinde, die beiden Scheiben und die Feder wirken miteinander zusammen, um einen freien Radmechanismus zu bilden, wobei die beiden Scheiben linear in beide Richtungen verschoben werden können. Beim Treten auf die Pedale in die Vorwärtsrichtung werden die Zähne zwischen den beiden Scheiben aufeinander zu verschoben, um das Drehmoment zu übertragen. Beim Treten auf die Pedale in die Rückwärtsrichtung werden die Zähne zwischen den beiden Scheiben übereinander verschoben, wobei diese Gleitbewegung zusammen mit der linearen Verschiebung in beide Richtungen ausgeführt wird und die beiden Scheiben voneinander getrennt werden, um die Nabe ohne abgegebenes Drehmoment zu rotieren.The hub according to the first example is provided at its right end with an annular thread which is formed with teeth which are radially engaged in one of the discs and which is displaced relatively linearly to the disc. The rotor is provided with teeth which are radially engaged in the other disk so that the linear displacements can take place in both directions. The two surfaces of the two disks formed opposite each other have teeth which are engaged with each other. The annular thread, the two discs and the spring cooperate with each other to form a free wheel mechanism, wherein the two discs can be linearly displaced in both directions. When pedaling in the forward direction, the teeth between the two discs are shifted toward each other to transmit the torque. When pedaling in the reverse direction, the teeth are shifted one over the other between the two disks, this sliding movement being carried out together with the linear displacement in both directions, and the two disks being separated from each other to rotate the hub with no torque output.
Die Nabe nach dem zweiten Beispiel ist auf der Innenseite des Schwungrades mit umlaufenden Ratschenzähnen versehen, wobei der Ratschenblock gegenüber dem Schwungrad mit umlaufenden Ratschenzähnen gebildet ist, um in das Ende des Schwungrades eingerückt zu werden. Dieser Ratschenblock ist üblicherweise mit dem Permanentmagnet im Bund angeordnet, wobei der Ratschenblock linear zum Bund verschoben wird. Die umlaufenden Ratschenzähne auf der anderen Seite des Schwungrades ist fest, um die lineare Verschiebung in eine Richtung zwischen dem Ratschenblock und der Nabe zu ermöglichen. Damit wird ebenfalls der Zweck erfüllt, dass die Nabe das Drehmoment in nur eine Richtung überträgt.The hub according to the second example is provided on the inside of the flywheel with circumferential ratchet teeth, wherein the Ratchet block opposite the flywheel is formed with circumferential ratchet teeth to be engaged in the end of the flywheel. This ratchet block is usually arranged with the permanent magnet in the collar, the ratchet block is moved linearly to the covenant. The circumferential ratchet teeth on the other side of the flywheel are fixed to allow linear translation in one direction between the ratchet block and the hub. This also fulfills the purpose that the hub transmits the torque in one direction only.
Die Zähne nach den beiden Beispielen bestehen jedoch aus einer geneigten und einer vertikalen Fläche. Daher weisen diese Zähne eine vorbestimmte Höhe sowie eine unterschiedliche Höhe zwischen dem nächsten Zahn auf. Während der interaktiven Betätigung zwischen den Scheiben oder den Ratschenblöcken ist die geneigte Oberfläche jedoch zu gross, so dass keine Lücke gebildet wird, was zu einer Abnutzung wegen der Reibung zwischen den Zähnen führt. Diese Reibung verursacht einen Widerstand, wodurch die lineare Verschiebung verlangsamt wird. Überdies werden die reibungslosen Wirkungsweisen zwischen den Ratschenzähnen wegen dem Höhenunterschied zwischen den vertikalen Flächen der Zähne beeinträchtigt. Dies führt dazu, dass die Scheiben und die Ratschenblöcke nicht schnell wieder eingerückt werden können, wobei die Empfindlichkeit der Übertragung reduziert wird. Des weiteren wird zwischen den Scheiben und der Feder, zwischen dem Ratschenblock und dem Permanentmagnet sowie zwischen der Nabe und der Achse eine Lücke gebildet. Die Feder oder das Permanentmagnet ist einfach an der Achse montiert, während die beiden Enden der Feder oder des Permanentmagnets nicht gut positioniert sind, so dass die Komponenten dazu tendieren, dass sie während der Betätigung geneigt oder gekippt werden, was die Übertragung des Ratschenmechanismus beeinträchtigt.However, the teeth according to the two examples consist of an inclined and a vertical surface. Therefore, these teeth have a predetermined height and a different height between the next tooth. However, during the interactive operation between the disks or the ratchet blocks, the inclined surface is too large so that no gap is formed, resulting in wear due to the friction between the teeth. This friction causes a resistance, which slows down the linear displacement. Moreover, the smooth operations between the ratchet teeth are compromised because of the difference in height between the vertical surfaces of the teeth. As a result, the discs and ratchet blocks can not be quickly re-engaged, thereby reducing transmission sensitivity. Furthermore, a gap is formed between the discs and the spring, between the ratchet block and the permanent magnet and between the hub and the axle. The spring or permanent magnet is simply mounted to the axle while the two ends of the spring or permanent magnet are not well positioned so that the components tend to be tilted or tilted during actuation which interferes with the transmission of the ratcheting mechanism.
Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Nabenaufbau zum Umgehen der Nachteile der Nabenaufbauten nach der bekannten Ausführungsart geschaffen werden.The present invention seeks to provide a hub assembly for overcoming the disadvantages of prior art hub assemblies.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Nabenaufbau, der aus einer Nabe mit einem ersten Loch versehen ist, wobei in der Innenperipherie des ersten Loches eine erste Nut gebildet ist. Die erste Nut verläuft parallel zur Nabenachse, während eine Achse in das erste Loch eingeschoben ist. Eine Rohrwelle ist mit einem zweiten Loch versehen, während in der Innenperipherie dieses zweiten Loches eine zweite Nut gebildet ist. Die zweite Nut verläuft parallel zur Achse der Rohrwelle. Eine Antriebskomponente ist als eine ringförmige Komponente gebildet und ist auf ihrer Außenperipherie mit mehreren ersten Zähnen versehen. Die ersten Zähne befinden sich an einer Stelle, die jener der zweiten Nut entspricht. Die Antriebskomponente ist mit einer kegelförmigen ersten Ratsche versehen, die axial auf ersterer gebildet ist und die zwei dreieckige Berührungsflächen aufweist, um in radialer Richtung eine kegelförmige Fläche zu bilden. Die beiden dreieckigen Berührungsflächen weisen verschiedene Flächen auf. Die ersten Zähne sind in die zweite Nut eingerückt, während die Antriebskomponente in dieser zweiten Nut linear verschoben wird. Eine passive Komponente ist als eine ringförmige Komponente gebildet und weist auf ihrer Außenperipherie mehrere zweite Zähne auf. Diese zweiten Zähne befinden sich an einer Stelle, die jenen der ersten Nut entspricht. Die passive Komponente ist mit einer kegelförmigen zweiten Ratsche versehen, die axial auf ersterer gebildet ist. Die zweiten Zähne der passiven Komponente sind in die erste Nut eingerückt, wobei die passive Komponente linear in der ersten Nut verschoben wird. Eine Rückstellkomponenteneinheit ist mit je einer Rückstellkomponente gebildet, die zwischen der Nabe und der passiven Komponente bzw. zwischen der Rohrwelle und der Antriebskomponente montiert sind. Mit den dreieckigen kegelförmigen ersten und zweiten Ratschen werden die Berührungsfläche und die Reibung zwischen den Ratschen reduziert, so dass das Ein- und Ausrücken schneller und reibungsloser erfolgen.In the present invention is a hub structure, which is provided from a hub having a first hole, wherein in the inner periphery of the first hole, a first groove is formed. The first groove is parallel to the hub axle, while an axle is inserted into the first hole. A tube shaft is provided with a second hole, while in the inner periphery of this second hole, a second groove is formed. The second groove is parallel to the axis of the tube shaft. A drive component is formed as an annular component and is provided on its outer periphery with a plurality of first teeth. The first teeth are located at a position corresponding to that of the second groove. The drive component is provided with a tapered first ratchet formed axially on the former and having two triangular contact surfaces to form a conical surface in the radial direction. The two triangular contact surfaces have different surfaces. The first teeth are engaged in the second groove, while the drive component is linearly displaced in this second groove. A passive component is formed as an annular component and has a plurality of second teeth on its outer periphery. These second teeth are located at a location corresponding to that of the first groove. The passive component is provided with a conical second ratchet formed axially on the former. The second teeth of the passive component are engaged in the first groove, the passive component being linearly displaced in the first groove. A reset component unit is formed with a respective return component, which are mounted between the hub and the passive component or between the tubular shaft and the drive component. The triangular conical first and second ratchets reduce the contact area and friction between the ratchets, making engagement and disengagement quicker and smoother.
Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Nabenaufbaus, wobei die beiden Ratschen ineinander eingerückt sind und zwischen einer Antriebskomponente und einer passiven Komponente montiert sind. Die Zähne der Ratschen weisen in radialer Richtung zwei dreieckige Berührungsflächen auf, um die Berührungsfläche zu reduzieren. Beim linearen Verschieben der Antriebskomponente und der passiven Komponente sowie beim Ausrücken voneinander wird zwischen den Zähnen eine Lücke gebildet, so dass die Betätigung zwischen den beiden Ratschen reibungsloser und schneller erfolgen kann.The main object of the present invention is to provide a hub assembly wherein the two ratchets are interengaged and mounted between a drive component and a passive component. The teeth of the ratchets have two triangular contact surfaces in the radial direction to reduce the contact area. In the linear displacement of the drive component and the passive component as well as the disengagement from each other, a gap is formed between the teeth, so that the operation between the two ratchets can be done smoothly and faster.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Nabenaufbaus, wobei die Rohrstange zwischen der Nabe, der Antriebskomponente, der passiven Komponente und der Rohrwelle montiert ist. Mit der Rohrstange wird die lineare Verschiebung zwischen der Antriebskomponente, der passiven Komponente und den Rückstellkomponenten geführt.It is a further object of the present invention to provide a hub assembly wherein the tube rod is mounted between the hub, the drive component, the passive component, and the tube shaft. The pipe rod guides the linear displacement between the drive component, the passive component and the return components.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Nabenaufbaus, wobei die Antriebskomponente und die passive Komponente auf einer Seite je einen Anschlag aufweisen, um die Rückstellkomponente zu befestigen, wobei sich diese Ausführungsart praktischer zusammenbauen läßt.Yet another object of the present invention is to provide a hub assembly wherein the drive component and the passive component each have a stop on one side to secure the return component, this embodiment being more practical to assemble.
Die vorliegende Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen, die rein zum Zweck der Veranschaulichung eine bevorzugte Ausführungsart nach der vorliegenden Erfindung zeigen, deutlicher dargestellt werden.The present invention will become more apparent from the following description with reference to the accompanying drawings which, for purposes of illustration only, show a preferred embodiment of the present invention.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSARTDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
Mit Bezugnahme auf die
Die Nabe
Die Rohrwelle
Die Antriebskomponente
Bei dieser Ausführungsart weist die erste Ratsche
Die passive Komponente
Die Rückstellkomponenteneinheit ist mit je einer Rückstellkomponente (
Der Innendurchmesser der Rohrstange
Beim Rotieren der Antriebskomponente
Wie oben erwähnt werden die Antriebskomponente
Wie in der
Die
Die ersten und zweiten Ratschen
Die Rückstellkomponenten
Trotz der oben beschriebenen Darstellung und Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsart wird es den Fachleuten auf diesem Gebiet offensichtlich werden, dass weitere Ausführungsarten vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.Notwithstanding the above-described illustration and description of the inventive embodiment, it will be apparent to those skilled in the art that other embodiments may be practiced without departing from the scope of the present invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- TW 096219278 [0006] TW 096219278 [0006]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20120405 |
|
R156 | Lapse of ip right after 3 years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: ISARPATENT - PATENT- UND RECHTSANWAELTE BEHNIS, DE Representative=s name: ISARPATENT - PATENTANWAELTE- UND RECHTSANWAELT, DE Representative=s name: ISARPATENT - PATENT- UND RECHTSANWAELTE BARTH , DE |