DE69722018T2

DE69722018T2 - Kettenrad mit gangschaltungeinrichtung

Info

Publication number: DE69722018T2
Application number: DE69722018T
Authority: DE
Inventors: Altuna Cruz Garmendia
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2017-07-31
Also published as: ES2198585T3; EP0930223B1; EP0930223A1; WO1999006269A1; DE69722018D1

Description

Die hier beschriebene Erfindung – ein pedalangetriebenes Kettenrad – bezieht sich auf ein Kettenrad der Art, die in pedalangetriebenen Systemen, wie sie in dem Oberbegriff von Anspruch 1 definiert sind, verwendet werden. Es umfaßt ein Gangwechselsystem und eine automatische Einstellung der Ausrichtung der Antriebskette mit dem Antriebszahnrad und dem rückwärtigen Zahnrad bzw. Kettenrad.
US-A-1 867 337 zeigt ein pedalangetriebenes Kettenrad mit einem Gangwechselsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Dieses verbesserte pedalangetriebene Kettenrad wird daher in der industriellen Herstellung von pedalangetriebenen Systemen verwendbar sein, wie jene, die in Fahrrädern und ähnlichen Fahrzeugen verwendet werden, die den Platz von traditionellen Kettenschaltungssystemen basierend auf Zahnrädern unterschiedlicher Größe einnehmen.
Die in dem gegenwärtigen Stand der Technik bekannten pedalangetriebenen Systeme basieren auf dem traditionellen System eines Kettenrades, welches mit einer Rollenkette kämmt, um die Bewegung auf ein rückwärtiges Zahnrad bzw. Kettenrad zu übertragen, welche nachher durch ein Inkorporieren bzw. Aufnehmen von Gangwechselsystemen, welche auf die Beziehung zwischen dem Kettenrad und dem rückwärtigen Zahnrad wirken, verbessert wurden. So sind in traditionellen Fahrradsystemen die Gangwechselsysteme hauptsächlich Kettenschaltungen und Umlaufgetriebeschaltungen. Das Kettenschaltungssystem besteht aus einem Kettenrad, das aus zahlreichen Antriebszahnrädern mit ansteigender oder ab steigender Größe hergestellt ist, die aufeinander angeordnet sind und miteinander verbunden sind, um eine Gang- bzw. Antriebstrommel zu bilden. Auf diese Weise ändert, indem die Antriebskette von einem Zahnrad zu dem nächsten Kettenrad bzw. Zahnrad geschaltet wird, die variierende. Größe der Zahnräder entsprechend das Übersetzungs- bzw. Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der Tretrate bzw. -geschwindigkeit und der Rotation des Körpers, der die Bewegung auf das Fahrrad überträgt verändern, während das rückwärtige Zahnrad bzw. Kettenrad in Übereinstimmung mit dem letzteren rotiert.
Das zweite Verfahren zur Veränderung der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl – das Umlaufgetriebesystem bestehend aus mehreren Ritzeln – ist ähnlich dem vorhergehenden mit der Ausnahme, daß die abgestufte Getriebetrommel aus Ritzeln anstelle von Kettenrädern besteht.
Nichts desto trotz sind die zwei Systeme vergleichbar und pedalangetriebene Systeme, welche Gänge beinhalten, verwenden normalerweise beide die Systeme der Kettenschaltung und des Umlaufgetriebes (oder rückwärtige Nabe). Selbstverständlich ist, um die Kette von einem Gänge zu einem anderen zu bewegen – entweder bei dem Kettenrad- oder dem Kitzelsystem – eine Walzenführung erforderlich, um die Kette seitwärts zu bewegen und sie mit dem richtigen Gang bzw. Zahnrad auszurichten, und schließlich ist immer eine Spannvorrichtung erforderlich, da eine Änderung eines Ganges auch eine Änderung in dem Durchsacken der Antriebskette mit sich bringt. Diese Kettenschaltungs- und Umlaufgetriebesysteme ermöglichen es, daß die Geschwindigkeit in zufriedenstellender Weise reguliert wird, indem sie eine große Anzahl von unterschiedlichen Verhältnissen zwischen Antriebs zahn- und rückwärtigem Zahnrad bzw. Kettenrad zur Verfügung stellen. Jedoch ist es ein schwerwiegendes Problem, das für diese Systeme typisch ist, daß die Kette oft verloren wird bzw. herunterspringt, wenn sie von einem der Gänge bzw. Ritzel – entweder Antriebszahnrad oder rückwärtige Nabe – herunterfällt, wobei dies daraus resultiert, daß sie kontinuierlich nach seitwärts von einem Gang zu dem anderen verschoben wird und da die Elemente dieses Verschiebemechanismus über die Zeit weniger genau werden.
Die hier beschriebene Erfindung eines verbesserten pedalangetriebenen Kettenrads führt ein Antriebszahnrad ein, das fähig ist, eine zufriedenstellende Lösung der vorerwähnten Probleme zur Verfügung zu stellen. In dieser Erfindung ist das mehrfache Zahnsystem durch ein Gangsystem ersetzt, bestehend aus einem Schaltgetriebe, kombiniert mit einem automatischen Zahnradverschiebevorrichtung, welche garantiert, daß die Kette in der Ebene, die durch die Kettenund die Nabengänge bzw. -räder definiert ist, zu jeder Zeit gehalten ist.
Dieses verbesserte pedalangetriebene Kettenrad besteht im wesentlichen aus einer Vorrichtung, die in einem Gehäuse eingeschlossen ist, welches die Pedalachse umfaßt. Diese Achse rotiert mit derselben Geschwindigkeit wie ein Gangring welcher einen weiteren auf einer parallelen Achse aktiviert wodurch die Bewegung von dem ersteren zur dem letzteren übertragen wird.
Diese zweite Achse umfaßt eine Gangtrommel, deren Gangringe mit jenen einer anderen Welle kämmen, die gegenüberliegend angeordnet ist. In der ersten Welle drehen sich die Gangringe frei mit Ausnahme desjenigen, welcher durch einen Splint bzw. Keil geklemmt ist, welcher entlang eines Keilschlitzes parallel zu der Trommelachse gleitet und durch einen Federmechanismus aktiviert ist. Die zwei Gangtrommeln wirken daher auf dieselbe Weise wie ein Schaltgetriebe, indem das Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitsverhältnis mit der Rotation der dritten Achse der zweiten Gangtrommel, die mit dem Kettenrad verbunden ist, variiert wird.
Das Kettenrad ist wiederum an der vorhergehenden rotierenden Achse durch ein bewegbares Lager festgelegt, was seine Ausrichtung mit der Ebene, die durch die rückwärtige Nabe und die Kette definiert ist, garantiert. Nichts desto trotz weist als eine größere Garantie, daß die Kette nicht zufällig verloren geht, das Kettenrad eine Felge auf, die rund um die Zähne über ihren Umfang angepaßt ist.
Die folgenden Absätze geben eine detaillierte Beschreibung des verbesserten pedalangetriebenen Kettenrades, das hier vorgeschlagen ist, indem auf die beiliegenden Zeichnung Bezug genommen wird, welche anhand eines Beispiels, das nicht beschränkend ist, eine bevorzugte Form zeigt, welche jede Variation im Detail umfassen kann unter der Voraussetzung, daß sie nicht die grundsätzlichen Charakteristika dieser Verbesserungen verändert.
Die Zeichnung zeigt:
in 1 ein Diagramm eines Fahrrades, das mit dem verbesserten pedalangetriebenen Kettenrad versehen ist.
in 2 einen Schnitt durch das verbesserte pedalangetriebene Kettenrad.
Gemäß dem gezeigten Beispiel bestehen die Verbesserungen, die in dem verbesserten pedalangetriebenen Kettenrad, auf das sich diese Erfindung bezieht, inkorporiert sind, in der Ausbildung einer neuen Vorrichtung, umfassend ein Gehäuse (1), das die Pedalantriebsachse (2) umgibt, welche einen Gang- bzw. Getriebering (3) aufweist, um eine Bewegung auf eine weitere Achse (5), welche parallel zu der vorhergehenden ist, zu übertragen, und einen Gang- bzw. Getriebezahn (4) aufweist, welcher mit dem vorhergehenden kämmt. An einem Ende dieser zweiten Achse (5) ist eine Trommel mit drei Gangringen (6, 7 und 8) vorgesehen, welche wiederum in einen anderen Satz von drei Gangringen (9, 10, 11) eingreifen, welche einstückig mit einer dritten Achse (12) ausgebildet sind, welche auch parallel zu den vorhergehenden ist. Die zuvor erwähnten Gänge (6, 7 und 8) der zweiten Achse (5) drehen frei mit der Ausnahme des einen, der durch einen Keil (18) gesichert ist, welcher von einem Bolzen (17) vorragt und axial entlang einer Keilnut (19) bewegt werden kann, die durch einen federbelasteten. Mechanismus (20) an dem anderen Ende der Achse (5) angetrieben ist, welche von dem zuvor erwähnten Gehäuse (1) vorragt. Derart wird durch ein Aktivieren des Federmechanismus (20) der vorbeschriebene Keil (18) verschoben und einer oder ein anderer der unterschiedlichen Gangringe (6, 7 und 8) wird geklemmt bzw. ergriffen, wodurch das Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der zweiten Achse (5) und der dritten Achse (12) variiert wird, welche schließlich das Ketten- bzw. Zahnrad (13) verschiebt, welches außerhalb des Gehäuses (1) angeordnet ist und an der dritten Achse (12) mittels eines bewegbaren Lagers (15) gesichert ist, bestehend aus einer Hülse, die auf das Kettenrad (13) geschraubt ist und sich frei entlang des Endes der Achse (12) mittels eines Kugellagersystems (14) bewegt. Auf diese Weise wird, indem es dem gezahnten Kettenrad (13) ermöglicht wird, sich in Längsrichtung entlang seiner Achse zu bewegen, die Aus richtung des gezahnten, antreibenden Kettenrads, des gezahnten rückwärtigen Antriebsrades und der Antriebskette garantiert, was die letztere daran hindert, zufällig auszutreten bzw. herunterzufallen. Zusätzlich umfaßt, um größere Garantien zur Verfügung zu stellen, das gezahnte Kettenrad (13) auch einen Schutz (16), welcher um seine Zähne angepaßt ist.
Das verbesserte pedalangetriebene Kettenrad ermöglicht auch einen weiten Bereich von Gang- bzw. Geschwindigkeitskombinationen (von einem 1–1 Verhältnis bis 6–1) und verhindert, daß die Kette aus dem Kettenrad austritt, dank der Verwendung einer einzigen gezahnten Scheibe (13), die mit einem Schutz (16) versehen ist.
Weiters kann das verbesserte pedalangetriebene Kettenrad, das hier beschrieben ist, mit rückwärtigen Nabensystemen kombiniert werden, um eine, größere Anzahl von Geschwindigkeitskombinationen zu erreichen, was sicherstellt, daß das Kettenrad und das rückwärtige Zahnrad in derselben Ebene dank des Seitenverschiebe-Mechanismus der gezahnten Scheibe bleiben, welche in die Vorrichtung inkorporiert bzw. aufgenommen ist.
Schließlich können die Form, Materialien und Abmessungen variieren, wie dies im allgemeinen auch alle Accessoires und sekundären Merkmale können, unter der Voraussetzung, daß sie nicht die grundsätzliche Natur der hier beschriebenen Verbesserungen verändern, abändern oder modifizieren.

Claims

Pedalangetriebenes Kettenrad, bestehend aus einem Gangwechselsystem, welches sich auf das verzahnte Kettenrad (13) eines pedalangetriebenen Traktionssystems bezieht, wobei das Gangwechselsystem zwei Gangtrommeln (6, 7, 8)(9, 10, 11) aufweist, welche sich gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt zueinander befinden, wobei das erste davon (6, 7, 8) durch Drehen der Pedale aktiviert wird und die Gangringe der zweiten Trommel (9, 10 und 11) integral mit ihrer Achse (12) sind, welche mit der verzahnten Kette (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet daß die erste Trommel (6, 7, 8) ein Bewegung an nur einen seiner Gangringe überträgt, welcher durch einen Keil bzw. Splint (18) geklemmt ist, der sich entlang einer Keilnut (19) bewegt, welche entlang der Länge der Trommel läuft, wobei der Rest der Gangringe frei bleibt.
Pedalangetriebenes Kettenrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Drehbewegung der Pedalachse (2) an die erste Gangtrommel (6, 7, 8) durch die Interaktion der Gangringe (3, 4) in Übereinstimmung mit ihren entsprechenden Achsen (2, 5) übertragen wird.
Pedalangetriebenes Kettenrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß der Keil (18) für die erste Gangtrommel (6, 7, 8) in einen Bolzen (17) eingebettet ist und sich entlang einer Keilnut (19) bewegt, welche durch einen Federmechanismus angetrieben ist, welcher durch einen von einem. Gehäuse (1) des Gangwechselsystems hervorragenden Hebel aktiviert wird.
Pedalangetriebenes Kettenrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß das verzahnte Kettenrad (13) auf eine Lager (15) montiert ist, welches entlang der Länge seiner Achse mittels eines Kugellagersystems (14) verschoben werden kann.
Pedalangetriebenes Kettenrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verzahnte Kettenrad (13) einen Schutz (16) beinhaltet, welcher wie eine schützende Nut geformt ist, welche um seine Zähne paßt.