DE3521145C2

DE3521145C2 -

Info

Publication number: DE3521145C2
Application number: DE19853521145
Authority: DE
Inventors: Stefan Richard 7332 Eislingen De Benz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-13
Filing date: 1985-06-13
Publication date: 1988-10-20
Also published as: DE3521145A1

Description

Bisher gibt es bei Fahrrädern zwei verschiedene Möglich keiten, eine Freilaufkupplung am Hinterrad unterzubringen:
Erstens im Inneren der Nabe und zweitens im Zahnkranz einer Kettenschaltung, welcher normalerweise auf der rechten Seite der Nabe auf diese aufgeschraubt wird.So far, there are two different options for bicycles to accommodate a one-way clutch on the rear wheel:
Firstly inside the hub and secondly in the sprocket of a derailleur gear, which is normally screwed onto the right side of the hub.

Es gibt bereits Naben, in denen eine Freilaufkupplung integriert ist, welche bei Kraftunterbrechung (Stillstand der Pedalen) keine Gleitreibung erzeugt (DE-OS 26 05 144). Diese Nabe ist jedoch technisch aufwendig und hat ein relativ hohes Gewicht. Bei qualitativ hochwertigen Fahr rädern (z. B. Rennrädern, Rennmaschinen) ist die Freilauf kupplung in dem Mehrfachzahnkranz der Gangschaltung inte griert, welcher auf die Nabe aufgeschraubt ist. Solche Gangschaltungen erlauben eine größere Anzahl von Gängen und ermöglichen ein sportlicheres Fahren. Bisher gibt es bei solchen Schaltungen jedoch noch keine Freilaufkupp lung, welche bei Kraftunterbrechung keine Gleitreibung erzeugt. Man hört das typische Klicken, weil Sperren (meistens zwei) von Federn auf eine Verzahnung gedrückt werden. Es wird somit auch Spannarbeit an den Federn ge leistet, wodurch eine Bremswirkung entsteht (DE-AS 10 80 890).There are already hubs with a one-way clutch which is integrated when the power is interrupted (standstill of the pedals) produces no sliding friction (DE-OS 26 05 144). However, this hub is technically complex and has one relatively high weight. With high quality driving bicycles (e.g. racing bikes, racing machines) is the freewheel clutch in the multiple ring gear of the gear shift inte griert, which is screwed onto the hub. Such Gear shifts allow a larger number of gears and enable more sporty driving. So far there are in such circuits, however, no freewheel clutch yet lung, which no sliding friction at power interruption generated. You can hear the typical click because of locking (usually two) of springs pressed onto a toothing will. It is thus also ge work on the springs performs, which creates a braking effect (DE-AS 10 80 890).

Ferner gibt es eine Freilaufkupplung (US-PS 11 63 298), bei der durch eine Relativbewegung eines Steuer- bzw. Kupplungsringes die Sperren zum Eingreifen gebracht wer den. Dieser Kupplungsring wird entweder durch einen Schal ter oder eine Bremse zu seiner Relativbewegung gezwungen. Diese Kupplung eignet sich z. B. zum Starten eines Ver brennungsmotors durch einen Elektromotor. Weniger geeig net ist sie jedoch beispielsweise zum Schalten der Gänge einer Fahrradgangschaltung, da die Betätigung eines Schalters oder einer Bremse während des Schaltvorganges umständlich ist.There is also a one-way clutch (US-PS 11 63 298), in which by a relative movement of a control or Coupling ring the locks who intervened the. This coupling ring is either a scarf ter or a brake forced to move relative. This clutch is suitable for. B. to start a ver internal combustion engine by an electric motor. Less suitable However, it is net, for example, for shifting gears a bicycle gear shift, since the actuation of a Switch or a brake during the switching process is cumbersome.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Freilauf kupplung mit geringem Gewicht herzustellen, welche im Mehrfachzahnkranz einer Kettenschaltung integriert ist. The object of the invention is therefore a freewheel Manufacture coupling with low weight, which in Multiple sprocket of a derailleur is integrated.

Die Lösung der Aufgabe beruht einerseits darauf, daß die drei Sperren der Freilaufkupplung nicht von Federn auf die Verzahnung gedrückt werden. Statt dessen halten die drei Sperren einen Ring, der sich zwischen Verzahnung und Außengehäuse befindet. Die Sperren sind sowohl im Außengehäuse wie im Ring gelagert. Dieser Ring bewirkt bei Beginn der Kraftausübung durch seine Massen trägheit eine Kipp- bzw. Drehbewegung der Sperren, so daß diese in die Verzahnung eingreifen. Bei Kraftunterbrechung werden die Sperren von der Verzahnung nach außen geschoben und der Ring wird um ein paar Grad vorwärts gedreht. Der Ring hält durch seine Massenträgheit die Sperren in dieser Lage, so daß die Sperren nicht durch die Gravitationskraft in die Verzahnung fallen.The solution to the problem is based on the one hand that the three locks of the one-way clutch are not from Springs are pressed onto the toothing. Instead the three locks hold a ring between themselves Gearing and outer housing. The locks are both in the outer housing and in the ring. That ring caused by its masses at the beginning of the exertion of force inertia a tilting or rotating movement of the locks, so that these engage in the gearing. In the event of a power failure the locks are pushed outwards by the toothing and the ring is turned forward a few degrees. The Due to its inertia, Ring holds the locks in it Location so that the locks are not by gravitational force fall into the gearing.

Der technische Nutzen der Erfindung besteht darin, daß bei Maschinen mit dieser Freilaufkupplung, während der Kraftunterbrechung keine Gleitreibung in der Kupplung er zeugt wird. Dies ist besonders bei Fahrrädern bzw. bei Rennmaschinen interessant. So wird bei Ruhepausen des Fahrers keine Energie durch die Kupplung verbraucht. Der Fahrer ist schneller bei Talfahrten, in engen Kurven, in denen er nicht treten kann oder bei Ruhephasen. Die er findungsgemäße Kupplung hat also sowohl für den normalen Radfahrer als auch für den Radsportler einen große Nutzen. Außerdem ist sie technisch kaum aufwendiger als die her kömmlichen Freilaufkupplungen. Auch das Gewicht ist nicht bedeutend höher. Ferner ist die Herstellung einfach, so daß die Produktionskosten ähnlich gering sind wie bei einer herkömmlichen Kupplung. Gegenüber der oben genannten Druckschrift (DE-OS 26 05 144) ist diese Freilaufkupplung platzsparender, kostensparender und leichter, was dieser entscheidende Vorteile einräumt. Auch kann die Freilauf kupplung auf jedes Hinterrad, welches für eine Ketten schaltung ausgelegt ist, aufgeschraubt werden. Es bedarf keiner besonderen Nabe und es bestehen keine Montage probleme.The technical benefit of the invention is that on machines with this one-way clutch, during the Power interruption no sliding friction in the clutch is fathered. This is especially the case with bicycles Racing machines interesting. So during breaks the Driver consumes no energy through the clutch. The Driver is faster when driving downhill, in tight bends, in whom he cannot kick or during periods of rest. Which he inventive clutch has both for normal Cyclists as well as for the cyclist a great benefit. In addition, it is technically hardly more complex than that conventional one-way clutches. The weight is also not significantly higher. Furthermore, the manufacture is simple that the production costs are as low as for a conventional clutch. Compared to the above Document (DE-OS 26 05 144) is this one-way clutch space-saving, cost-saving and lighter what this grants decisive advantages. Also the freewheel can coupling on each rear wheel, which is for a chain circuit is designed to be screwed on. It requires no special hub and there is no assembly problems.

Im folgenden wird die Funktion der Freilaufkupplung anhand der Zeichnungen 1 bis 4 erläutert. Hierbei zeigtThe function of the one-way clutch is described below of drawings 1 to 4 explained. Here shows

Zeichnung 1 einen Querschnitt durch die Freilaufkupplung, 1 shows a cross section through the one-way clutch,

Zeichnung 2 einen Längsschnitt durch die Freilaufkupplung, 2 shows a longitudinal section through the one-way clutch,

Zeichnung 3 verschiedene Ansichten der Schaltklinken und Drawing 3 different views of the ratchets and

Zeichnung 4 Ansichten des Kupplungsringes. Drawing 4 views of the coupling ring.

Bei der Kraftunterbrechung steht das gesamte Außenteil (c/d) still. Ferner befinden sich die drei Sperren (e 1/e 2/ e 3) und der Kupplungsring (f/g) in Ruhe (Position A). Die Sperren sind im Außenteil (c/d) und im Kupplungsring (f/g) gelagert. Sie halten den Kupplungsring, welcher aus linker Hälfte (f) und rechter Hälfte (g) besteht, in seiner Lage. Der Kupplungsring berührt also keine anderen Teile der Freilaufkupplung. Deshalb sind auch drei der Sperren (e 1/e 2/e 3) erforderlich, damit der Kupplungsring mit seinem Mittelpunkt sich immer im geometrischen Zentrum befindet (Zeichnung 1). Der Kupplungsring muß jedoch um ein paar Grad drehbar sein. Deshalb sind die drei Lager (d 1/d 2/d 3) für die Sperren im Außenteil (c/d) etwas oval ausgefräst, so daß sich die Sperren etwas von der Achse weg nach außen bewegen können. Es handelt sich bei den Lagern jedoch nur um wenige Zehntelmillimeter. In Position A stehen also Außenteil (c/d), Sperren (e 1/e 2/e 3) und Kupplungsring (f/g) in Ruhe. Das Innenteil (a) dreht sich mit der aufgeschraub ten Verzahnung (b), dem Zwischenring (h) und dem Deckel (i) vorwärts. Die Sperren berühren also die Verzahnung (b) nicht. Es entsteht keine Gleitreibung. Wird jetzt eine Kraft (Drehbewegung) auf das Außenteil (c/d) ausgeübt, z. B. durch Treten der Pedale, wird der Kupplungsring (f/g) über die Hebel der drei Sperren beschleunigt. Weil die Sperren aber sowohl im Gehäuse (c/d) als auch im Kupplungs ring (f/g) gelagert sind (l 1/l 2/l 3), erfolgt eine Kippbewe gung der Sperren, so daß die Zähne (e 4/e 5/e 6) der Sperren in den Verzahnungsring (b) eingreifen. Die Kraft wird auf das Innenteil (a) übertragen! When the power is interrupted, the entire outer part (c / d) stops. Furthermore, the three locks (e 1 / e 2 / e 3 ) and the clutch ring (f / g) are at rest (position A) . The locks are stored in the outer part (c / d) and in the coupling ring (f / g) . They hold the coupling ring, which consists of the left half (f) and right half (g) , in its position. The clutch ring does not touch any other parts of the one-way clutch. Therefore, three of the locks (e 1 / e 2 / e 3 ) are required so that the coupling ring with its center is always in the geometric center ( drawing 1 ). However, the coupling ring must be rotatable a few degrees. Therefore, the three bearings (d 1 / d 2 / d 3 ) for the locks in the outer part (c / d) are milled out a little oval, so that the locks can move slightly away from the axis to the outside. However, the bearings are only a few tenths of a millimeter. In position A , the outer part (c / d) , locks (e 1 / e 2 / e 3 ) and coupling ring (f / g) are at rest. The inner part (a) rotates with the screwed teeth (b) , the intermediate ring (h) and the cover (i) forwards. The locks do not touch the toothing (b) . There is no sliding friction. If a force (rotary movement) is now exerted on the outer part (c / d) , e.g. B. by pedaling, the clutch ring (f / g) is accelerated via the levers of the three locks. However, because the locks are stored both in the housing (c / d) and in the coupling ring (f / g) (l 1 / l 2 / l 3 ), the locks are tilted so that the teeth (e 4 / e 5 / e 6 ) of the locks engage in the toothing ring (b) . The force is transferred to the inner part (a) !

Die Massenträgheit des Kupplungsringes (f/g) bewirkt also das Einrasten der Sperren (e 1/e 2/e 3). Das Außen teil (c/d) hat sich relativ zum Kupplungsring (f/g) um ein paar Grad weiter vorwärts bewegt. Die Freilauf kupplung befindet sich in Position B (Zeichnung 1).The inertia of the coupling ring (f / g) thus causes the locks to snap into place (e 1 / e 2 / e 3 ). The outer part (c / d) has moved forward a few degrees relative to the coupling ring (f / g) . The one-way clutch is in position B ( drawing 1 ).

Wird jetzt die Kraft wieder unterbrochen, so steht das Außenteil (c/d) sofort still. Die Verzahnung (b) drückt dann die Zähne (e 4/e 5/e 6) der Sperren nach außen. Die Sperren (e 1/e 2/e 3) rücken in Position A zurück und der Kupplunsring (f/g) bewegt sich um ein paar Grad nach vorne und steht dann auch still. Die Freilauf kupplung befindet sich wieder in Position A.If the power is now interrupted again, the outer part (c / d) stops immediately. The toothing (b) then presses the teeth (e 4 / e 5 / e 6 ) of the locks outwards. The locks (e 1 / e 2 / e 3 ) move back to position A and the clutch ring (f / g) moves forward a few degrees and then also stands still. The one-way clutch is again in position A.

Ferner befinden sich an der Freilaufkupplung die beiden Kugellager (j), drei Passungsstifte (k), welche eine relative Verdrehung der beiden Außen teile c und d verhindern, sowie ein paßgenauer Ring (h) für das Lagerspiel und einen Deckel (i), welcher die Freilaufkupplung zusammenhält.Furthermore, the two ball bearings (j) , three dowel pins (k) , which prevent relative rotation of the two outer parts c and d , and a precisely fitting ring (h) for the bearing play and a cover (i) are located on the one-way clutch the one-way clutch holds together.

In den Zeichnungen sind der Einfachheit halber die drei Schrauben, welche die beiden Kupplungsring hälften f und g zusammenhalten nicht eingezeichnet. Die Lager der Sperren in dem Kupplungsring sind mit l 1, und l 2 und l 3 bezeichnet.For the sake of simplicity, the three screws which hold the two coupling ring halves f and g together are not shown in the drawings. The bearings of the locks in the coupling ring are designated l 1 , and l 2 and l 3 .

Claims

Freewheel clutch, especially for bicycles, with

a) an outer part (c, d) ,
b) an inner part (a) which is freely rotatably mounted within the outer part (c, d) and provided with an external toothing (b ) ,
c) between the inner part (a) and outer part (c, d) arranged coupling ring (f, g) which rotates with the outer part (c, d) and is rotatable relative to this, and
d) pawls (e) which are arranged pivotably in the coupling ring (f, g) and can be brought into positive engagement with the inner and outer parts,

characterized in that

e) the coupling ring (f, g) via three pawls (e 1 , e 2 , e 3 ) is supported at a radial distance within the outer part.