DE7727184U1

DE7727184U1 - Kettenschaltung

Info

Publication number: DE7727184U1
Application number: DE19777727184
Authority: DE
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1977-09-02
Filing date: 1977-09-02
Publication date: 1978-01-05
Also published as: FR2402387A7

Description

PICHTEL & SACHS AG - SCHWEINFURT

GEBRAUCHSMUSTERANMELDUNG

Kettenschaltun

Die Neuerung bezieht sich auf eine Kettenschaltung für Fahrräder o. dgl,,' bestehend u, a. aus einem auf der Achse des getriebenen Rades befestigten Satz Zahnräder unterschiedlicher Zähnezahl, einer Kettenleit- und -spanneinrichtung zur Überführung der Kette von einem Zahnrad zum anderen sowie zum Spannen der Kette und einem Mechanismus zum Erzeugen der Schaltbewegung zwischen einem ersten, am Rahmen befestigten Gelenkkopf und einem zweiten, die Kettenleit- und -spanneinrichtung tragenden Gelenkkopf.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 605 784 ist es bereits bekannt, als Mechanismus zum Erzeugen der Schaltbewegung zwischen einem ersten, am Rahmen befestigten Gelenkkopf und einem zweiten, die Kettenleit- und -spanneinrichtung tragenden Gelenkkopf ein Parallelogramm zu verwenden* Als Nachteil ergibt sich bei einem solchen Parallelogramm, daß die Bewegung des zweiten Gelenkkopfes auf einer kreisförmigen Bahn abläuft und somit die Kettenleit- und -spanneinrichtung sich im Bereich der im Durchmesser größeren Zahnräder auf der Achse des getriebenen Rades auf diese Zahnräder zu bewegt, Auf diese Weise wird der Abstand zwischen der Leitrolle und dem jeweiligen Zahnrad je nach Übersetzungsstufe äußerst ungleich.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Neuerung, mit möglichst einfachen Mitteln eine platzsparende Kettenschalteinrichtung zu erstellen, bei welcher die Leitrolle sich auf einer Kurve bewegt, welche der Hüllkurve des Kettenradsatzes auf der getriebenen Achse möglichst nahekommt.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß beide Gelenkköpfe in den einander zugekehrten Bereichen mit je einem Gelenk versehen und über einen Gelenkhebel miteinander schwenkbar verbunden sind, daß ein 'Führungsteil vorgesehen ist, das

7727184 0-5.9178

sowohl im Gelenkhebel zwischen den beiden Gelenken in einem weiteren Gelenk drehbar gelagert als auch in beiden Gelenkköpfen jeweils in deren voneinander abgekehrten Bereichen in entsprechenden Gelenken und das in einer Stellung des Mechanismus, in der die Gelenke des ersten Gelenkkopfes, das mittlere Gelenk im Gelenkhebel sowie das vom Gelenkhebel wegweisende Gelenk des zweiten Gelenkkopfes in einer Fluchtlinie liegen, das Gelenk zwischen dem zweiten Gelenkkopf und dem Gelenkhebel auf die dem Kettenradsatz abgewandte Seite der Fluchtlinie versetzt angeordnet ist. Durch die gezielte Versetzung dieses einen Gelenkes ist es möglich, die Bewegungskurve der Leitrolle so zu beeinflussen, daß sie der Hüllkurve des Kettenradsatzes angenähert ist. Auf diese Weise werden im wesentlichen gleiche Abstände in allen Gängen zwischen der Leitrolle und dem entsprechenden Zahnrad des Kettenradsatzes erzielt sowie gleichzeitig ein sehr schmal bauender Mechanismus für die Schaltbewegung der Kettenleit- und -spanneinrichtung.

Ein weiteres Merkmal der Neuerung sieht vor, daß in der mittleren Stellung des Mechanismus entsprechend dem mittleren Zahnrad die Fluchtlinie der Gelenke des ersten Gelenkkopfes, des mittleren Gelenkes des Gelenkhebels sowie des nach außen weisenden Gelenkes des zweiten Gelenkkopfes einen Spitzen Winkel mit einer der Zahnradebenen einschlieft, und zwar in der vom Kettenradsatz wegweisenden Richtung des Führungsteiles, Dadurch, daß die Fluchtlinie der Gelenke in der Stellung des Mechanismus entsprechend dem mittleren Zahnrad nicht parallel zu einer der Zahnradebenen verläuft, sondern mit einem spitzen Winkel nach außen weist, ist es möglich, die Bewegungskurve der Leitrolle noch zusätzlich zu der Versetzung des einen Gelenkes dahingehend zu beeinflussen, daß eine weitere Annäherung an die Hüllkurve des Kettenradsatzes möglich ist.

Die Neuerung sieht weiterhin vor, daß zur Endbegrenzung der Schaltbewegung des Mechanismus an demjenigen Ende des Gelenkhebels, welches am festen Gelenkkopf drehbar gelagert ist, zwei Anschläge angeordnet sind und die entsprechenden Anschlagschrauben im Gelenkkopf etwa parallel zu einer der Zahnradebenen angeordnet sind, Damit ergibt sich eine sehr raumsparende und praktische Anordnung der Anschlagschrauben, welche in keiner Stellung des Mechanismus über die äußere Kontur hinausragen und somit sehr gut vor möglichen Beschädigungen geschützt sind.

7727184 0-5.11-78

Gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung ist das Führungsteil etwa U-förmig ausgebildet und umschließt den gesamten Mechanismus nach außen hin. Damit sind sämtliche beweglichen Teile der Kettenschaltung nach außen hin formschön abgedeckt und vor eventuellen Beschädigungen geschützt. Desgleichen wird der gesamte Mechanismus vor einer allzu starken Verschmutzung bewahrt.

Die Neuerung wird an Hand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Pig, 1 die Prinzipdarstellung der Kettenschaltung, wobei die Fluchtlinie parallel zu einer Zahnradebene verläuft;

Fig. 2 und 3 die Prinzipdarstellung der Kettenschaltung in ihren beiden Extremstellungen;

Fig, 4 die Ansicht eines Ausführungsbeispieles mit teilweise geschnittenem Führungsteil;

Fig. 5 drei verschiedene Bewegungskurven der Leitrolle.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen in Prinzipdarstellung den Aufbau des

der Schaltbewegung der Leitrolle 3·

Die Achse des getriebenen Rades ist mit 2 bezeichnet. Auf dieser Achse 2 ist ein Kettenradsatz 1 angeordnet, mit mehreren Zahnrädern verschiedenen Durchmessers, Am Rahmen, meist im Bereich der Achse 2, ist der Gelenkkopf 5 fest oder drehbar um eine Achse parallel zur Achse 2 angeordnet, an dem über ein Gelenk 13 der Gelenkhebel 6 schwenkbar gelagert ist. Der Gelenkhebel 6 weist an seinem dem Gelenk 13 abgewandten Ende wiederum ein Gelenk 15 auf, welches in den Gelenkkopf 7 eingreift. Beide Gelenkköpfe 5 und 7 weisen in den einander abgewandten Bereichen jeweils ein weiteres Gelenk 12 bzw, 16 auf. Desgleichen weist der Gelenkhebel 6 etwa in seiner Mitte ebenfalls ein Gelenk I^ auf. Die Führung des Gelenkkopfes 7 mit der Leitrollenachse H und der Leitrolle 3 erfolgt außer über den Gelenkhebel 6 noch über das Führungsteil 8, welches über das Gelenk Ik im Gelenkhebel 6 sowie über die Gelenke 12 und 16 der Gelenkköpfe 5 und 7 mit diesen Teilen drehbar verbunden ist. Dabei sind zum Längenausgleich beispielsweise die Gelenke 12 und 16 als Langlächer ausgeführt,

! 7727184 05.01.78

mit parallel zueinander verlaufenden Innenwänden, in welchen entsprechende Zapfen des Führungsteiles 8 gleiten können. Weiterhin ist in allen drei Figuren die Fluchtlinie 11 dargestellt, auf welcher sich die Gelenke 12, 14 und 16 in jedem Fall, das Gelenk

13 jedoch lediglich gem. Fig. 1 befinden. Das Gelenk 15 zwischen dem Gelenkhebel 6 und dem Gelenkkopf 7 ist außerhalb dieser Fluchtlinie 11 angeordnet, und zwar auf der dem Kettenradsatz 1 abgewandten Seite, In Fig. 1 verläuft diese Fluchtlinie 11 parallel zur Kette 9 bzw, parallel zu einer der Ebenen der Zahnräder des Xettenradsatzes 1, In dieser Stellung ist beispielsweise der Gang mit der zweitniedrigsten Übersetzung, im vorliegenden Fall also das Zahnrad mit der zweithöchsten Zähnezahl, eingeschaltet. Die Figuren 2 und 3 zeigen die Extremstellungen des Kettenschaltmechanismus, wobei gern, Fig. 2 die niedrigste Übersetzung eingeschaltet ist und die Fluchtlinie 11 gegenüber einer der Zahnradebenen 10 einen spitzen Winkel einschließt, und zwar mit dem auf die Kette zu geneigten Führungsteil 8. In Fig. 3 ist die höchstmögliche Übersetzung eingeschaltet_? mit dem kleinsten Zahnrad, und dabei ist das Führungsteil 8 vom Kettenradsatz 1 wegweisend nach außen geschwenkt und die Fluchtlinie 11 weist ebenfalls einen spitzen Winkel gegenüber einer der Zahnradebenen 10 auf,

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kettenschaltmechanismus wiedergegeben, wobei das Führungsteil 8 geschnitten ausgeführt ist. Mit der Lasche 17 ist der gesamte Mechanismus in der Nähe der nicht dargestellten Achse 2 am ebenfalls nicht dargestellten Rahmen des Fahrrades befestigt. An der Lasche 17 ist der Gelenkkopf 5 drehbar befestigt. Der Gelenkkopf 5 weist die beiden Gelenke 12 und 13 auf, wobei das Gelenk 12 im Gelenkkopf als Langloch ausgebildet ist, Im Gelenk 13 ist ein Gelenkhebel 6 schwenkbar angeordnet, der mit seinem anderen Ende über das Gelenk 15 mit dem Gelenkkopf 7 schwenkbar verbunden ist. Der Gelenkkopf 7 weist außerdem in seinem dem Gelenkkopf 5 abgewandten Bereich das Gelenk 16 auf, welches ebenfalls im Gelenkkopf 7 als Langloch ausgeführt ist. Das Führungsteil 8, welches etwa U-förmig ausgebildet ist und den gesamten Mechanismus nach außen hin umgibt, ist mit entsprechenden Zapfen im Gelenk 12, im Gelenk

14 des Gelenkhebels 6 sowie im Gelenk 16 schwenkbar gelagert. Am Gelenkkopf 7 ist die Leitrollenachse 4 sowie die Leitrolle 3 be-

7727184 05.01.78

festigt, welche die nicht dargestellte Kette führt. Der Gelenkhebel 6 weist an seinem im Gelenkkopf 5 gelagerten Ende zwei Anschläge 18 und 19 auf, welche der Begrenzung des gesamten Mechanismus in seinen beiden Endstellungen dienen. Diese beiden Anschläge 18 und 19 wirken mit zwei nicht dargestellten Anschlagschrauben zusammen, welche etwa parallel im Gelenkkopf 5 angeordnet sind und etwa von der Lasche 17 her bedient werden können. Dabei weist das Führungsteil 8 in diesem Bereich entweder entsprechende öffnungen auf oder die rückwärtige Wand ist gänzlich weggelassen,

Pig, 5 zeigt die verschiedenen Bewegungskurven des Leitrades 3 in Relation zum Kettenradsatz 1, Bei Anordnung sämtlicher Gelenke 12, 13, 1Ί, 15 und 16 auf der Fluchtlinie 11 sowie der Ausrichtung der Fluchtlinie 11 parallel zu einer der Zahnradebenen 10 in der Mitte des gesamten Verstellweges der Leitrolle 3j entsprechend dem Lauf der Kette 9 über das mittlere Zahnrad, ergibt sich eine Bewegung der Leitrolle 3 gemäß der Bewegungskurve 21. Diese Bewegungskurve ist ein Teil eines Kreisbogens und die beiden möglichen Endstellungen sind jeweils gleich weit von der Achse 2 entfernt. Eine solche Bewegungskurve für die Leitrolle 3 ist ungünstig, da diese Leitrolle 3 in den beiden Extremstellungen unterschiedliche Entfernungen von den verschieden großen Zahnrädern aufweist, Allein durch Verlegung der Mittelstellung des Kettenschaltmechanismus gern, Fig. 1 vom mittleren Zahnrad in Richtung auf ein größeres Zahnrad als das mittlere Zahnrad ergibt sich eine Veränderung der Bewegungskurve der Leitrolle 3 im gewünschten Sinne, Es entsteht hierbei die Bewegungskurve 22, deren beide Extremstellungen bereits unterschiedliche Abstände von der Achse 2 aufweisen, und zwar ist die Extremstellung entsprechend dem kleinsten Zahnrad näher an der Achse 2 als die Extremstellung entsprechend dem größeren Zahnrad. Trotzdem sind die Abstände zwischen der Leitrolle 3 und den einzelnen Zahnrädern noch keineswegs optimal. Diese optimale Bewegungskurve kann dadurch erzielt werden, daß beispielsweise das Gelenk 15 gem. Fig. aus der Fluchtlinie 11 herausverlegt wird, und zwar auf die dem Kettenradsatz 1 entgegengesetzte Seite. Durch diese Verlagerung des Gelenkes 15 ergeben sich während der Bewegung des Schaltmechanismus infolge unterschiedlicher Abstände einerseits zwischen den Gelenken 12 und 13 und andererseits zwischen den Gelen-

7727184 05.01.78 __

• ■ · · ΙΛ · ·

ken 15 und 16 Überlagerungen, welche zur Bewegungskurve 23 führen, Diese Bewegungskurve 23 ist nicht mehr Teil eines Kreises, sondern durch die Überlagerung der unterschiedlichen Achsabstände mit einem Kreis entstanden. Die Extremstellungen der Leitrolle sind hierbei etwa gleich weit von den beiden extremen Zahnrädern entfernt. Es ergeben sich somit lediglich minimale Unterschiede in der Entfernung der Leitrolle 3 zum entsprechenden Zahnrad während des Überschaltens von einem Gang in den anderen.

13.07.77
TIPP-2 Ho/whm-

7727184 05.0178

Claims

•■•lot ·· ·· · *

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Kettenschaltung für Fahrräder ο. dgl., bestehend u. a. aus einem auf der Achse des getriebenen Rades befestigten Satz Zahnräder unterschiedlicher Zähnezahl, einer Kettenleit- und -spanneinrichtung zur überführung der Kette von einem Zahnrad zum anderen sowie zum Spannen der Kette und einem Mechanismus zum Erzeugen der Schaltbewegung zwischen einem ersten, am Rahmen befestigten Gelenkkopf und einem zweiten, die Kettenleit-: und -spanneinrichtung tragenden Gelenkkopf, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gelenkköpfe (5> 7) in den einander zugekehrten Bereichen mit je einem Gelenk (13, 15) versehen und über einen Gelenkhebel (6) miteinander schwenkbar verbunden sind, daß ein Führungsteil (8) vorgesehen ist, das sowohl im Gelenkhebel (6) zwischen den beiden Gelenken im Gelenk (.1¹O drehbar gelagert ist als auch in b'eiden Gelenkköpfen (5, 7) jeweils in deren voneinander abgekehrten Bereichen in den Gelenken (12, 16) und daß in einer Stellung des Mechanismus, in der die Gelenke (12, 13, 14, 16) in einer Fluchtlinie (11) liegen, das Gelenk (15) zwischen Gelenkkopf (7) und Gelenkhebel (6) auf die dem Kettenradsatz (1) abgewandte Seite der Fluchtlinie versetzt angeordnet ist.

2. Kettenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der mittleren Stellung des Mechanismus entsprechend dem mittleren Zahnrad die Fluchtlinie (11) der Gelenke (12, 14, 16) einen spitzen Winkel mit einer der Zahnradebenen (10) einschließt, und zwar in der vom Kettenradsatz (1) wegweisenden Richtung des Führungsteiles (8),

3. Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu]? Endbegrenzung der Schaltbewegung des Mechanismus an demjenigen Ende des Gelenkhebels (6), welches am festen Gelenkkopf (5) drehbar gelagert ist, zwei Anschläge (18, 19) angeordnet sind und die entsprechenden Anschlagschrauben im Gelenkkopf etwa parallel zu einer der Zahnradebenen (10) angeordnet sind,

7727184 05.0178

f <· ^ · r « fi

Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Pührungsteil (8) etwa U-förmig ausgebildet ist und den gesamten Mechanismus nach außen hin umschließt.

13.07.77
TIPP-2 Ho/whm-

7727184 05.0178