DE2314555A1

DE2314555A1 - Kettenschaltung mit fuehrung des leitsowie spannrades durch halbelliptik-federn

Info

Publication number: DE2314555A1
Application number: DE19732314555
Authority: DE
Inventors: Eduard Ing Bergles
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1973-03-23
Filing date: 1973-03-23
Publication date: 1974-10-03
Also published as: US3847028A; FR2222265B3; JPS5647032B2; IT1009371B; JPS49127344A; FR2222265A1

Description

FICHIEL & SACHS Atf - SCHOIHHBI ΡΑΪΕΗ2?- UND

Kettenschaltung sit S¹UhImIIg des Leit- sowie Spannrades duroh Halbelliptik-Federa

Die Erfindung betrifft eine Kettenschaltung für Fahrräder o, dgl« ι bestehend aus einem Kettenrädersatz mit Kettenrädern unterschiedlichen Durchmessers auf der Achse des getriebenen Bades, einer Kettenleit- und Spanneinrichtung mit einem Leitrad und einem federbelasteten Spannrad, welches im Abstand vom Leitrad um die Leitradachse schwenkbar angeordnet ist, wobei das Leitrad beim Schaltvorgang parallel zur Hantellinie des Kettenrädersatzes auf einer Geraden verschiebbar angeordnet ist.

Eine Kettenschaltung der obengenannten Art ist beispielsweise aus der französischen Patentschrift 1 277 691 bekannt. Diese bekannte Ausführung weist eine in einem Rohr axial geführte Kettenleit- und Spanneinrichtung auf. Die Achse dieses Bohres verläuft parallel zur Hantellinie des Kettenrädersatzes des getriebenen Bades» Zur Durchführung der Schaltvorgänge wird über einen Seilzug ein Zahnrad betätigt, welches in eine entsprechende Verzahnung in Form einer Zahnstange auf das zu verschiebende feil einwirkt· Diese Kettenschaltung ist klar im Aufbau und einwandfrei in der Funktion. Jedoch ist die Herstellung sehr aufwendig und daher teuer·

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kettenschaltung zu erstellen, mit sicherer Funktion und einfachem Aufbau.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß die Verschiebeeinrichtung aus zwei Halbelliptik-Federn (12, 13) besteht, die an ihren Enden gelenkig miteinander verbunden sind und die Achsen (14) der Gelenke in einer senkrecht zur Mantel-

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linie (7) des Kettenrädersatzes (6) verlaufenden Ebene angeordnet sind. Me Verschiebung der Kettenleit- und Spanneinrichtung durch zwei Halbelliptik-Pedern ergibt einmal eine geradlinige Bewegung, welche durch die erfindungsgemäße Anordnung dieser federn exakt parallel zur Hantellinie des Kettenrädersatzes verlauft. Dadurch ist in vorteilhafter Weise erreicht, daß in allen Gangstufen der Abstand zwischen dem Leitrad und dem entsprechenden Kettenrad des Kettenrädersatzes nahezu konstand ist. Weiterhin vereinigen die beiden Halbelliptik-Federn in sehr vorteilhafter Weise zwei verschiedene Punktionen gleichzeitig in sich: Einmal übernehmen sie die Führung der Leit- und Spanneinrichtung und zum anderen erzeugen sie gleichseitig die Spannung für die Rückholkraft beim Schalten von einem Kettenrad mit kleinem Durchmesser auf ein solches mit einem größeren Durchmesser· Dabei sind die beiden Halbelliptik-Federn sehr leicht herzustellen und platzsparend am Had unterzubringen.

Hach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die dem Leitrad abgewandte Feder an einer von den Gelenken gleich weit entfernten Stelle an einem Träger befestigt ist, welcher einstellbar an der Befestigungslasche angeordnet ist· Durch die Einspannung der Halbelliptik-Feder in deren Mitte ergibt sich eine exakt geradlinige Schaltbewegung· Durch die Einstellbarkeit des Trägers, an welchem die Halbelliptik-Peder befestigt ist, ergibt sich die Möglichkeit, in besonders einfacher Weise die gesamte Leit- und Spanneinrichtung einzustellen.

Es wird erfindungsgemäß weiterhin vorgeschlagen, daß der Träger oberhalb der Befestigungestelle an der Befestigungslasche von dieser wegweisend abgewinkelt ist und das Widerlager für die Schaltzughose aufweist und unterhalb der Befestigungsstelle ebenfalls abgewinkelt und senkrecht zur Mantellinie des Kettenrädersatzes verlaufend einen geneigten Bereich aufweist, daran anschließend eine Schlaufe zur Aufnahme einer Achse mit eines? Umlenkrolle beschreibt und in ein parallel zum geneigten Bereich angeordnetes Endteil ausläuft, wobei die Feder zwischen geneigtem

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Bereich, und Endteil angeordnet ist· Trotzdem dieser !rager einen geringen Bauaufwand aufweist, ist es möglich, daß er mehrere Punktionen gleichzeitig übernimmt ι Einmal führt er die eine HaIbelliptik-Feder zwischen zwei parallel verlaufenden Bereichen ganz exakt, zum anderen bildet er durch seine Schlaufe die Möglichkeit, ein XJialenkrad für den Schaltzug anzuordnen, und zum Schluß stellt er selbst noch das einstellbare Widerlager für die Schaltzughose dar· Dabei ist zu betonen, daß dieser Träger entweder aus durchgehend gleich breitem Bandmaterial leicht herstellbar ist oder auch aus entsprechend starkem Blech ausstanzbar ist.

Vorteilhaft im Sinne der Erfindung ist es weiterhin, daß der Leitradträger zur Aufnahme der dem Leitrad zugewandten Halbelliptik-Feder U-förmig ausgebildet ist und die Feder an einer von den beiden Achsen gleich weit entfernten Stelle zwischen den beiden Schenkeln des Leitradträgers befestigt ist, wobei beide Schenkel senkrecht zur Mantellinie des Kettenrädersatzes verlaufen. Auch dieser Leitradträger ist besonders einfach aus Flachmaterial durch Umbiegen herstellbar und er gewährleistet durch seine U-Form eine ganz sichere Befestigung der entsprechenden HaIbelliptik-Feder. Dabei ist wie bei der gegenüberliegenden HaIbelliptik-Feder die Einspannstelle genau in der Mitte zwischen den beiden Achsen angeordnet. Dies ergibt eine exakt geradlinige Bewegung der gesamten Le it- und Spanneinrichtung.

Dadurch, daß die beiden Schenkel des Leitradträgers vom Kettenrädersatz wegweisen, der untere die Leitradachse aufnimmt und der obere das Schaltzugwiderlager bildet, übernimmt auch dieser Leitradträger mehrere Funktionen gleichzeitig bei besonders einfacher Ausbildung.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die Leitradachse etwa in ihrem mittleren Bereich am Leitradträger befestigt ist, auf der dem Kettenrädersatz zugeordneten Seite das Leitrad sowie den das Spannrad tragenden, um die Leitradachse schwenkbaren Lenker auf-

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weist und auf der gegenüberliegenden Seite die Spannfeder trägt, welche sich sowohl am Lenker als auch im Bereich des Schaltzugwiderlagers abstützt· Damit kann der Spannfeder eine einfache Form gegeben werden, ihre Montage bereitet keine Schwierigkeiten und sie stützt sich an einem bereits vorhandenen Bauteil, nämlich am Leitradträger im Bereich des Schaltzugwiderlagers, ab·

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in den Zeichnungen beispielsweise dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen im einzelnen»

ffifi. 1 die Ansicht der Kettenschaltung vom treibenden Kettenrad aus gesehen;

Fig. 2 die Seitenansicht der Kettenschaltung gemäß Fig. 1·

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Kettenschaltung besteht in üblicher Weise aus einem Kettenrädersatz 6 auf der Achse des Hinterrades sowie einer entsprechenden Kettenleit- und Spanneinrichtung. Deren Befestigung erfolgt über eine Befestigungs-1 asche 1, welche mit einer entsprechenden Aussparung die Achse des Hinterrades umgreift und mit der nicht dargestellten Achemutter festgezogen wird. An dieser Befestigungelasche 1 ist ein Träger 2 einstellbar durch eine Schraube befestigt. Der Träger 2 ist oberhalb und unterhalb dieser Befestigungsstelle von dem Kettenrädersatz 6 wegweisend abgewinkelt. Die oben angeordnete Abwickelung weist das Widerlager 3 für die Schalt zughose auf. Diese ist in üblicher Weise zur exakten Einstellung des Schaltzuges verstellbar. Das untere Teil des Trägers 2 weist einen geneigten Bereich 4 auf, welcher senkrecht zur Mantellinie 7 des Kettenrädersatzes 6 verläuft. Anschließend an diesen geneigten Bereich 4 bildet der Träger eine Schlaufe 5 und läuft in einem Endteil 17 aus, welches parallel zum geneigten Bereich 4 verläuft. In der Schlaufe 5 befindet sich eine Achse 15 für eine Umlenkrolle 16. Zwischen dem Endteil 17 und dem geneigten Be-

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reich 4 ist die Halbelliptik-Feder 12 in ihrem mittleren Bereich fest angeordnet. An ihren beiden gegenüberliegenden Enden ist sie über Achsen 14 Bit einer weiteren Halbelliptik-Feder 15 gelenkig verbunden· Ebenfalls im mittleren Bereich der Halbelliptik-Feder 15 ist der Leitradträger 18 fest angeordnet. Dieser weist an der Befestigungsstelle zwei tT-fo'rmig ausgestaltete Schenkel 19 auf» welche die Halbelliptik-Feder 13 umgeben. Durch die Ausführung beider !federn als eben gewölbte Bauteile befinden sich die Achsen 14 immer in einer Ebene, welche senkrecht zur Mantellinie 7 des Kettenrädersatzes 6 angeordnet ist« Der Leitradträger 18 ist über eine Verlängerung des unteren Schenkels mit der Leitradaehse 11 fest verbunden. Die Verlängerung des oberen Schenkels 19 weist das Schaltzugwiderlager 20 auf. Die Leitradachse 11 ist parallel zur Achse des Kettenrädersatzes 6 angeordnet und trägt auf der einen Seite das Leitrad 8 sowie die beiden Lenker 10 mit dem Spannrad 9· Die Lenker 10 sind um die Leitradacbse 11 schwenkbar angeordnet, wie der Pfeil 25 in Fig· 2 andeutet. Weiterhin trägt die Leitradachse 11 auf ihrer dem Leitrad 8 abgewandten Seite die Spannfeder 21» welche sich einmal an einem der Lenker 10 abstützt und zum anderen am Leitradträger 18 im Bereich des Schaltzugwiderlagers 20· In Fig. 1 ist noch der Schaltzug 24 wiedergegeben, welcher im Schaltzugwiderlager 20 eingeklemmt ist, über die Umlenkrolle 16 läuft und im Widerlager 5 für die Schaltzughose in dieser verschwindet. Das nicht dargestellte Ende dieses Seilzuges ist an einer vom Fahrer zugänglichen Stelle angeordnet und steht dort mit einem Betätigungshebel in Verbindung. In Fig. 2 ist wegen der besseren Übersichtlichkeit dieser Schaltzug weggelassen·

Die Wirkungsweise der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Kettenschaltung ist folgende: In den beiden Figuren ist diejenige Schaltstellung wiedergegeben, welche den höchsten Gang entspricht, d. h., in welcher die Kette über das Kettenrad mit dem kleinsten Durchmesser läuft. Dieses Kettenrad ist in Fig. 1 das am weitesten links angeordnete Kettenrad des Kettenrädersatzes 6· In dieser Stellung sind die beiden Halbelliptik-Federa 12 und 15

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am weitesten vorgespannt. Bei einem Wechsel der Getriebeübersetzung durch gesteuerte freigäbe des Sehaltzuges 24 haben die beiden Halbelliptik-federn 12 und 13 das Bestreben, sich entgegen ihrer Vorspannung auseinander zu bewegen. Durch die Anordnung dieser beiden eben gewölbten Halbelliptik-fedem, durch welche die beiden Achsen 14 in einer Ebene liegen, welche senkrecht zur Mantellinie 7 des Kettenrädersatzes 6 angeordnet ist, ergibt sich für den an der Feder 13 befestigten Leitradträger eine Bewegung entsprechend dem Pfeil 22 parallel zur Mantellinie 7« Da am Leitradträger 18 sowohl das Leitrad 8 als auch das Spannrad 9 angeordnet sind, liird die um diese beiden Räder laufende Kette auf eines der nächstgrößeren Kettenräder des Kettenradsatzes 6 überführt. Durch die Bewegung des gesamten Leit- und Spannrades parallel zur Mantellinie 7 ist sichergestellt, daß in sämtlichen Gangstufen der Abstand zwischen dem Leitrad 8 und dem entsprechenden Kettenrad etwa gleich groß bleibt. Dadurch sind die Ein- und Auslaufverhältnisse der Kette in diesem Bereich in allen Übersetzungen gleich, so daß die Schaltvorgänge leicht und schnell ausführbar sind. Zur Spannung des in den verschiedenen Gangstufen ungleich langen unteren Kettentrums ist der Lenker 10, an welchem das Spannrad 9 drehbar befestigt ist, durch die Vorspannung der Spannfeder 21 drehbar um die Leitradachse 11 angeordnet. Es wird damit verhindert, daß die Kette sowohl im oberen als auch im unteren Trum durchhängt und den Schaltvorgang negativ beeinflußt bzw. sogar vom Kettenrad abfällt. Zur Betätigung der Leit- und Spanneinrichtung wird ein am Rahmen des fahrzeuges angebrachter Schaltzug 24 verwendet. Die Schaltzughose stützt sich hierbei am Widerlager 3 des Trägers 2 ab und weist dort auch eine feineinstellung auf· Der Schaltzug 24 selbst wird durch die TJmlenkrolle 16 umgelenkt, so daß er mit der gleichen Richtung in das Schaltzugwiderlager 20 hineinreicht, wie die Bewegungsrichtung des Leitradträgers 18. Diese Seilzugverlegung ist besonders raum- und kraftsparend. Zudem verändert sich das Übersetzungsverhältnis des Sehaltzuges 24 über den gesamten Schaltweg nicht, so daß die Schaltwege von Gangstufe zu Gangstufe immer gleich bleiben.

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Alle Einzelteile dieser Kettenschaltung sind leicht herstellbar, sie sind gleichzeitig zum großen !eil auch preiswert schon vom Ausgangssaterial her. Sowohl der Träger 2 und der Leitradträger als auch die "beiden Halbelliptik-Federn 12 und 13 können aus einem Bandmaterial praktisch ohne Abfall hergestellt werden. Bei "beiden Bauteilgruppen ist außerdem in der Hauptsache Biege- oder Faltarbeit nötig.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

fi. j Kettenschaltung für Fahrräder ο. dgl., "bestehend aus einem ^-^ Kettenrädersatz mit Kettenrädern unterschiedlichen Durchmessers auf der Achse des getriebenen Hades, einer Kettenleit- und Spanneinrichtung mit einem Leitrad und einem federbelasteten Spannrad, welches im Abstand vom Leitrad um die Leitradachse schwenkbar angeordnet ist, wobei das Leitrad beim Schaltvorgang parallel zur Hantellinie des Kettenrädersatzes auf einer Geraden verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeeinrichtung aus zwei HaIbelliptik-Federn (12, 13) besteht, die an ihren Enden gelenkig miteinander verbunden sind und die Achsen (14-) der Gelenke in einer senkrecht zur Hantellinie (7) des Kettenrädersatzes (6) verlaufenden Ebene angeordnet sind.
2. Kettenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Leitrad (8) abgewandte Halbelliptik-Feder (12) an einer von den Gelenken gleich weit entfernten Stelle an einem Träger (2) befestigt ist, welcher einstellbar an der Befestigungslasche (1) angeordnet ist.
3. Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) oberhalb der Befestigungsstelle an der Befestigungslasche (1) von dieser wegweisend abgewinkelt ist und das Widerlager (3) für die Schaltzughose aufweist und unterhalb der Befestigungsstelle ebenfalls abgewinkelt und senkrecht zur Mantellinie (7) des Kettenrädersatzes (6) verlaufend einen geneigten Bereich (4) aufweist, daran anschließend eine Schlaufe (5) zur Aufnahme einer Achse (15) mit einer Umlenkrolle (16) beschreibt und in ein parallel zum geneigten Bereich angeordnetes Endteil (17) ausläuft, wobei die Feder zwischen geneigtem Bereich und Endteil angeordnet ist.
4-. Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Lei tr «.dt rager (18) zur Aufnahme der dem Leitrad (8) zugewandten Halbelliptlk-Feder (13) ü-förmig

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ausgebildet ist und die Peder an einer von den beiden Achsen (14) gleich weit entfernten Stelle zwischen den beiden Schenkeln (19) des Leitradträgers befestigt ist, wobei beide Schenkel senkrecht zur Hantellinie (7) des Kettenrädersatzes (6) verlaufen·
5· Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (19) des Leitradträgers (18) vom Kettenrädereatz (6) wegweisen, der untere die Leitradachee (11) aufnimmt und der obere das Schaltzugwiderlager (20) bildet.
6. Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Leitradachse (11) etwa in ihrem mittleren Bereich am Leitradträger (18) befestigt ist, auf der dem Kettenrädersatz (6) zugewandten Seite das Leitrad (8) sowie den das Spermrad (9) tragenden, um die Leitradachse schwenkbaren Lenker (10) aufweist und auf der gegenüberliegenden Seite die Spannfeder (21) trägt, welche sich sowohl am Lenker als auch im Bereich des Schaltzugwiderlagers (20) abstützt.

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