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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Ratschenstruktur und einen Kettenradhalter mit dieser Ratschenstruktur.
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Stand der Technik
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Aus der
TWM397918 ist eine Fahrradradnabe bekannt, wobei der Kettenradhalter eine Ratschenstruktur aufweist, die eine Vielzahl von Sperrklinken besitzt. Ein Federelement ist um den Kettenradhalter gelegt und drückt die Sperrklinken. Das Federelement kann eine Rückstellkraft erzeugen, durch die die Sperrklinken in den Eingriffzustand mit einem Zahnkranz der Radachse zurückgestellt werden können. Dadurch kann die Radnabe gedreht werden oder leerlaufen.
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Das Federelement drückt alle Sperrklinken. Wenn eine Sperrklinke mit dem Zahnkranz außer Eingriff und die benachbarte Sperrklinke mit dem Zahnkranz in Eingriff steht, wird das Federelement von der benachbarten Sperrklinke gedrückt und verformt, wodurch die Rückstellkraft des Federelements für die benachbarte Sperrklinke schlecht ist, so dass die benachbarte Sperrklinke nicht schnell in den Eingriffzustand mit dem Zahnkranz zurückgestellt werden kann. Daher ist das Treten des Fahrrads nicht reibungslos. Da das Federelement nicht präzise die Sperrklinken drücken kann, ist die Kraftverteilung zwischen den Sperrklinken und dem Zahnkranz nicht gleichmäßig, so dass ein Verschleiß auftreten kann.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ratschenstruktur und einen Kettenradhalter mit dieser Ratschenstruktur zu schaffen, wobei eine gegenseitige Behinderung der benachbarten Sperrklinken vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Ratschenstruktur gelöst, die durch ein erstes und zweites Federelement in den Aufnahmeausnehmungen des Kettenradhalters der Radnabe angeordnet ist und eine Vielzahl von ersten und zweiten Sperrklinken umfasst.
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Die ersten Sperrklinken und die zweiten Sperrklinken sind in den Aufnahmeausnehmungen angeordnet und können sich gegenüber den Aufnahmeausnehmungen neigen, wobei die ersten Sperrklinken jeweils eine erste seichte Nut und eine erste tiefe Nut besitzen, wobei die zweiten Sperrklinken jeweils eine zweite seichte Nut und eine zweite tiefe Nut besitzen. Das erste Federelement rastet in die ersten seichten Nuten der ersten Sperrklinken und die zweiten tiefen Nuten der zweiten Sperrklinken ein. Das zweite Federelement rastet in die zweiten seichten Nuten der zweiten Sperrklinken und die ersten tiefen Nuten der ersten Sperrklinken ein. Dadurch kann eine gegenseitige Behinderung der benachbarten Sperrklinke vermieden werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Radnabe,
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1A eine vergrößerte Darstellung gemäß 1,
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2A und 2B perspektivische Darstellungen des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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3A und 3B perspektivische Darstellungen des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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4 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Kettenradhalters,
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5 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Radnabe,
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6 eine Schnittdarstellung an der Stelle des ersten Federelements der erfindungsgemäßen Radnabe,
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7 eine Schnittdarstellung an der Stelle des zweiten Federelements der erfindungsgemäßen Radnabe.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Ratschenstruktur umfasst mindestens eine Sperrklinke, die eine seichte Nut und eine tiefe Nut aufweist, die nebeneinander angeordnet sind, wobei die Tiefe der seichten Nut kleiner ist als die der tiefen Nut.
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Die Sperrklinke in einem weiteren Ausführungsbeispiel weist eine erste Seite auf, auf der eine erste Rastausnehmung und eine zweite Rastausnehmung gebildet sind, wobei die erste und zweite Rastausnehmung nebeneinander angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen der ersten Rastausnehmung und der ersten Seite kleiner ist als der Abstand zwischen der zweiten Rastausnehmung und der ersten Seite.
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Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich ist, umfasst der erfindungsgemäße Kettenradhalter die obengenannte Ratschenstruktur, einen Hauptkörper 2, mindestens ein erstes Federelement 3 und mindestens ein zweites Federelement 3'.
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Der Hauptkörper 2 weist ein erstes Ende 21 und ein zweites Ende 22 auf. Das erste Ende 21 besitzt an der Umfangsseite eine Vielzahl von Aufnahmeausnehmungen 23, die ringförmig um den Hauptkörper 2 verteilt sind. Vorzugsweise sind zwischen den benachbarten Aufnahmeausnehmungen 23 jeweils eine erste Nut 24 und eine zweite Nut 25 gebildet. Die erste Nut 24 ist dem zweiten Ende 22 zugewandt und die zweite Nut 25 ist dem zweiten Ende 22 abgewandt.
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Im ersten Ausführungsbeispiel umfasst die erfindungsgemäße Ratschenstruktur mindestens eine erste Sperrklinke 11 und mindestens eine zweite Sperrklinke 12. Vorzugsweise umfasst die Ratschenstruktur eine Vielzahl von ersten Sperrklinken 11 und eine Vielzahl von zweiten Sperrklinken 12. Die ersten Sperrklinken 11 und die zweiten Sperrklinken 12 sind in den Aufnahmeausnehmungen 23 angeordnet. D.h. die ersten Sperrklinken 11 und die zweiten Sperrklinken 12 sind beabstandet in den Aufnahmeausnehmungen 23 angeordnet und können sich gegenüber den Aufnahmeausnehmungen 23 geneigt werden. Die ersten Sperrklinken 11 besitzen an der den Aufnahmeausnehmungen 23 abgewandten Seite jeweils eine erste seichte Nut 111 und eine erste tiefe Nut 112. Die Tiefe der ersten seichten Nut 111 ist kleiner als die der ersten tiefen Nut 112. Die erste seichte Nut 111 ist dem zweiten Ende 22 zugewandt und die erste tiefe Nut 112 ist dem zweiten Ende 22 abgewandt. Die zweiten Sperrklinken 12 besitzen an der den Aufnahmeausnehmungen 23 abgewandten Seite jeweils eine zweite seichte Nut 121 und eine zweite tiefe Nut 122. Die Tiefe der zweiten seichten Nut 121 ist kleiner als die der zweiten tiefen Nut 122. Die zweite Tiefe Nut 122 ist dem zweiten Ende 22 zugewandt und die zweite seichte Nut 121 ist dem zweiten Ende 22 abgewandt.
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Die ersten seichten Nuten 111 der ersten Sperrklinken 11 und die zweiten tiefen Nuten 122 der zweiten Sperrklinken 12 fluchten mit den ersten Nuten 24 des Hauptkörpers 2. Die ersten tiefen Nuten 112 der ersten Sperrklinken 1 und die zweiten seichten Nuten 121 der zweiten Sperrklinken 12 fluchten mit den zweiten Nuten 25 des Hauptkörpers 2.
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Die 1, 2A und 2B zeigen das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die ersten Sperrklinken und die zweiten Sperrklinken anders ausgebildet sind. Die ersten Sperrklinken 11 weisen an der den Aufnahmeausnehmungen 23 abgewandten Seite jeweils eine erste Rastausnehmung 111' und eine zweite Rastausnehmung 112' auf. Die erste Rastausnehmung 111' ist dem zweiten Ende 22 zugewandt und besitzt einen Boden. Die zweite Rastausnehmung 112' ist dem zweiten Ende 22 abgewandt und besitzt einen Boden. Der Abstand zwischen dem Boden der ersten Rastausnehmung 111' und der der Aufnahmeausnehmung 23 abgewandten Seite der ersten Sperrklinke 11' ist kleiner der Abstand zwischen dem Boden der zweiten Rastausnehmung 112' und der der Aufnahmeausnehmung 23 abgewandten Seite der ersten Sperrklinke 11'. Die zweiten Sperrklinken 12' weisen an der den Aufnahmeausnehmungen 23 abgewandten Seite jeweils eine dritte Rastausnehmung 121' und eine vierte Rastausnehmung 122' auf. Die dritte Rastausnehmung 121' ist dem zweiten Ende 22 abgewandt und besitzt einen Boden. Die vierte Rastausnehmung 122' ist dem zweiten Ende 22 zugewandt und besitzt einen Boden. Der Abstand zwischen dem Boden der dritten Rastausnehmung 121' und der der Aufnahmeausnehmung 23 abgewandten Seite der zweiten Sperrklinke 12' ist kleiner als der Abstand zwischen dem Boden der vierten Rastausnehmung 122' und der der Aufnahmeausnehmung 23 abgewandten Seite der zweiten Sperrklinke 12'. In diesem Ausführungsbeispiel hat die erste Sperrklinke 11' eine F-Form und besitzt eine dem zweiten Ende 22 abgewandte erste Rippe 113' und eine dem zweiten Ende 22 zugewandte zweite Rippe 114'. Zwischen der ersten Rippe 113' und der zweiten Rippe 114' ist die erste Rastausnehmung 111' gebildet. Die zweite Aufnahmeausnehmung 112' ist an der der ersten Aufnahmeausnehmung 111' abgewandten Seite der ersten Rippen 113' gebildet. D.h. die der ersten Rippe 113' abgewandte Seite der zweiten Rastausnehmung 112' ist offen. Die zweite Sperrklinke 12' hat eine F-Form und besitzt eine dem zweiten Ende 22 abgewandte dritte Rippe 123' und eine dem zweiten Ende 22 zugewandte vierte Rippe 124'. Zwischen der dritten Rippe 123' und der vierten Rippe 124' ist die dritte Rastausnehmung 121' gebildet. Die vierte Aufnahmeausnehmung 122' ist an der der dritten Aufnahmeausnehmung 121' abgewandten Seite der vierten Rippen 124' gebildet. D.h. die der vierten Rippe 124' abgewandte Seite der vierten Rastausnehmung 122' ist offen.
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Wie aus den 1, 3A und 3B ersichtlich ist, sind im dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung die erste Rastausnehmung 111“ und die zweite Rastausnehmung 112“ der ersten Sperrklinke 11“ miteinander verbunden. Die erste Sperrklinke 11 hat eine U-form und besitzt eine erste Rippe 113“ und eine zweite Rippe 114“. Die erste Rastausnehmung 111“ und die zweite Rastausnehmung 112“ befinden sich zwischen der ersten Rippe 113“ und der zweiten Rippe 114“. Die erste Rastausnehmung 111“ befindet sich an einer Seite der ersten Rippe 113“. Die zweite Rastausnehmung 112“ befindet sich an einer Seite der zweiten Rippen 114“. Die dritte Rastausnehmung 121“ und die vierte Rastausnehmung 122“ der zweiten Sperrklinke 12“ sind miteinander verbunden. Die zweite Sperrklinke 12 hat eine U-form und besitzt eine dritte Rippe 123“ und eine vierte Rippe 124“. Die dritte Rastausnehmung 114“ und die vierte Rastausnehmung 122“ befinden sich zwischen der dritten Rippe 123“ und der vierten Rippe 124“. Die dritte Rastausnehmung 121“ befindet sich an einer Seite der vierten Rippe 124“. Die vierte Rastausnehmung 122“ befindet sich an einer Seite der dritten Rippen 123“.
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Wie aus den 1 bis 7 ersichtlich ist, ist das erste Federelement 3 um den Hauptkörper 1 gelegt. Genauer gesagt, das erste Federelement 3 ist in den ersten Nuten 24 des Hauptkörpers 2 aufgenommen und rastet in die ersten seichten Nuten 111 (oder die ersten Rastausnehmungen 111', 111“) der ersten Sperrklinken 11 (oder 11', 11“) und die zweiten tiefen Nuten 122 (oder die vierten Rastausnehmungen 122', 122“) der zweiten Sperrklinken 12 (oder 12', 12“) ein. Das zweite Federelement 3' ist in den zweiten Nuten 25 des Hauptkörpers 2 aufgenommen und rastet in die zweiten seichten Nuten 121 (oder die dritten Rastausnehmungen 121', 114“) der zweiten Sperrklinken 12 (oder 12', 12“) und die ersten tiefen Nuten 112 (oder die zweiten Rastausnehmungen 112', 112“) der ersten Sperrklinken 11 (oder 11', 11“) ein. Das erste Federelement 3 und das zweite Federelement 3' sind jeweils durch eine C-förmige Feder gebildet, wodurch sich die ersten Sperrklinken 11 (oder 11', 11“) und die zweiten Sperrklinken 12 (oder 12', 12“) radial nach außen neigen.
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Die Erfindung betrifft weiter eine Radnabe. Wie aus den 1 bis 7 ersichtlich ist, umfasst die erfindungsgemäße Radnabe den obengenannten Kettenradhalter und eine Radachse 4. Die Radachse 4 weist einen innenverzahnten Zahnkranz 41 auf, der ringförmig ausgebildet ist und eine Vielzahl von Zähnen besitzt. Das erste Ende 21 des Hauptkörpers 2 wird in den Zahnkranz 41 gesteckt, wobei die ersten Sperrklinken und die zweiten Sperrklinken selektiv in die Zähne des Zahnkranzes 41 der Radachse 4 eingreifen können.
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Hierbei wird nur der Einsatzzustand des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben. Im Einsatz neigen sich die ersten Sperrklinken 11 und die zweiten Sperrklinken 12 durch das erste Federelement 3 und das zweite Federelement 3' zu dem Zahnkranz 41. Wenn der Hauptkörper 2 des Kettenradhalters in einer Richtung gedreht wird, können die Zähne des Zahnkranzes 41 die ersten Sperrklinken 11 und die zweiten Sperrklinken 12 in Richtung der Aufnahmeausnehmungen 23 des Hauptkörpers 2 drücken, die somit den Zahnkranz 41 freigeben. Daher stehen die ersten Sperrklinken 11 und die zweiten Sperrklinken 12 selektiv mit den Zähnen des Zahnkranzes 41 in Eingriff. Wie aus den 1, 6 und 7 ersichtlich ist, wenn die ersten Sperrklinken 11 mit den Zähnen des Zahnkranzes 41 in Eingriff und die zweiten Sperrklinken 12 mit den Zähnen des Zahnkranzes 41 außer Eingriff stehen und das erste Federelement 3 in die ersten seichten Nuten 111 der ersten Sperrklinken 11 und die zweiten Tiefen Nuten 122 der zweiten Sperrklinken 12 einrastet, kann das erste Federelement 3 beim Weiterdrehen des Hauptkörpers des Kettenradhalters eine Rückstellkraft erzeugen, damit sich die ersten Sperrklinken 11 zu dem Zahnkranz 41 neigen. Wenn das zweite Federelement 3' in die zweiten seichten Nuten 121 der zweiten Sperrklinken 12 und die ersten tiefen Nuten 112 der ersten Sperrklinken 11 einrastet, kann das zweite Federelement 3' eine Rückstellkraft erzeugen, damit sich die zweiten Sperrklinken 12 zu dem Zahnkranz 41 neigen.
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Zusammenfassung ist festzustellen, dass die ersten und zweiten Sperrklinken abwechseln angeordnet sind, wodurch eine gegenseitige Behinderung der ersten und zweiten Sperrklinken vermieden wird, so dass die ersten und zweiten Sperrklinken in der sich zu dem Zahnkranz neigenden Stellung gehalten werden können. Daher kann die Reibungslosigkeit des Leerlaufs des Kettenradhalters und der Radachse erhöht werden. Wenn der Kettenradhalter und die Radachse gegenseitig leerlaufen, können die Zähne der Zahnkranzes die ersten und zweiten Sperrklinken wegdrücken, so dass die Kraftverlust reduziert wird und die Reibungslosigkeit des Drehens erhöht wird.
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Die ersten und zweiten Sperrklinken behindern sich nicht gegenseitig, wodurch die Eingriffskraft zwischen den ersten und zweiten Sperrklinken und dem Zahnkranz gleichmäßiger ist, so dass ein Verschleiß vermieden wird und die Lebensdauer verlängert wird.
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Die Erfindung betrifft somit eine Ratschenstruktur und einen Kettenradhalter mit dieser Ratschenstruktur, der einen Hauptkörper (2), eine Ratschenstruktur, mindestens ein erstes Federelement (3) und mindestens ein zweites Federelement (3') umfasst, wobei der Hauptkörper (2) eine Vielzahl von Aufnahmeausnehmungen (23) aufweist, wobei die Ratschenstruktur eine Vielzahl von Sperrklinken aufweist, die selektiv in einen Zahnkranz (41) der Radnabe eingreifen können, wobei die Sperrklinken jeweils eine seichte Nut und eine tiefe Nut besitzen, wobei das erste und zweite Federelement (3, 3) in die seichten Nuten der Sperrklinken einrasten, wodurch die benachbarten Sperrklinken von dem ersten und zweiten Federelement (3, 3) gedrückt werden. Da die benachbarten Sperrklinken von einem unterschiedlichen Federelement gedrückt werden, kann eine gegenseitige Behinderung der benachbarten Sperrklinken vermieden werden.
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Bezugszeichenliste
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- 11, 11', 11“
- erste Sperrklinke
- 111
- erste seichte Nut
- 111', 111“
- erste Rastausnehmung
- 112
- erste tiefe Nut
- 112', 112“
- zweite Rastausnehmung
- 113', 113“
- erste Rippe
- 114', 114“
- zweite Rippe
- 12, 12', 12“
- zweite Sperrklinke
- 121
- zweite seichte Nut
- 121', 121“
- dritte Rastausnehmung
- 122
- zweite seichte Nut
- 122', 122“
- vierte Rastausnehmung
- 123', 123“
- dritte Rippe
- 124', 124“
- vierte Rippe
- 2
- Hauptkörper
- 21
- erstes Ende
- 22
- zweites Ende
- 23
- Aufnahmeausnehmung
- 24
- erste Nut
- 25
- zweite Nut
- 3
- erstes Federelement
- 3'
- zweites Federelement
- 4
- Radachse
- 41
- Zahnkranz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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