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Die
Erfindung betrifft eine Schutzplatte für eine Fahrradkette und insbesondere
eine Schutzplatte, die in der Nähe
des vorderen Umwerfers des Fahrrades montiert wird, um ein Herunterfallen
der Kette vom großen
Kettenrad zu verhindern, und die in der Lage ist, den vorderen Umwerfer
am Rahmen zu positionieren.
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Einige
Fahrräder
sind mit drei mit an vorderen Pedalen angebrachten Zahnkränzen und
einer Mehrzahl von am Hinterrad des Fahrrades angebrachten hinteren
Kettenrädern
ausgerüstet.
Eine Kette stellt eine Verbindung zwischen einem ausgewählten vorderen
Zahnkranz und einem ausgewählten
hinteren Zahnkranz her, um eine Antriebskraft von den Pedalen an
das Hinterrad zu liefern. Ein vorderer Umwerfer wird verwendet,
um die Kette auf dem ausgewählten
vorderen Zahnkranz zu positionieren, und ein hinterer Umwerfer wird
verwendet, um die Kette auf dem ausgewählten hinteren Kettenrad zu
positionieren. Verschiedene Kombinationen vorderer und hinterer
Kettenrädern
sorgen für
einen weiten Bereich von Übersetzungsverhältnissen,
um für
eine Anpassung an einen breiten Bereich von Fahrbedingungen zu sorgen.
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Beispielsweise
offenbart
EP 0 653
347 A1 einen vorderen Umwerfer für ein Fahrrad, welcher einen
durch ein Steuerkabel betätigten
Vierpunktgelenkmechanismus aufweist und weiter mittels Befestigungsschrauben
unbeweglich an einer oberen Position eines Befestigungsbeschlages
montiert ist, wodurch ein feststehendes Element gebildet wird, das mit
der Tretlageraufnahme des Fahrradrahmens fest verbunden ist, um
den vorderen Umwerfer zu lagern.
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Wenn
der vordere Umwerfer nicht in geeigneter Weise justiert ist, besteht
das Risiko, dass die Kette vom kleinsten Zahnkranz herunterfällt, wenn die
Kette vom mittleren Zahnkranz auf den kleinsten Zahnkranz umgelegt
(geschaltet) wird. Demzu folge verklemmt sich die Kette häufig zwischen
dem kleinsten Kettenblatt und dem Fahrradrahmen, wodurch der Fahrer
gezwungen wird, vom Fahrrad abzusteigen und die Kette wieder auf
das Kettenrad aufzulegen. Da sich die Kette häufig zwischen dem kleinsten Kettenrad
und dem Fahrradrahmen mit viel Kraft verklemmt, kann ein Lösen der
blockierten Kette sehr schwierig sein. Daher ist es, falls möglich, erwünscht, ein
derartiges Verklemmen zu vermeiden.
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Ein
Justieren des vorderen Umwerfers beinhaltet ein geeignetes Einstellen
der vertikalen Position des vorderen Umwerfers am Sitzrohr. Dies
kann sich als sehr schwierig und zeitaufwändig erweisen, da für eine korrekte
Funktion für
gewöhnlich
sehr enge Toleranzen erforderlich sind. Demzufolge ist der vordere
Umwerfer häufig
nicht korrekt positioniert.
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Die
Erfindung betrifft eine Baugruppe zur Befestigung an einem Fahrradrahmen,
die einen vorderen Umwerfer und eine Schutzplatte zum Führen einer
Kette aufweist, wobei die Schutzplatte an einem Fahrradrahmen zwischen
dem großen
Zahnkranz und dem Fahrradrahmen montiert ist, um den vorderen Umwerfer
am Fahrradrahmen zu positionieren und die Kette zu führen, wenn
die Kette von einem größeren Kettenrad
auf ein kleineres Kettenrad umgelegt (geschaltet) wird, so dass
die Kette nicht vom kleineren Kettenrad herunterfällt.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung beinhaltet eine Baugruppe zur Befestigung an einem Fahrradrahmen,
welche einen vorderen Umwerfer und eine Schutzplatte zum Führen einer
Kette aufweist, einen Trägerkörper, welcher
kein konstruktives Teil des vorderen Umwerfers bildet. Der Trägerkörper weist
eine erste Seite, welche seitlich zum Fahrradrahmen hinweist, eine
zweite Seite, welche seitlich vom Fahrradrahmen weg weist, einen
unteren Abschnitt und einen oberen Abschnitt auf. Der untere Abschnitt
der ersten Seite des Plattenkörpers
ist so aufgebaut, dass er mit der Tretlageraufnahme des Fahrrades
fluchtet, und ein Positionierungswiderlagerelement ist am oberen
Abschnitt der ersten Seite des Trägerkörpers angeordnet. Eine Oberseite
des Positionierungswiderlagerelementes bildet ein Positionierungswiderlager,
welches den vorderen Umwerfer zum Fahrradrahmen positioniert. Die Schutzplatte bildet
keinen Teil des vorderen Umwerfers. Außerdem kann ein Kettenführungswiderlager
am oberen Abschnitt der zweiten Seite des Trägerkörpers ausgebildet sein, um
die Kette zu führen,
wenn die Kette von einem größeren Zahnkranz
auf einen kleineren Zahnkranz geschaltet (umgelegt) wird.
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In
einer spezielleren Ausführungsform
bildet das Positionierungswiderlagerelement ein Rahmenpositionierelement,
welches den Plattenkörper
am Fahrradrahmen positioniert, und der untere Abschnitt des Plattenkörpers definiert
eine Tretlageraufnahmeöffnung.
Das Kettenführungswiderlager
ist bogenförmig
und ist unter einem Winkel von ca. 45° bis ca. 85° und insbesondere ca. 66° gegenüber einer
horizontalen Achse angeordnet.
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1 ist
eine Seitenansicht eines Abschnittes eines Fahrradrahmens, an dem
ein vorderer Umwerfer montiert ist, sowie einer speziellen Ausführungsform
einer Schutzplatte gemäß der Erfindung;
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2 ist
eine Ansicht von hinten des Fahrradrahmens, des vorderen Umwerfers
und der Schutzplatte, die in 1 dargestellt
sind;
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3 ist
eine Ansicht von rechts der in den 1 und 2 dargestellten
Schutzplatte;
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4 ist
eine Ansicht von links der in den 1 und 2 dargestellten
Schutzplatte;
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5 ist
eine Ansicht von hinten der in den 1 und 2 dargestellten
Schutzplatte;
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6 ist
eine Ansicht von vorn der in den 1 und 2 dargestellten
Schutzplatte;
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7 ist
eine Ansicht von oben der in den 1 und 2 dargestellten
Schutzplatte; und
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8 ist
ein Querschnitt, welcher zeigt, wie die Schutzplatte an der Tretlageraufnahme
des Fahrrades befestigt ist.
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1 ist
eine Seitenansicht eines Abschnittes eines Fahrradrahmens 10,
an dem ein vorderer Umwerfer 14 montiert ist, sowie einer
speziellen Ausführungsform
einer Schutzplatte 18 gemäß der Erfindung, und 2 ist
eine Ansicht von hinten des Fahrradrahmens 10, des vorderen
Umwerfers 14 und der Schutzplatte 18, die in 1 dargestellt
sind. Der vordere Umwerfer 14 beinhaltet ein Basiselement 22, mit
dem der vordere Umwerfer 14 am Fahrradrahmen befestigt
ist, ein bewegliches Element 26, welches die Kettenführung 30 trägt, und
einen Gelenkmechanismus 34, welcher das bewegliche Element 26 mit
dem Basiselement 22 so koppelt, dass die Kettenführung 30 eine
Kette 38 zwischen einem kleinen Zahnkranz 42,
einem mittleren Zahnkranz 46 und einem großen Zahnkranz 50 führen kann,
und zwar reagierend auf eine Spannung, die von einem (nicht dargestellten)
Umwerferkabel auf einen Betätigungsarm 54 aufgebracht
wird.
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Wenn
der vordere Umwerfer 14 nicht korrekt justiert ist, besteht
das Risiko, dass die Kette 38 vom kleinen Kettenrad 42 herunterfällt, wenn
der vordere Umwerfer 14 die Kette 38 vom mittleren
Kettenrad 46 auf das kleine Kettenrad 42 schaltet
(umlegt). Wenn dies erfolgt, tritt für gewöhnlich manchmal ein Verklemmen
der Kette 38 zwischen dem kleinen Kettenrad 42 und
dem Rahmen 10, insbesondere zwischen dem kleinen Kettenrad 42 und
der Tretlageraufnahme 58 auf. Um dies zu verhindern, ist
die Schutzplatte 18 am Rahmen 10 zwischen dem
kleinen Kettenrad 42 und dem Rahmen 10 montiert
und insbesondere zwischen dem kleinen Kettenrad 42 und
der Tretlageraufnahme 58.
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Wie
in den 3 bis 7 dargestellt, beinhaltet die
Schutzplatte 18: einen Trägerkörper in Form eines Plattenkörpers 60,
welcher eine erste Seite 64 aufweist, die seitlich zum
Fahrradrahmen 10 hin weist, eine zweite Seite 68,
welche seitlich vom Fahrradrahmen weg weist, einen unteren Abschnitt 72 und
einen oberen Abschnitt 76. Der Plattenkörper 60 kann aus Kunststoff,
glasfaserverstärktem
Kunststoff, Aluminium, Stahl etc. ausgebildet sein. Wie hier verwendet,
sind die Begriffe "seitlich
zum Fahrrad hin", "seitlich vom Fahrrad
weg", "obere" und "untere" aus 2 zu
bestimmen, und die Begriffe "nach
vorne", "vordere", "hintere" und "nach hin ten" aus 1 zu
bestimmen, wobei in Richtung nach vorne in 1 nach rechts
ist und in Richtung nach hinten in 1 nach links
ist.
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Der
untere Abschnitt 72 des Plattenkörpers 60 weist eine
Tretlageraufnahmeöffnung 80 auf,
die mit der Tretlageraufnahme 58 fluchtet. In dieser Ausführungsform
weist die Tretlageraufnahmeöffnung 80 den
gleichen Durchmesser auf wie die (nicht dargestellte) entsprechende Öffnung in
der Tretlageraufnahme 58 des Fahrrades. In jedem Fall fluchtet
die erste Seite 64 des unteren Abschnittes 72 des
Plattenkörpers 60 mit
der Tretlageraufnahme 58, wenn die Schutzplatte 18 am
Fahrradrahmen 10 montiert ist.
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Ein
Rahmenpositionierungselement 84 ist am oberen Abschnitt 76 der
ersten Seite 64 des Plattenkörpers 76 angeordnet,
um den Plattenkörper 76 am
Fahrradrahmen 10 zu positionieren. In dieser Ausführungsform
beinhaltet, wie deutlicher in 7 dargestellt,
das Positionierelement 84 ein Positionierungswiderlagerelement 88 und
einen Positionierungspuffer 92. Das Positionierungswiderlagerelement 88 ist
einstückig
mit dem Plattenkörper 60 ausgebildet
und erstreckt sich unter einem rechten Winkel zur ersten Seite 64 seitlich
nach innen. Das Positionierungswiderlagerelement 88 beinhaltet
eine konkave halbkreisförmige
Fläche 96,
eine obere Nut 100, die sich entlang einer oberen Fläche 104 benachbart zur
konkaven Fläche 96 erstreckt,
und eine untere Nut 108, die sich entlang einer unteren
Fläche 112 benachbart
zur konkaven Fläche 96 erstreckt.
Der Positionierungspuffer 92 beinhaltet eine Nut 116 zum Montieren
des Positionierungspuffers 92 am Positionierungswiderlagerelement 88 und
eine konkave halbkreisförmige
Fläche 120,
welche gegen den Rahmen 10 zur Anlage kommt. Somit erfolgt
durch die konkave Fläche 120 eine
nicht drehbare Positionierung des Plattenkörpers 60 am Rahmen 10.
Der Positionierungspuffer 92 kann aus Kunststoff oder Gummi
ausgebildet sein, um zu verhindern, dass der Plattenkörper 60 den
Rahmen 10 verkratzt.
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Wenn
der Plattenkörper 60 am
Fahrradrahmen 10 positioniert ist, kann die Oberseite 104 des Positionierungswiderlagerelementes 88 als
Positionierungswiderlager fungieren, welches gegen das Basiselement 22 des
vorderen Umwerfers 14 zur An lage kommt, um die korrekte
vertikale Höhe
des vorderen Umwerfers 14 einzustellen. Der Abstand zwischen
der Mitte der Tretlageraufnahmeöffnung 80 und
der Oberseite 104 kann zwischen 45 mm und 75 mm betragen,
in Abhängigkeit
vom Typ des verwendeten vorderen Umwerfers und der verwendeten Zahnkränze. Beispielsweise
sollte der Abstand zwischen der Mitte der Tretlageraufnahmeöffnung 80 und
der Oberseite 104 ca. 71,5 mm betragen, wenn ein vorderer
Umwerfer mit einem Aluminiumbasiselement 22 zusammen mit
einem 48 Zähne
aufweisenden großen
Zahnkranz verwendet wird.
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Der
Abstand zwischen der Mitte der Tretlageraufnahmeöffnung 80 und der
Oberseite 104 sollte ca. 47,8 mm betragen, wenn ein vorderer
Umwerfer mit einem Stahlbasiselement 22 zusammen mit einem
42 Zähne
aufweisenden großen
Zahnkranz verwendet wird.
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Wie
in 7 dargestellt, ist die konkave Fläche 120 des
Positionierungspuffers 92 (oder die konkave Fläche 96 des
Positionierungswiderlagerelementes 88, falls der Positionierungspuffer 92 nicht verwendet
wird) auf einer vertikalen Achse 140 zentriert, die den
Mittelpunkt der Tretlageraufnahmeöffnung 80 schneidet
(3). Außerdem
sind die konkaven Flächen 96 und 120 symmetrisch
bezüglich
einer vertikalen Ebene 144, die sich von der vertikalen Achse 140 zur
Mitte einer jeden konkaven Fläche
erstreckt. Wie hier verwendet, fällt
die vertikale Achse für
gewöhnlich
mit dem Sitzrohr zusammen und ist demzufolge nicht notwendigerweise
genau vertikal.
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Ein
Kettenführungswiderlagerelement 160 ist
einstückig
am oberen Abschnitt 76 der zweiten Fläche 63 des Plattenkörpers 60 ausgebildet,
um die Kette 38 auf das kleine Kettenrad 42 zu
lenken und um ein Herunterfallen der Kette 38 vom kleinen
Kettenrad 42 zu verhindern, wenn ein Umlegen (Schalten)
der Kette 38 vom mittleren Kettenrad 46 auf das kleine
Kettenrad 42 erfolgt. Wie in 1 dargestellt, ist
das Kettenführungswiderlagerelement 160 oberhalb
des Kreises 164 positioniert, der durch die Zähne des
kleinen Kettenrades 42 definiert ist, und hat, wie in 3 dargestellt,
bogenartige Form, die um den Mittelpunkt der Tretlageraufnahmeöff nung 80 zentriert
ist. In dieser Ausführungsform
befindet sich die radiale Position des Kettenführungswiderlagerelementes 160 ca.
6,0 mm, und vorzugsweise 6,4 mm vom Kreis 164 entfernt.
Auch erstreckt sich, wie in 3 dargestellt,
die seitlich am weitesten außen
befindliche Kante 168 des Widerlagerelementes 160 unter
einem Winkel von ungefähr
45° bis
ungefähr 85° im Gegenuhrzeigersinn
gegenüber
einer horizontalen Achse 170, die senkrecht zu einer vertikalen Achse 140 ist
und den Mittelpunkt der Tretlageraufnahmeöffnung 80 schneidet.
Das Kettenführungswiderlagerelement 160 weist
vorzugsweise einen Abschnitt auf, der mindestens unter ca. 66° im Gegenuhrzeigersinn
gegenüber
der horizontalen Achse 170 angeordnet ist.
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Eine
untere Vertiefung 180 ist auf der zweiten Seite 68 des
Plattenkörpers 60 unterhalb
des Kettenführungswiderlagerelementes 160 angeordnet und
folgt näherungsweise
dem Weg der Zähne
des kleinen Kettenrades 42, wie dargestellt in 1.
Die untere Vertiefung 180 trägt dazu bei, zu verhindern, dass
die Kette 38 am Plattenkörper 60 schleift,
wenn sich die Kette 38 in Verzahnungseingriff mit dem kleinen
Kettenrad befindet. Außerdem
ist eine hintere Vertiefung 184 benachbart und an der Rückseite
des Kettenführungswiderlagerelementes 160 angeordnet,
um zu verhindern, dass die Kette 38 am Plattenkörper 60 schleift,
wenn sich die Kette 38 in Verzahnungseingriff mit entweder
dem mittleren Kettenrad 46 oder dem großen Kettenrad 50 befindet.
In dieser Ausführungsform
weist die hintere Vertiefung 184 eine sich verjüngende Form
auf, welche sich vom hinteren Teil des Kettenführungswiderlagerelementes 160 zur
Hinterkante des Plattenkörpers 60 hin seitlich
nach innen verjüngt,
wie deutlicher in 7 dargestellt ist.
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Um
die Schutzplatte 18 zu verwenden, wird der Plattenkörper 60 so
platziert, dass die konkave Fläche 120 des
Positionierungspuffers 92 gegen den Rahmen 10 ansteht
und die erste Fläche 64 des
Plattenkörpers 60 gegen
die Tretlageraufnahme 58 ansteht, wobei die Tretlageraufnahmeöffnung 80 mit der Öffnung in
der Tretlageraufnahme 58 fluchtet. Wie in 8 dargestellt,
ist ein Befestigungsring 190, welcher einen Flansch 192 mit
einer seitlichen Innenfläche 194,
einer seitlichen Außenfläche 195 und
einem zylindrischen Abschnitt 196 aufweist, am Plattenkör per 60 so
montiert, dass sich der zylindrische Abschnitt 196 durch
die Tretlageraufnahmeöffnung 80 erstreckt
und die seitliche Innenfläche 194 ein
wenig in eine Nut 197 in der zweiten Fläche 68 eingesetzt
ist. Ein herkömmlicher
Tretlagerbefestigungsdeckel 198 mit einem Flansch 200 wird
dann in die Öffnung
der Tretlageraufnahme 58 eingeschraubt, um den Plattenkörper 60 am
Rahmen 10 zurückzuhalten.
Eine Innenkante 199 des zylindrischen Abschnittes 196 des
Befestigungsrings 190 kommt gegen die Kante der Tretlageraufnahme 58 zur
Anlage, so dass der Flansch 200 keinen übermäßigen Druck auf den Plattenkörper 60 aufbringt.
Danach wird der vordere Umwerfer 14 am Rahmen 10 befestigt,
wobei die untere Fläche
des Basiselementes 22 gegen die obere Fläche 104 des
Positionierungswiderlagerelementes 88 zur Anlage kommt.
Wenn die Kette 38 vom mittleren Kettenrad 46 auf
das kleine Kettenrad 42 umgelegt wird (geschaltet wird),
verhindert das Kettenführungswiderlagerelement 160,
dass die Kette 38 vom kleinen Kettenrad 42 herunterfällt, sollte der
vordere Umwerfer 14 nicht in korrekter Weise justiert sein.
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Auch
wenn zuvor verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben wurden, können weitere Modifikationen
verwendet werden, ohne vom Gedanken und Schutzumfang der Erfindung
abzuweichen. Beispielsweise können
Größe, Form,
Ort und Orientierung der verschiedenen Bauelemente nach Wunsch verändert werden.
Die Funktionen eines einzigen Elementes können durch zwei Elemente ausgeführt werden,
und umgekehrt. Der Positionierungspuffer 92 kann entfallen
und die Tretlageraufnahmeöffnung 80 kann,
je nach Wunsch, einen kleineren oder größeren Durchmesser als die Öffnung in
der Tretlageraufnahme 58 haben. Das Positionierungswiderlagerelement 88 und
das Kettenführungswiderlagerelement 160 brauchen
nicht einstückig
mit dem Plattenkörper 60 ausgebildet
zu sein. Somit versteht es sich, dass der Schutzumfang der Erfindung
nicht durch die speziellen offenbarten Strukturen eingeschränkt ist.
Statt dessen sei der tatsächliche
Schutzumfang der Erfindung durch die folgenden Ansprüche festgelegt.
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Zusammenfassend
gesagt, ist eine Schutzplatte 18 zur Befestigung an einem
Fahrradrahmen für
das Führen
einer Kette vorgesehen, welche einen Plattenkörper 60 beinhaltet,
der eine erste Seite 64, welche seitlich zum Fahrradrahmen 10 hin
weist, eine zweite Seite 68, welche seitlich vom Fahrradrahmen 10 weg
weist, einen unteren Abschnitt 72 und einen oberen Abschnitt 76 aufweist.
Der untere Abschnitt 72 der ersten Seite 64 des
Plattenkörpers 60 ist
so aufgebaut, dass er mit einer Tretlageraufnahme 58 des
Fahrrades fluchtet, und ein Positionierungswiderlagerelement 88 ist
am oberen Abschnitt 76 der ersten Seite 64 des
Trägerkörpers 60 angeordnet. Eine
Oberseite 104 des Positionierungswiderlagerelementes 88 bildet
ein Positionierungswiderlager, welches einen vorderen Umwerfer 14 am
Fahrradrahmen 10 positioniert. Außerdem kann ein Kettenführungswiderlagerelement 160 am
oberen Abschnitt 76 der zweiten Seite 68 des Trägerkörpers 60 ausgebildet
sein, um die Kette zu führen,
wenn die Kette von einem größeren Zahnkranz
auf einen kleineren Zahnkranz umgelegt (geschaltet) wird.