DE2535943C3

DE2535943C3 - Kettenradsatz für ein Fahrrad

Info

Publication number: DE2535943C3
Application number: DE2535943A
Authority: DE
Inventors: Keizo Sakai Osaka Shimano (Japan)
Original assignee: Shimano Industrial Co Ltd
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1974-08-16
Filing date: 1975-08-12
Publication date: 1978-05-18
Also published as: FR2281869A1; DE2535943B2; FR2281869B1; IT1041575B; US4380445A; GB1523626A; DE2535943A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kettenradsatz für ein Fahrrad mit mehreren Radkränzen unterschiedlichen Durchmessers, die mittels Verbindungsteilen koaxial und im Parallelabstand zueinander angeordnet sind.

Fahrrad-Kettenschaltungen weisen Kettenradsätze mit mehreren Kettenradkränzen an der Tretkurbel oder an der Hinterachsennabe auf; derartige Radkränze wurden bisher jeweils einzeln gestanzt und dann mittels Verbindungsteilen koaxial und im Parallelabstand zueinander angeordnet, wobei als Verbindungsteile Nieten verwendet sind (DTPS 8 58 937); die Herstellung der bekannten Kraftübertragung ist aufwendig, da der Materialaufwand für die einzeln hergestellten Radkränze groß ist und gesonderte Distanzglieder gefertigt werden müssen.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, einen Kettenradsatz der eingangs genannten Art zu finden, der aus wenig Einzelteilen besteht, wenig Material erfordert und dennoch einfach zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kettenradsatz mindestens zwei koaxial aus einer Platine ausgestanzte Radkränze aufweist, und daß die Verbindungsteile jeweils von mindestens einem der Radkränze radial abragende mit diesem gemeinsam ausgestanzte Teile sind.

Der Kettenradsatz kann dabei so ausgebildet sein, daß die von einem Radkranz abragenden Verbindungsteile mit dem anderen Radkranz oder von diesem abragenden Verbindungsteilen nachträglich verbunden sind.

Vorzugsweise ist die Ausbildung so getroffen, daß die Verbindungsteile mit den beiden durch sie verbundenen Radkränzen ein einstückiges Stanzteil und /ur Erzeugung eines Axialabstandes /wischen den Radkränzen umgebogen sind.

Die Erfindung schafft hiermit eine einstückige Kraftübertragung, die das Zusammensetzen von voneinander getrennten Kettenrädern nicht erfordert, so daß die Kraftübertragung als ganze nicht nur widerstandsfähig, sondern sogar auch noch besonders leicht ausgeführt werden kann.

Der äußerste Radkranz kann als Kettenschutzkranz ausgebildet sein. Es braucht dann nicht einmal der Kettenschutz an der erfindungsgemäßen Kraftübertragung einzeln gefertigt zu werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. i eine perspektivische Ansicht des vorderen, an der Tretkurbel angeordneten erfindungsgemäßen Kettenradsatzes für ein Fahrrad,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fi g. 1,

F i g. 3 eine Teilansicht von Verbindungsteilen in einer modifizierten Ausführungsform im Bereich ihrer Basis in vergrößertem Maßstab,

F i g. 4 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen, an der Hinterachsnabe angeordneten Kraftübertragung,

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines an der Tretkurbel angeordneten Keltenradsatzes,

F i g. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in F i g. 5, sowie

F i g. 7 eines Längsschnitt eines weiteren Kettenradsatzes in gleicher Darstellung wie F i g. 6.

Ein vorderer Kettenradsatz eines Fahrrades ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Er weist zwei unterschiedlich gezahnte Kettenradkränze 1 und 2 sowie einen Kettenschutzkranz 3 auf. Ein großer Kettenradkranz 1 und ein kleiner Kettenradkranz 2 und der Kettenschutzkranz 3 sind zusammenhängend durch Ausstanzen einer flachen metallischen Platte hergestellt.

Das Metallblech, welches vorher zu einer Scheibe geformt wurde, welche ebenso groß wie der Kettenschutz 3 oder der größte Kranz ist oder Abmessungen hat, welche für eine Mehrzahl der Teile erforderlich ist, wird zur Herstellung des Kettenradsatzes gestanzt. In dieser Anordnung sind der große Kettenradkranz 1, der Kettenschutzkranz 3, und der kleine Kettenradkranz 2, jeweils ringförmig gestaltet. Gleichzeitig ist der den größten Durchmesser aufweisende Kettenschutzkranz 3, wie durch das Bezugszeichen 31 in F i g. 1 gezeigt, am Innenumfaiig ausgespart, so daß die Zähne la des großen Kettenrades 1 gebildet werden. Quer zum Innenumfang des Kettenschutzkranzes 3 und dem Außenumfang des großen Kettenradkranzes 1 sind eine Mehrzahl von Verbindungsteilen 4 ausgebildet, die jeweils eine gegebene Breite haben und den Kettenradkranz 1 und den Kettenschutzkranz 3 zu einer Einheit verbinden. Wenn der Kettenschutzkranz 3 einen inneren Durchmesser hat, welcher gleich oder geringfügig größer als der Außendurchmesser des großen Kettenradkranzes 1 ist, ist es nicht erforderlich, die Zähne la in der oben angegebenen Weise aus dem Kettenschutzkranz 3 auszuschneiden. Wenn der kleine Kettenradkranz 2 einen Außendurchmesser hat, welcher gleich groß wie der Innendurchmesser des großen Ketter.radkranzes ist, werden die Zähne 2u des kleinen Kettenradkranzes 2 radial innen von dem Innenumfang des großen Kettenradkranzes 1 ausgebildet, wohingegen die Zähne 2a, wenn sie größer sind, in derselben Weise, wie oben beschrieben, durch Ausschneiden aus dem Innenumfangstcil des Kettenradkranzes I gebildet werden. Auch /wischen dem Außenumfang des kleinen Keuenradkranz.es 2 und dem Innentimfang des großen Kettenradkranzes 1 sind mehrere Verbindungsteile 5, gleichartig w^;i: die orei ersten ausgebildet, so daß der

kleine Kettenradkranz 2 und der große Kettenradkranz einstückig miteinander über die Verbindungsteile 5 verbunden sein können.

Die oben genannten Verbindungsteile 4 und 5 zwischen dem Kettenschutzkranz 3, dem großen Kettenradkranz 1 und dem kleinen Kettenradkranz 2 sind jeweils an der Stelle eines bis dreier Zähne der Kettenradkränze 1 bzw. 2 ausgebildet, wenn solche weggelassenen Zähne an jedem der Kettenradkränze 1 und 2 keine ungünstige Wirkungen auf den Eingriff der Kettenradkränze mit einer Antriebskette (nicht gezeigt) des Fahrrads haben. Wenn zur Ausbildung der Verbindungsteile keine Zähne weggelassen werden sollen, können die Verbindungsteile, wie aus Fig. 3 ersichtlich, in einer Weise gebildet werden, daß sie sich jeweils von den benachbarten Zahnlücken an beiden Seiten eines Zahnes aus erstrecken.

Da es in diesem Fall erforderlich ist, die Verbindungsteile in ihrer Breite zu reduzieren, kann ihre Festigkeit geringer werden, jedoch kann ihre Anzahl erhöht werden, so daß sie ausreichend fest werden. Wenn am großen Kettenradkranz I, wie in der Zeichnung gezeigt, jeder zweite Zahn weggelassen ist, können sich die Verbindungsteile 4 im Bereich zwischen benachbarten Zähnen la erstrecken. Die Verbindungsteile 4 und 5 sind so lang, daß der Kettenschutzkranz 3, der große Kettenradkranz 1 und der kleine Kettenradkranz 2 in vorgegebenem Abstand voneinander gehalten sind, und daß außerdem die Antriebskette, wenn sie im E: ngriff mit dem großen Kettenradkranz oder dem kleinen Kettenradkranz ist, nicht mit den Verbindungsteilen kollidiert. Um diese richtigen Längen für die Verbindungsteile 4 sicherzustellen, ist der große Kettenradkranz t radial nach innen ausgespart, wie durch das Bezugszeichen 11 in F i g. 1 angegeben, und zwar in einem Maße, daß die Verbindungsteile 4 mit ihrem einen Ende an einem im wesentlichen mittleren Teil der radialen Erstreckung des ringförmigen Körpers des Kettenrades 1 ansetzen können. Demgegenüber haben die Verbindungsteile 5 die geeignete Länge, wie vorstehend angegeben, wenn der Außenumfang des kleinen Kettenradkranzes 2 und der Innenumfang des großen Kettenradkranzes 1 ausreichend weit voneinander im Abstand angeordnet sind, um die Länge zu erhalten. Wenn der vorstehend angegebene Abstand zu klein ist, um die richtigen Längen zu erhalten, ist der kleine Kettenradkranz 2, wie mit dem Bezugszeichen 12 in Fig. 1 angegeben, in gleicher Weise zur Ausbildung der Verbindungsteile 5 in geeigneten Längen ausgespart, wie vorher für die Verbindungsteile 4 angegeben.

Bei dem ausgestanzten Rohling sind die Kettenräder 1 und 2 und der Kettenschutz 3 sämtlich in derselben Ebene angeordnet. Der Kettenschutzkranz 3 und die Kettenradkränze 1 und 2 werden unter Umbiegen der Verbindungsteile so gegeneinander versetzt, daß der erforderliche Abstand zwischen ihnen durch die abgebogenen Verbindungsteile 4 und 5 jeweils erhalten wird. Es ist ersichtlich, daß die seitliche Versetzung der Teile gleichzeitig mit ihrer Ausbildung oder in einem sich anschließenden gesonderten Verfahren durchgeführt werden kann.

Bei dem vorstehend angeführten Versetzen der Teile werden die Verbindungsteile 4 und 5 so weit ausgebogen, daß sie nicht mit der Antriebskette kollidieren, wenn diese mit dem einen oder anderen Kettenradkranz in Eingriff ist, und daß der Kettenschutzkranz 3 und die Kettenradkranze 1 und 2 jeweils auf einen gegebenen Abstund zwischen ihnen gehalten sind, wobei die Verbindungsteile entweder schräg verlaufen oder gekrümmt sein können.

In den F i g. 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 6

eine Nabe in der Mitte des kleinen Kettenradkranzes 2,

s und das Bezugszeichen 7 bezeichnet ein Loch zum Halten des Radsatzes an einen nicht gezeigten Kurbelarm des Fahrrades.

Die oben beschriebene Ausführungsform der Erfindung ermöglicht ein vorderes Zweiganggetriebe mit

ic· einem Kettenschutzkranz 3. Es gibt jedoch auch andere Getriebe ohne Kettenschutz. Ein Radsatz mit lediglich einem Kettenradkranz und einem Kettenschutzradkranz kann entsprechend ausgebildet werden und hat dieselben Vorteile, die oben angeführt sind.

is Die Konstruktion gemäß der Erfindung ist gleicherweise auf Keitenradsätze für mehrgängige Hinterachsnaben anwendbar, die von dem oben beschriebenen vorderen Kettenradsatz abweichen, in Fig.4 ist ein kombinierter Radsatz für ein fünfgängiges Getriebe

je. gezeigt, der fünf Kettenradkränze 41 bis 45 und einen Kettenschutzkranz 46 hat, die in Form von drei Zweifachradsätzen, ausgehend von dem großen Kettenradkranz 41 zu dem kleinsten Kettenradkranz 45 und dem Kettenschutzkranz 4b mit größerem Durchmesser

as als der Kettenradkranz 45, also in der Ordnung von der langsamen Geschwindigkeitsstufe zur Hochgeschwindigkeitsstufe, zusammengesetzt sind. Die Anordnung kann auch aus zwei Dreifachradsätzen oder im Extremfall aus einer Gruppe aus fünf Teilen bestehen. In Fig.4 bezeichnet das Bezugszeichen 40 die Verbindungsteile jedes Radkranzpaares.

Die oben angegebene Ausführungsform umfaßt die Verbindungsteile 4 und 5, welche integral quer zum Innenumfang des Kettenschutzkranzes 3 und dem

is Außenumfang des großen Kettenradkranzes 1 und quer zum Innenumfang des großen Kettenradkranzes 1 und dem Außenumfang des kleinen Kettenradkranzes 2 ausgebildet sind, jedoch können die Verbindungsteile auch so ausgebildet werden, wie in den F i g. 5 und 6 gezeigt. Wie aus diesen Figuren ersichtlich, schließt hier jeweils das radial äußere Ende der Verbindungsteile 4 an den Innenumfang des Kettenschutzkranzes 3 an.

Die inneren Enden der Verbindungsteile 4 liegen radial innerhalb des Kettenradkranzes fest und sind

4S durch Ausschneiden aus dem Außenumfangsteil des großen Kettenradkranzes 1 und anschließendes Trennen von diesem gebildet. Anschließend können die Verbindungsteile 4 zusammen mit dem Kettenschutz 3 in Umfangsrichtung gegenüber den durch das Aus-

s<> schneiden der Innenenden der Verbindungsteile entstandenen Aussparungen 110 am großen Kettenrad 1 versetzt werden und an diesem mittels Befestigungseinrichtungen, wie Schrauben od. dgl. befestigt werden. Die Verbindungsteile 5 schließen in derselben Weise, wie die

ss Verbindungsteile 4 mit einem Ende einstückig an dem Innenumfang des großen Kettenradkran/es 1 an. Ihre anderen Enden sind durch Ausschneiden aus dem Außenumfangsteil des kleinen Kettenradkranze.·; 2 jeweils an der Stelle eines Zahnes 2a ausgebildet. Dann

ι«· wird der kleine Kettenradkranz 2 unter Versetzung der Ausschnitte 120, aus welchen die freien Enden der Verbindungsteile 5 ausgeschnitten wurden, in Umfangsrichtung gegenüber diesen verdreht und an den freien Enden der Verbindungsteile 5 mittels Befestigungseinrichtungen, wie Schrauben od. dgl. befestigt. Auf diese Weise sind der Kettenschut/.kran/ 3 und der große und kleine Kettenradkran/. 1 und 2 benachbart zueinander mittels der Verbindungsteile 4 b/w. 5 miteinander

verbunden.

Die Verbindungsteile 4, welche an ihrem einen Ende einstückig von dem Kettenschut2kranz 3 abragen, sind an ihrem anderen Ende durch Ausschneiden des Außenumfangsteils des großen Kettenradkranzes 1 an der Stelle von einem bis drei Zähnen davon, oder im Bereich zwischen benachbarten Zähnen ausgebildet, wenn beim Kettenradkranz 1 jeder zweite Zahn weggelassen ist. Die entstehende Aussparung ist radial auf das Verbindungsteil 5 ausgerichtet, welches entsprechend an dem großen Kettenradkranz 1 ausgebildet ist.

Die Verbindungsteile 5 a,m großen Kettenradkranz 1 werden in jeder gegebenen Länge durch Ausschneiden aus dem Außenumfang des kleinen Kettenradkranzes 2 an der Stelle von einem bis drei Zähnen 2a davon radial fluchtend mit den die Nabe 6 tragenden Armen am kleinen Kettenradkranz 2 ausgebildet. Auch wenn die Kettenradkränze 1 und 2 zwei oder drei Zähne la bzw. 2.1 weniger haben, besteht dadurch kein Einfluß auf den Eingriff der Kettenräder mit der angetriebenen Kette (nicht gezeigt). Die Verbindungsteile 4 und 5 sind so lang, daß ihre inneren Enden im wesentlichen die halbe radiale Erstreckung des ringförmigen Körpers des Kettenradkranzes 1, welcher kleiner als der Kettenschutzkranz 3 ist, bzw. derjenigen des Kettenradkranzes 2, welcher kleiner als der Kettenradkranz 1 ist, erreichen oder darüber hinausgehen, wenn diese drei Teile koaxial zueinander angeordnet sind. Wenn nämlich die Kettenradkränze 1 und 2 und der Kettenschutzkranz 3 mit der Verbindungsteilen 4 und 5 über die Abstandshalter 1 und 9, wie aus den I"ig. 5 und b ersichtlich, verbündet sind, sind die Verbindungsteile lang genug, daß sie bt; zur halben Breite der ringförmigen Körper de: Kctlcnradkränzc 1 b/w. 2 reichen. Andererseits solltet die Verbindungsteile, wenn sie nicht über die Abslands halter 8 und 9 angeschlossen sind, sondern unmitielba mit den abgebogenen freien Enden aufweisender Verbindungsteilen 4;( bzw. 5a. welche, wie aus Γ i g. i ersichtlich, im wesentlichen bis zum Mittelbcrcich de ringförmigen Körper der Kettenradkränze 1 bzw. : reichen, um ihre abgebogenen Teile zusätzlich verlän gert sein.

Die Verbindungsteile 4 und 5 erstrecken sich radia vom Innenumfang des entsprechenden Teiles mi größerem Durchmesser nach innen. Jedoch können si< auch vom Außenumfang des Teiles mit dem kleinerci Durchmesser abragen. oder sie können sich einande gegenüberstehend von den benachbarten Teilen au erstrecken und an ihren gegenüberliegenden Endet zwischen den beiden Teilen miteinander verbunden sein

Die Verbindungsteile können an dem benachbarte! Teil durch Schweißen oder, wie oben angegeben, durcl Schrauben 20 und 21, befestigt sein. Im letzteren FaI jedoch ergeben sich Vorteile, weil ein verschlissene Kettenrad leicht durch Abschrauben der Schraubet erneuert werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. K.ettenradsatz für ein Fahrrad mit mehreren Radkränzen unterschiedlichen Durchmessers, die mittels Verbindungsteilen koaxial und im Parallelabstand zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kettenradsatz mindestens zwei koaxial aus einer Platine ausgestanzte Radkränze (1,2) aufweist, und daß die Verbindungsteile (4) jeweils von mindestens einem der Radkränze radial abragende mit diesem gemeinsam ausgestanzte Teile sind-

2. Kettenradsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsteile (4) mit den beiden durch sie verbundenen Radkränzen (1, 2) ein einstückiges Stanzteil und zur Erzeugung eines Axialabstandes zwischen den Radkränzen umgebogen sind (F ig. 1-4).

3. Ketteiiradsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Radkranz abragenden Verbindungsteile mit dem anderen Radkranz oder von diesem abragenden Verbindungsteilen nachträglich verbunden sind (F i g. 5-7).

4. Kettenradsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Radkranz ein Kettenschutzrad (3) ist.