NL9401552A

NL9401552A - Drive device, for example for a bicycle

Info

Publication number: NL9401552A
Application number: NL9401552A
Authority: NL
Inventors: Ronald Jozef Maria Meijs
Original assignee: Ronald Jozef Maria Meijs
Priority date: 1994-04-25
Filing date: 1994-09-23
Publication date: 1995-12-01

Abstract

The device is provided with at least a front toothed plate and a series of adjacent rear toothed plates, a chain and a derailleur assembly, which comprises a tensioning element, an adjustment mechanism and a guide element, the derailleur assembly 1, 12 always being located substantially within the space which is delimited by the front toothed plate 3, the series of rear toothed plates 4 and the group of common contact lines 20 of the toothed plates in question, all this in such a manner that the drive device is suitable in particular for arranging in a closed chain casing 21. <IMAGE>

Description

Titel: Aandrijfinrichting, bijvoorbeeld voor een rijwielTitle: Driving device, for example for a bicycle

De uitvinding heeft betrekking op een aandrijfinrichting die is voorzien van ten minste een voorste en een reeks naast elkaar geplaatste achterste tandbladen, een ketting en een derailleursamenstel, dat een spanelement, een verstelmechanisme en een geleidingselement omvat.The invention relates to a drive device comprising at least one front and a series of juxtaposed rear sprockets, a chain and a derailleur assembly comprising a tensioning element, an adjusting mechanism and a guide element.

Een dergelijke aandrijfinrichting met een derailleursamenstel voor het verplaatsen van de ketting langs de achterste kettingbladen is algemeen bekend bijvoorbeeld voor een rijwiel. Bij gebruik van een dergelijke inrichting voor een rijwiel wordt het derailleursamenstel bevestigd aan de achter-wielas van het rijwiel, waarbij het samenstel zich in hoofdzaak in een van het wiel afgekeerde richting aan de onderzijde van de achterste tandbladen uitstrekt. Deze opstelling vraagt een grotere hoogte en door het zijwaarts verplaatsen van het verstelmechanisme een aanmerkelijk grotere breedte dan de ruimte die de aandrijfinrichting op zichzelf in beslag neemt. Dit derailleursamenstel is daarom niet geschikt voor een aandrijf inrichting die wordt omsloten door een gesloten ketting-kast, terwijl juist de aandrijfinrichting en met name het derailleursamenstel heel gevoelig zijn voor vervuiling, beschadiging etc.. Gebruikelijk is daarom voor rijwielen met een gesloten kettingkast een naafversnelling te gebruiken.Such a drive device with a derailleur assembly for moving the chain along the rear chainrings is generally known, for example for a bicycle. When using such a bicycle device, the derailleur assembly is attached to the rear wheel axle of the bicycle, the assembly extending substantially in a direction away from the wheel to the bottom of the rear sprockets. This arrangement requires a greater height and, due to the lateral displacement of the adjusting mechanism, a considerably larger width than the space occupied by the drive device itself. This derailleur assembly is therefore not suitable for a drive device that is enclosed by a closed chain box, while the drive device and in particular the derailleur assembly are very sensitive to dirt, damage, etc. A hub gear is therefore customary for bicycles with a closed chain box to use.

Deze bezit echter maar een zeer beperkt aantal versnellingen en werkt met een grotere wrijving. Bij rijwielen zonder gesloten kettingkast is het derailleursamenstel vaak voorzien van een stalen beugel, om het naar de af gekeerde zijde van het wiel voorstaande derailleursamenstel te beschermen tegen beschadiging door stoten.However, it only has a very limited number of gears and works with greater friction. For bicycles without a closed chain guard, the derailleur assembly is often equipped with a steel bracket to protect the derailleur assembly facing the opposite side of the wheel against damage from impact.

De uitvinding beoogt een aandrijfinrichting van voornoemde soort te verschaffen, waarbij de genoemde nadelen zijn vermeden, met behoud van de voordelen. Daartoe wordt de aandrijf inrichting volgens de uitvinding gekenmerkt doordat het derailleursamenstel zich althans in hoofdzaak bevindt binnen de ruimte die wordt begrensd door het voorste tandblad, de reeks achterste tandbladen en de groep gezamenlijke raaklijnen van de betreffende tandbladen.The object of the invention is to provide a drive device of the above-mentioned type, wherein the drawbacks mentioned are avoided, while the advantages are retained. For this purpose, the drive device according to the invention is characterized in that the derailleur assembly is located at least substantially within the space bounded by the front tooth blade, the series of rear tooth blades and the group of common tangents of the respective tooth blades.

Door de maatregelen volgens de uitvinding wordt een aandrijf inrichting verschaft die duidelijk minder ruimte in beslag neemt dan de bekende aandrijfinrichting en daarom ook bij een rijwiel zonder gesloten kettingkast beter is beschermd tegen beschadiging door stoten. Deze aandrijfinrichting is in het bijzonder geschikt voor het aanbrengen in een gesloten kettingkast. Doordat het deraiileursamenstel en de rijwielaan-drijfinrichting goed worden afgeschermd tegen vervuiling, wordt het onderhoud vergemakkelijkt en de levensduur van de aandrijfinrichting verlengd.The measures according to the invention provide a drive device which takes up considerably less space than the known drive device and is therefore better protected against damage by impact even with a bicycle without a closed chain guard. This drive device is particularly suitable for mounting in a closed chain guard. Because the derailleur assembly and the bicycle drive device are well protected against contamination, maintenance is facilitated and the life of the drive device is extended.

In een eerste uitvoeringsvorm zijn het verstelmechanisme en het spanelement op afstand van elkaar aangebracht waarbij het verstelmechanisme nabij de achterste tandbladen is gelegen. Doordat het spanelement en het verstelmechanisme op afstand van elkaar zijn aangebracht wordt een in breedte- en lengterichting compacte opstelling van het deraiileursamenstel verkregen. Het geleidingselement kan daarbij een buis zijn, die bij voorkeur naar de buitenkant toe gerichte uitloopranden bezit, hetgeen in een nauwkeurig verplaatsen van de ketting van een tandblad naar een ander tandblad voorziet. Teneinde de ketting zo gecontroleerd mogelijk in het gebied tussen het verstelmechanisme en het spanelement te vervormen kan de buis relatief lang zijn uitgevoerd ten opzichte van de afstand tussen het verstelmechanisme en het spanelement. Het spanelement is daarbij vrij zwenkbaar om een zich in hoofdzaak evenwijdig aan de ketting uitstrekkende as aangebracht, een en ander zodanig, dat de ketting in het voorste gedeelte van de aandrijfinrichting in een vlak met het voorste tandblad en in het achterste gedeelte van de aandrijfinrichting in een vlak met het achterste tandblad is gelegen. Via een koppelorgaan is het verstelmechanisme met het geleidingselement verbonden, waarbij het koppelorgaan zodanig is uitgevoerd dat het in geen verstelpositie belangrijk breder en/of hoger is dan de door de achterste en voorste tandbladen en de groep gezamenlijke raaklijnen daarvan bepaalde ruimte. Daarbij is het gewenst dat het geleidingselement op een constante afstand langs de reeks achterste tandbladen wordt geleid; hetgeen het schakelgedrag van het derailleursamenstel positief beïnvloedt. Het koppelorgaan kan daarbij bijvoorbeeld uit twee stangen bestaan die in hoofdzaak evenwijdig ten opzichte van elkaar verlopen en die veerbelast zijn, waarbij twee eerste uiteinden van de stangen via kogelkoppen met het geleidingselement en twee tweede uiteinden via kogelkoppen met het basiselement zijn verbonden. Doordat het koppelorgaan is voorzien van kogelkoppen laat het zich gemakkelijk van een eerste uiterste positie via een aantal tussenposities naar een tweede uiterste positie zijwaarts verplaatsen. Bevindt het koppelorgaan zich in zijn eerste uiterste positie, dat wil zeggen de positie waarbij de stangen ongeveer haaks ten opzichte van het basiselement verlopen, bij het grootste achterste tandblad dan wordt de hoogte van het koppelorgaan bij het schakelen naar een kleiner tandblad verminderd. De afstand van het geleidingselement ten opzichte van de verschillende tandbladen wordt daarbij in hoofdzaak constant gehouden, doordat de hoek tussen de stangen en het basiselement steeds kleiner wordt.In a first embodiment, the adjusting mechanism and the tensioning element are arranged at a distance from one another, the adjusting mechanism being located near the rear tooth blades. Because the tensioning element and the adjusting mechanism are arranged at a distance from each other, a compact arrangement of the derailleur assembly in width and length direction is obtained. The guide element can herein be a tube, which preferably has outwardly directed run-out edges, which provides for an accurate displacement of the chain from one tooth blade to another tooth blade. In order to deform the chain as controlled as possible in the area between the adjusting mechanism and the tensioning element, the tube can be made relatively long with respect to the distance between the adjusting mechanism and the tensioning element. The tensioning element is thereby freely pivotable about an axis extending substantially parallel to the chain, such that the chain in the front part of the drive device is flush with the front sprocket and in the rear part of the drive device. is flush with the rear tooth blade. The adjusting mechanism is connected to the guide element via a coupling member, the coupling member being designed in such a way that it is in no adjustment position significantly wider and / or higher than the space determined by the rear and front tooth blades and the group of common tangent lines thereof. In addition, it is desirable that the guide element be guided at a constant distance along the series of rear tooth blades; which positively influences the shifting behavior of the derailleur assembly. The coupling member can for instance consist of two rods which run substantially parallel to each other and which are spring-loaded, two first ends of the rods being connected to the guide element via ball heads and two second ends to the basic element. Because the coupling member is provided with ball heads, it is easy to move sideways from a first extreme position via a number of intermediate positions to a second extreme position. If the coupling member is in its first extreme position, i.e. the position in which the rods run approximately perpendicular to the base element, with the largest rear tooth blade, the height of the coupling member is reduced when switching to a smaller tooth blade. The distance of the guide element with respect to the different tooth blades is thereby kept substantially constant, because the angle between the rods and the basic element becomes smaller and smaller.

In een andere uitvoeringsvorm van de aandrijfinrichting omvat het spanelement het geleidingselement, waarbij het spanelement nabij de achterste tandbladen is aangebracht en langs een as, die in hoofdzaak evenwijdig met de as van de tandbladen verloopt, verschuifbaar is, een en ander zodanig dat het spanelement in de nabijheid van het door de ketting omsloten tandblad is gelegen. Het koppelorgaan is in dit geval uitgevoerd als een bij voorkeur L-vormige hefboom, die scharnierend met het basiselement en het spanelement is verbonden. Hierbij verloopt een eerste been van de hefboom in hoofdzaak evenwijdig met de geleidingsas. De kabel kan dus direct in trekrichting op de hefboom worden aangebracht, hetgeen bijzonder voordelig voor het schakelgedrag is. Tevens is deze uitvoeringsvorm door een adequate keuze van de beide beenlengten van het koppelorgaan in het bij zonder geschikt voor het toepassen van standaard index-schakelingen.In another embodiment of the drive device, the tensioning element comprises the guide element, the tensioning element being arranged near the rear tooth blades and being displaceable along an axis which extends substantially parallel to the axis of the tooth blades, such that the tensioning element is the proximity of the chainring enclosed by the chain is located. The coupling member in this case is designed as a preferably L-shaped lever, which is hingedly connected to the base element and the tensioning element. Here, a first leg of the lever extends substantially parallel to the guide shaft. The cable can thus be mounted directly on the lever in the pulling direction, which is particularly advantageous for the switching behavior. This embodiment is also particularly suitable for the use of standard index circuits by an adequate choice of the two leg lengths of the coupling member.

Tevens heeft de uitvinding betrekking op een rijwiel omvattende een in hoofdzaak gesloten kettingkast waarbij een derailleursamenstel binnen de kettingkast is opgenomen.The invention also relates to a bicycle comprising a substantially closed chain guard, wherein a derailleur assembly is accommodated within the chain guard.

De uitvinding zal in het hiernavolgende nader worden toe-gelicht aan de hand van een rijwiel en twee uitvoeringsvoor-beelden van een aandrijfinrichting onder verwijzing naar de tekening. Hierin toont: figuur 1 een zijaanzicht van een gedeelte van een rijwiel met een gesloten kettingkast; figuur 2 een aanzicht in perspectief van een derailleursamenstel volgens de uitvinding en figuur 3 een aanzicht in perspectief van een derailleursamenstel volgens een tweede uitvoeringsvorm.The invention will be explained in more detail below with reference to a bicycle and two exemplary embodiments of a drive device with reference to the drawing. Herein: figure 1 shows a side view of a part of a bicycle with a closed chain guard; figure 2 shows a perspective view of a derailleur assembly according to the invention and figure 3 shows a perspective view of a derailleur assembly according to a second embodiment.

In de figuren zijn gelijke onderdelen aangegeven met dezelfde verwijzingscijfers. Figuur 1 toont in zijaanzicht een gedeelte van een rijwiel met een gesloten kettingkast 21. Daarbij worden de hoogte- en breedte-afmetingen van de kettingkast 21 in hoofdzaak bepaald door de voorste en achterste tandbladen 3, 4 en de groep gezamenlijke raaklijnen 20 van de betreffende tandbladen. Vervolgens worden twee uitvoeringsvormen beschreven die zodanig zijn opgebouwd dat deze in een dergelijke gesloten kettingkast 21 kunnen worden aangebracht.In the figures, like parts are indicated with like reference numerals. Figure 1 shows a side view of a part of a bicycle with a closed chain guard 21. The height and width dimensions of the chain guard 21 are mainly determined by the front and rear sprockets 3, 4 and the group of common tangents 20 of the respective tooth blades. Two embodiments are subsequently described which are constructed such that they can be arranged in such a closed chain guard 21.

Figuur 2 toont een uitvoeringsvorm van een derailleursamenstel 1 waarbij een verstelmechanisme 6 op afstand van een spanelement 5 nabij de achterste tandbladen 4 is bevestigd en het spanelement 5 vrij zwenkbaar om een longitudinale as is aangebracht. Het verstelmechanisme 6 omvat een bowdenkabel 7 en een basiselement 8 dat vast op het frame van het rijwiel is aangebracht. Een koppelorgaan 9, dat het verstelmechanisme 6 verbindt met een geleidingselement 13, dat in deze uitvoeringsvorm een buis is, omvat twee stangen 10, die via kogel-koppen 12 scharnierend met het basiselement 8 en de buis 13 zijn verbonden, en welke stangen 10 door middel van een veer 11, die diagonaal tussen de beide stangen 10 verloopt, zijn voorgespannen. De bowdenkabel 7 is in het basiselement 8 gelegerd en verloopt in een ten opzichte van de veer 11 tegenover Ü99ende diagonaal tussen de beide stangen 10 waarbij de bow- denkabel 7 is verbonden met één van de beide onderste uiteinden van de stangen 10. Door middel van een niet getoond standaard index-schakel element kan dan het tussen de beide stangen 10 gelegen gedeelte van de bowdenkabel 7 verlengd en de veer 11 ontspannen worden, of het tussen de beide stangen 10 gelegen gedeelte van de bowdenkabel 7 verkort en de veer 11 gespannen worden, waardoor de buis 13 langs de verschillende achterste tandbladen 4 in de ene of in de andere richting kan worden bewogen. De buis 13, die is voorzien van naar de buitenkant gerichte uitloopranden, is daarbij in het gebied tussen het verstelmechanisme 6 en het spanelement 5 relatief lang uitgevoerd, hetgeen in een rechte geleiding van de ketting 2 en het daarvoor noodzakelijke zwenken van het span-element 5 in dwarsrichting voorziet.Figure 2 shows an embodiment of a derailleur assembly 1 in which an adjusting mechanism 6 is mounted at a distance from a tensioning element 5 near the rear tooth blades 4 and the tensioning element 5 is arranged freely pivotable about a longitudinal axis. The adjusting mechanism 6 comprises a bowden cable 7 and a base element 8 fixedly mounted on the frame of the bicycle. A coupling member 9, which connects the adjusting mechanism 6 to a guide element 13, which in this embodiment is a tube, comprises two rods 10, which are hingedly connected to the base element 8 and the tube 13 via ball heads 12, and which rods 10 are are biased by means of a spring 11, which runs diagonally between the two rods 10. The bowden cable 7 is mounted in the base element 8 and runs in a diagonal to the spring 11 opposite the spring between the two rods 10, the bowling cable 7 being connected to one of the two lower ends of the rods 10. By means of a standard index-switching element not shown can then extend the part of the bowden cable 7 located between the two rods 10 and relax the spring 11, or shorten the part of the bowden cable 7 located between the two rods 10 and tension the spring 11 whereby the tube 13 can be moved in one direction or the other along the different rear tooth blades 4. The tube 13, which is provided with outwardly directed run-out edges, is designed to be relatively long in the area between the adjusting mechanism 6 and the tensioning element 5, which results in a straight guide of the chain 2 and the necessary pivoting of the tensioning element 5 provides transversely.

Het spanelement kan in een alternatieve uitvoeringsvorm 105 ook zijn voorzien van twee in dwarsrichting gelegerde omkeermiddelen waarbij tenminste één van de twee omkeermiddelen door middel van een veerelement in horizontale richting, ongeveer in de richting van de ketting, is gespannen, hetgeen in een geringere inbouwruimte resulteert dan het bovenbeschreven spanelement 5.In an alternative embodiment 105, the tensioning element can also be provided with two transversely alloyed reversing means, wherein at least one of the two reversing means is tensioned in the horizontal direction, approximately in the direction of the chain, by means of a spring element, which results in a smaller installation space than the tension element 5 described above.

Een tweede uitvoeringsvorm van een derailleursamenstel 14 voor een rijwiel met een gesloten kettingkast 21 wordt in figuur 3 getoond. Daarbij omvat een verstelmechanisme 14 de bowdenkabel 7 en een vast met het frame verbonden basiselement 16. De bowdenkabel 7 is aan het eerste uiteinde van een L-vormige hefboom 17 gekoppeld die draaibaar is aangebracht op het basiselement 16. Het andere uiteinde van de hefboom 17 is scharnierend verbonden met een spanelement 15, een en ander zodanig dat het spanelement 15, dat in deze uitvoeringsvorm ook het geleidingselement voor de ketting vormt, met behulp van de hefboom 17 langs een geleidingsas 18 kan worden verschoven. Daarbij wordt de bowdenkabel 7 door een veer 19 via de hefboom 17 op voorspanning gehouden. Doordat het spanelement 5 ook in deze uitvoeringsvorm zwenkbaar om een longitudinale as is gelegerd, kan het bovenste gedeelte van het spanelement 5 in een vlak met het door de ketting 2 omspannen ach- terste tandblad liggen, terwijl het onderste gedeelte van het spanelement 5 in een vlak met het voorste tandblad 3 ligt, hetgeen het loop- en schakelgedrag positief beïnvloedt.A second embodiment of a bicycle derailleur assembly 14 with a closed chain guard 21 is shown in Figure 3. In addition, an adjusting mechanism 14 comprises the bowden cable 7 and a base element 16 fixedly connected to the frame. The bowden cable 7 is coupled to the first end of an L-shaped lever 17 which is rotatably mounted on the base element 16. The other end of the lever 17 is hingedly connected to a tensioning element 15, such that the tensioning element 15, which in this embodiment also forms the guide element for the chain, can be displaced by means of the lever 17 along a guide shaft 18. The bowden cable 7 is held biased by a spring 19 via the lever 17. Since the tensioning element 5 is also pivotally mounted about a longitudinal axis in this embodiment, the upper part of the tensioning element 5 can lie in a plane with the rear tooth blade spanned by the chain 2, while the lower part of the tensioning element 5 flush with the front tooth blade 3, which positively influences the running and shifting behavior.

Het spreekt voor zich dat er binnen het kader van de uitvinding als neergelegd in de bijgaande conclusies nog vele wijzigingen en varianten mogelijk zijn.It goes without saying that many modifications and variants are possible within the scope of the invention as laid down in the appended claims.

Zo kunnen de beide genoemde uitvoeringsvormen van aandrijf inrichtingen volgens de uitvinding ook bij een rijwiel zonder gesloten kettingkast worden toegepast waarbij additionele beschermonderdelen, zoals bijvoorbeeld een stalen beugel, niet meer nodig zijn. Daarnaast is het bovendien mogelijk, ook het voorste tandblad van een verstelmechanisme en een geleidingselement te voorzien, om het aantal mogelijke versnellingen te verhogen.For example, the two aforementioned embodiments of drive devices according to the invention can also be used with a bicycle without a closed chain guard, whereby additional protective parts, such as for instance a steel bracket, are no longer required. In addition, it is also possible to provide the front tooth blade with an adjusting mechanism and a guide element to increase the number of possible gears.

Voorts kan de aandrijfinrichting worden gebruikt voor andersoortige inrichtingen.Furthermore, the drive device can be used for other types of devices.

Claims

Driving device comprising at least one front and a series of juxtaposed rear sprockets, a chain and a derailleur assembly, comprising a tensioning element, an adjusting mechanism and a guide element, characterized in that the derailleur assembly (1,12) at least substantially located within the space bounded by the front tooth blade (3), the series of rear tooth blades (4) and the group of common tangents (20) of the respective tooth blades.

Drive device according to claim 1, characterized in that the adjusting mechanism (6, 14), which comprises a base element (8, 16) fixedly mounted on a frame during use and a cable (7), via a coupling member (9, 17) is connected to the guide element (13, 15).

Drive device according to claim 2, characterized in that the adjusting mechanism (6) and the tensioning element (5) are arranged at a distance from one another, the adjusting mechanism (6) being located near the rear tooth blades (4).

Derailleur assembly suitable for a drive device according to claim 3, characterized in that the guide element is a tube (13), which preferably has outwardly directed run-out edges.

Derailleur assembly according to claim 4, characterized in that the tube (13) is of relatively long design.

Derailleur assembly according to claims 4 or 5, characterized in that the coupling member (9) consists of two rods (10) which run substantially parallel to each other and which are spring-loaded, with two first ends of the rods (10) are connected to the guide element (13) via ball heads (12) and two second ends are connected to the base element (8) via ball heads (12).

Clamping element for use with a drive device according to any one of claims 1 to 3 or for use with a derailleur assembly according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the tensioning element (105) is provided with two transversely mounted reversing means wherein at least one of the two reversing means by means of a spring element in at least horizontal direction.

Drive device according to claim 2, characterized in that the tensioning element (15) comprises the guiding element, the tensioning element (15) being arranged near the rear tooth blades (4) and along a guiding axis (18) substantially parallel to the axis of the sprockets (4) is slidable, all such that the tensioning element (15) is located in the vicinity of the sprocket enclosed by the chain.

Derailleur assembly suitable for a drive device according to claim 8, characterized in that the coupling member is a lever (17) hingedly connected to the base element (16) and the tensioning element (15).

Derailleur assembly according to claim 9, characterized in that the lever (17) is L-shaped, with a first leg of the lever extending substantially parallel to the guide shaft (18).

Derailleur assembly according to any one of claims 4 to 6 or 9 or 10, characterized in that the tensioning element (5, 15) is arranged freely pivotable about an axis extending substantially parallel to the chain (2) during use.

Bicycle comprising a substantially closed chain guard with a derailleur assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the derailleur assembly (1, 12) is accommodated within the chain guard.