DE3810974A1 - Zahnkettenradsatz fuer kettenschaltungen fuer fahrraeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zahnkettenradsatz einer dem Hinterrad eines Fahrrads zugeordneten, mittels einer An­ triebskette antreibbaren Kettenschaltung, mit einer Viel­ zahl von Zahnkettenrädern mit jeweils unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern und entsprechend unterschiedlichen Zähnezahlen bei gleichen Zahnteilungen, wobei das Zahnket­ tenrad mit dem größten Teilkreisdurchmesser axial innen und das Zahnkettenrad mit dem kleinsten Teilkreisdurchmesser axial außen, bezogen auf das anzutreibende Hinterrad, an­ geordnet ist.

Derartige Zahnkettenradsätze, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 26 17 438 bekannt sind, werden in Kettenschaltun­ gen eingesetzt, um in Abhängigkeit vom Straßenverlauf das Übersetzungsverhältnis des Fahrrades ändern zu können. Je größer das Übersetzungsverhältnis ist, um so schneller kann bei entsprechendem Straßenverlauf gefahren werden. Das kleinste Zahnkettenrad des bekannten Zahnkettenradsatzes weist eine Anzahl von zwölf Zähnen bei einem Teilkreis­ durchmeser von 36,8 mm auf, wobei die Auffassung vertreten wird, daß die Anzahl der Zähne nicht auf weniger als zwölf verringert werden kann, da sonst das Kettenrad durch den Eingriff der Kette übermäßig stark beansprucht wird und da­ durch eine Verschlechterung des Wirkungsgrads der Antriebs­ übertragung eintritt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Zahnketten­ radsatz zu schaffen, dessen kleinstes Zahnkettenrad eine kleinstmögliche Zähnezahl aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das axial äußere, kleinste Zahnkettenrad einen Teilkreisdurchmesser kleiner 35 mm, vorzugsweise von 31 mm und acht Zähne aufweist. Durch diese Maßnahmen wird ein Zahnkettenradsatz geschaf­ fen, der Zahnkettenräder mit einem Minimum an Zähnen auf­ weist, die von einer Antriebskette erfaßt und angetrieben werden können. Der kleinste Zahnkettenraddurchmesser ist dabei nur abhängig von dem Durchmesser der ihn tragenden Radachse und der zu seiner Festigkeit erforderlichen Mate­ rialstärke. Zur Erhöhung der Materialstärke ist es vorgese­ hen, daß das axial äußere, kleinste Zahnkettenrad mit dem ihm axial innen benachbarten, zweitkleinsten Zahnkettenrad einstückig verbunden ist, sowie daß sieben Zahnkettenräder vorgesehen sind, von denen die fünf axial innen liegenden Zahnkettenräder radial innen auf einer gemeinsamen Frei­ laufbuchse und die beiden axial außenliegenden Zahnketten­ räder auf einer Führungsbuchse angeordnet sind.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeich­ nung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben; es zeigt:

Fig. 1 den Schnitt durch einen Zahnkettenradsatz mit sieben Zahnkettenrädern, von denen die beiden kleinsten einstückig miteinander verbunden sind;

Fig. 2 die Draufsicht auf den gesamten Zahnkettenradsatz mit ungeradzahligen inneren Zahnkettenrädern und geradzahligen äußeren, kleinsten Zahnkettenrädern;

Fig. 3 die Draufsicht auf die kleinsten Zahnkettenräder mit Zahnlückenprofil.

Der in der Fig. 1 anhand eines Ausführungsbeispiels darge­ stellte Zahnkettenradsatz 10 besteht aus fünf Grund-Zahn­ kettenrädern 11, die an ihren äußeren Umfängen mit Zähnen 18 versehen sind. Die Grund-Zahnkettenräder 11 sind ring­ förmig ausgebildet und über eine Zahnradträgerbuchse 19 auf einer Freilaufbuchse 15 geführt. Die Zahnradträgerbuchse 19 ist mit Kugeln 24 auf der Freilaufbuchse 15 drehbar gela­ gert. Die Freilaufbuchse 15 ist mit dem Speichenkranz 29 eines nicht dargestellten Hinterrads eines Fahrrads verbun­ den und über Kugellager 28 auf der Radachse 13 gelagert.

Zwischen der Zahnradträgerbuchse 19 und der Freilaufbuchse 15 sind Freilaufklinken 20 angeordnet, die eine Lösbarkeit der Kraftübertragung ermöglichen. Die Grund-Zahnkettenräder 11 können mit Gewinden 16 zur lösbaren Verbindung unterein­ ander und mit der Zahnradträgerbuchse 19 versehen sein und werden mit Stegbuchsen 14 auf gleichbleibenden axialen Ab­ ständen gehalten. Die Freilaufbuchse 15 ist radial innen mit einer dem Kugellager 28 axial benachbarten Führungs­ buchse 17 auf die Radachse 13 aufgesteckt.

In das axial äußere, drittkleinste Zahnkettenrad 12 der Grund-Zahnkettenräder 11 ist axial außen ein sechstes, zweitkleinstes Zahnkettenrad 23 eingeschraubt. Dieses zweitkleinste Zahnkettenrad 23 ist axial außen über eine Stegbuchse 21 einstückig mit einem siebenten, kleinsten Zahnkettenrad 22 verbunden. Die beiden kleinsten Zahnket­ tenräder 22 und 23 sind freidrehbar und mit einer Mutter 26 auf der Radachse 13 gesichert.

Wie die Fig. 2 zeigt, weist das größte der Grund-Zahnket­ tenräder 11 eine Anzahl von dreiundzwanzig Zähnen 18 auf. Der Teilungssprung innerhalb der Grund-Zahnkettenräder 11 beträgt jeweils zwei Zähne, so daß das drittkleinste Zahn­ kettenrad 12 noch fünfzehn Zähne 18 aufweist. Nach axial außen schließt sich dann das zweitkleinste Zahnkettenrad 23 mit einem Teilungssprung von drei Zähnen 18 und das klein­ ste, nunmehr axial äußerste Zahnkettenrad 22 mit einem Tei­ lungssprung von vier Zähnen 18 an. Das zweitkleinste Zahn­ kettenrad 23 weist demnach zwölf und das kleinste Zahnket­ tenrad 22 eine Anzahl von acht Zähnen 18 auf.

Wie die Fig. 3 zeigt, ergibt sich die Anzahl der Zähne aus der Zahnteilung 25 der Zähne 18 und dem Teilkreisdurchmes­ ser 27 der einzelnen Zahnkettenräder. Das kleinste Zahn­ kettenrad 23 weist einen extrem kleinen Teilkreisdurchmes­ ser 27 auf, der durch die Vergrößerung des Teilungswinkels von = 30 Grad auf = 45 Grad erreicht wird. Die ausreichende mechanische Festigkeit des kleinsten Zahnket­ tenrads 22 wird durch die einstückige Verbindung über eine Stegbuchse 21 mit dem zweitkleinsten Zahnkettenrad 23 er­ zielt.

• Bezugszeichen: 10 Zahnkettenradsatz
  11 Grund-Zahnkettenradsatz
  12 drittkleinstes Zahnkettenrad
  13 Radachse
  14 Stegbuchse
  15 Freilaufbuchse
  16 Gewinde
  17 Führungsbuchse
  18 Zahn
  19 Zahnträgerbuchse
  20 Freilaufklinke
  21 Stegbuchse
  22 kleinstes Zahnkettenrad
  23 zweitkleinstes Zahnkettenrad
  24 Kugellager
  25 Zahnteilung
  26 Mutter
  27 Teilkreisdurchmesser
  28 Kugellager
  29 Speichenkranz

Claims (5)

1. Zahnkettenradsatz einer dem Hinterrad eines Fahrrads zu­ geordneten, mittels einer Antriebskette antreibbaren Ket­ tenschaltung, mit einer Vielzahl von Zahnkettenrädern mit jeweils unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern und ent­ sprechend unterschiedlichen Zähnezahlen bei gleichen Zahn­ teilungen, wobei das Zahnkettenrad mit dem größten Teil­ kreisdurchmesser axial innen und das Zahnkettenrad mit dem kleinsten Teilkreisdurchmesser axial außen, bezogen auf das anzutreibende Hinterrad, angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das axial äußere, kleinste Zahnkettenrad (22) einen Teilkreisdurchmesser (27) kleiner 35 mm, vorzugsweise von 31 mm und acht Zähne (18) aufweist.

2. Zahnkettenradsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das axial äußere, kleinste Zahnkettenrad (22) mit dem ihm axial innen benachbarten, zweitkleinsten Zahnket­ tenrad (23) über eine Stegbuchse (21) einstückig verbunden ist.

3. Zahnkettenradsatz nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem axial äußeren, kleinsten Zahn­ kettenrad (22) axial innen benachbarte, zweitkleinste Zahnkettenrad (23) elf bis dreizehn, vorzugsweise zwölf Zähne (19) aufweist.

4. Zahnkettenradsatz nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sieben Zahnkettenräder (11, 12, 22, 23) vorgesehen sind, von denen die fünf axial innen liegenden Zahnkettenräder (11, 12) radial innen über eine gemeinsame, an sich bekannte Freilaufbuchse (15) auf der Radachse (13) gelagert sind und die beiden axial außenliegenden Zahnket­ tenräder (22, 23) mit einer von der Freilaufbuchse (15) freien Führungsbuchse (26) direkt auf der Radachse (13) laufen.

5. Zahnkettenradsatz nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fünf axial innen liegenden Zahnket­ tenräder (11, 12) eine ungerade Anzahl von Zähnen (18) und die beiden axial äußeren, kleinsten Zahnkettenräder (22, 23) eine gerade Anzahl von Zähnen aufweisen.