DE29517733U1

DE29517733U1 - Zweisinnig wirkende Tretlager-Mehrgangschaltung

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Publication number: DE29517733U1
Application number: DE29517733U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-11-23
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2005-11-10
Also published as: JPH08207871A; US5647817A; GB2295427A; GB9523851D0; FR2727080B1; CN1123751A; BR7502640U; FR2727080A1; CA2162656A1; TW305337U; KR200246082Y1; NL1001727A1; KR960018106U; NL1001727C2; GB2295427B

Description

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> · · >· ·· ·&igr;	• *	"t^ijBERT BAUER
		PATENTANWALT
		EUROPEAN PATENT ATTORNEY
		VNR: 100 307
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H. BAUER · AM KEILBUSCH 4 · D-52080 AACHEN

Gebrauchsmusteranmeldunq telefon 024 05/9033

TELEFAX O24 O5/9O34

Anm.: Dianlin Chang, No. 62 Wencui Road, Shenyang, China Steven Siuwai Lam, 3A Deward Court, Waterlov Hill, Kowloon, Hong Konq Bez.: "Zweisinniq wirkende Tretlaqer-IVlehrqanqschaltunq"

IHRE ZEICHEN IHRE NACHRICHT MEINE ZEICHEN AACHEN

B/MJ (4192) 07. November 1995

Die Erfindung betrifft eine Tretlager-Mehrgangschaitung, insbesondere eine zweisinnig wirkende, für alle Arten von Pedalfahrrädern geeignete Tretlager-Zweigangschaltung.

Es ist allgemein üblich, daß das Tretlager eines gewöhnlichen Pedalfahrrads, z.B. eines Zweirads, keine Gangschaltung besitzt. Um ein Pedalfahrrad mit einer solchen Schaltmöglichkeit zu versehen, wird normalerweise eine Gangschaltung daran angebracht. Es wird z.B. eine Gangschaltung, die aus zwei bis fünf Stück Kettenrädern unterschiedlicher Oiröße besteht, auf dem Tretlager eines Fahrrades angebracht. Bei dieser Art Gangschaltung kann bekanntermaßen eine Änderung der Drehzahl des Fahrrads durch einen Wechsel zwischen unterschiedlich großen Kettenrädern der Antriebskette erfolgen. Bei einem solchen Mechanismus ist jedoch die Drehrichtung der Tretkurbel auf nur eine Richtung beschränkt.

Aus dem chinesischen Gebrauchsmuster Nr. 8520575 ist bereits ein zweisinnig angetriebener 2-Gang-Freilauf und aus dem chinesischen Patent Nr. 90105171.3 ein zweisinnig angetriebener 3-Gang-Freilauf bekannt, mit denen sowohl eine Gangschaltung als auch eine Bewegungsübertragung möglich ist. Auch erlauben

DEUTSCHE BANK AG AACHEN 2 502 631 . * * .PpST,qjFiOKONTO i4ÖLN 28 13 33.5&Ogr;& . . VA. T.-NR. DE1236O97 55 (BLZ 390 70020) .'(3&mgr;:&Idigr;3?&·!£10*50) .·* ·* .* .* Hubert Bauer, Im Reichswald 30

beide Konstruktionsarten dem Fahrrad eine Vorwärtsbewegung, unabhängig davon, ob das Pedal im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn getreten wird, und jede kann an gewöhnlichen Pedaifahrrädern und an Fitnessrädern als Gangschaltung angebracht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Konstruktion zu schaffen und insbesondere die Möglichkeit zu bieten, die Geschwindigkeit durch Treten der Pedale in entweder die positive oder die umgekehrte Drehrichtung, d.h. zweisinnig, zu ändern.

Die erfindungsgemäße zweisinnig wirkende Tretlagergangschaltung besteht aus mindestens einem Außenring, einem Lagerring, einem Planetenrad, einer Freilaufabdeckung, einer Freilaufplatte, einem Sonnenrad, einer Sperrklinke und einem Kettenrad.

Die Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Außenrings 1 zwei Kugellagerringe und Innenzähne aufweist. Auf dem Außenumfang des Außenrings ist das Kettenrad B durch Gewinde oder Gewindeioch auf dem Ring befestigt. Es liegt ein Kugellagerring sowohl auf dem Innen- als auch dem Außenumfang des Lagerrings 2 vor. Sperrklinkenzähne sind auf seinem Außenumfang und die kleine Nabe auf dem Innenumfang angebracht. Die Innensperrklinke 4 und das Planetenrad 8 sind separat auf den kleinen Naben 9 befestigt. Auf dem Innenumfang des Lagerrings 2 können zwei oder mehr kleine Naben 9 befestigt werden, und auf den kleinen Naben 9 sind mindestens eine Innensperrklinken 4 und ein Planetenrad angebracht. Die Tretlagerachse 10 verläuft durch die Freilaufplatte 6, das Sonnenrad 5 und die Freüaufabdeckung 3 und wird dann in der rechten Kurbel A angebracht, d.h. die vorerwähnten fünf Teile werden miteinander verbunden. Danach wird die vormontierte Tretlagerachse 10 im unteren Tretlagerkasten C an dem Fahrradrahmen installiert, um die rechte Kurbel A an der rechten Außenseite des

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unteren Tretlagerkastens C anzuordnen. Die Außensperrklinke 7 wird auf einer Sperrklinkennabe angebracht, die auf dem unteren Tretlagerkasten C befestigt ist.

Fig. 1 ist eine Ansicht einer Gangschaltung und
Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie N-N.

Darin bezeichnet 1 den Außenring, 2 den Lagerring, 3 die Freilaufabdeckung, 4 die Innensperrklinke, 5 das Sonnenrad, 6 die Freilaufplatte, 7 die Außensperrklinke, 8 das Planetenrad, 9 die kleine Nabe, 10 die Tretlagerachse und 11 die Sperrklinkennabe. A bezeichnet die Kurbel der Tretlagerachse, B das Kettenrad der Antriebskette und C den unteren Tretlagerkasten an dem Fahrradrahmen.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Gangschaltung stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Nachfolgend werden Aspekte der Erfindung im einzelnen beschrieben, die keinesfalls als die Erfindung einschränkend anzusehen sind.

Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, sind bei der zweisinnig wirkenden Tretlager-Gangschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung der Lagerring 2 und die Freilaufabdeckung 3 auf einer Seite angebracht, während die Freilaufplatte 6 auf der anderen Seite angebracht ist, die den Außenring 1 trägt. Das Pianetenrad 8 und die Innensperrklinke 4 sind zwischen den Innenzähnen des Außenrings 1 und dem Sonnenrad 5 angebracht. Um die Last gleichmäßig auf dem Getriebekasten zu verteilen und die Konstruktion des Getriebes zu vereinfachen, werden vorzugsweise drei oder mehr Planetenräder 8 bzw. Innensperrklinken 4 verwendet, die durch die kleinen Naben 9 symmetrisch auf dem Lagerring 2 angebracht sind. Die Kurbel A ist auf der Tretlagerachse 10 befestigt, während die Freilaufplatte 6 an der Kurbel A angebracht ist. Die Außensperrklinke 7 ist auf dem unteren Tretlagerkasten C durch die Sperrklinkennabe 11 befestigt. Das Kettenrad B ist auf dem Außenring 1 durch ein Außengewinde oder Gewindeloch auf dem Ring befestigt.

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Die Betriebsweise der zweisinnig wirkenden 2-Gang-Schaltung wird nachstehend beschrieben:

1. Fahren mit normaler Geschwindigkeit
{Pedaldrehung entgegen dem Uhrzeigersinn):

Wenn die Kurbel A so getreten wird, daß die Tretlagerachse 10 sich positiv (gegen den Uhrzeigersinn) dreht, dreht sich das Sonnenrad, das auf der Tretlagerachse 10 angeordnet ist, synchron mit der Achse. Das Sonnenrad 5 würde den Außenring 1 aufgrund des Zwischenrads, d.h. das Planetenrad 8, in umgekehrte Richtung antreiben. Da jedoch der Außenring 1 durch die Innensperrklinke 4 derart verriegelt ist, daß der Außenring sich nur positiv und nicht umgekeht drehen kann, wird sich der Außenring auch synchron mit derselben Drehzahl wie das Sonnenrad 5 drehen. Währenddessen bewegt sich die Außensperrklinke 7 in derselben Weise wie die Sperrklinkenzähne des Lagerrings 2, und sie behindert die Drehung des Lagerrings 2 nicht. Der Außenring 1 erlaubt es auch dem auf dem Ring 1 angebrachten Kettenrad B sich zu drehen. Dann wird die Kette durch das Kettenrad B angetrieben. In diesem Fall ist der Betrieb der Tretlagerachse der Gangschaltung derselbe wie der der Tretlagerachse eines normalen Pedalfahrrads.

2. Fahren mit niedriger Geschwindigkeit
{Pedaldrehung im Uhrzeigersinn):

Wenn die Tretlagerachse 10 sich in entgegengesetzter, d.h. negativer Richtung dreht (im Uhrzeigersinn), verriegelt die Außensperrklinke 7 den Lagerring 2, so daß der Lagerring 2 selbst sich positiv, jedoch nur in entgegengesetzter Richtung zu der Kurbel A, drehen kann. Das Planetenrad 8 ist daher in dieser Zeit in einem statischen Zustand. Das Planetenrad 8 wird nun ein statisches Zwischenrad. Entsprechend dem Lauf der Tretlagerachse

dreht sich das Sonnrad 5 in entgegengesetzter Richtung, so daß es durch das Planetenrad 8 die Drehung des Außenrings in nochmals entgegengesetzter Richtung bewirkt. Gleichzeitig bewegt sich die Innensperrklinke 4 in dieselbe Richtung, und der Außenring 1 dreht sich langsam positiv herum, also entgegen der Richtung des Sonnenrades, d.h. wenn die Tretiagerachse 10 sich in negativer Richtung dreht und das Kettenrad B und die Kette selbst zur Bewegung in derselben Weise wie der Außenring 1 antreibt. Wenn sich der Außenring in negative Richtung dreht, ist, da der Außendurchmesser des Sonnenrades 5 kleiner ist als der innendurchmesser des Innenlochs des Außenrings 1, sicherlich die Anzahl der Drehungen des Außenrings 1 geringer als die des Sonnenrades 5, d.h. geringer als die Umdrehungszahl der Kurbel A. Diese Betriebsweise wird Fahren mit geringer Geschwindigkeit genannt.

3. Fahren im Leerlauf:

Während die Kurbel A angehalten wird und das Sonnenrad 5 in statischem Zustand ist und der durch das Kettenrad der hinteren Abdeckung angetriebene Außenring 1 sich positiv dreht, wird das Planetenrad 8 zum Nachlaufen gezwungen, so daß es den Lagerring 2 dazu zwingt, sich in derselben Art wie auch der Außenring 1 zu drehen. Gleichzeitig bewegen sich die Außensperrklinke und die Innensperrklinke 4 gleichfalls positiv, was die Drehung des Lagerrings 2 nicht behindert, so daß sowohl der Außenring 1 als auch der Lagerring 2 sich entgegengesetzt zum Sonnenrad 5 drehen, um den Leerlauf des Kettenrades B zu realisieren.

Aus dem Vorhergesagten kann zusammengefaßt werden, daß die vorliegende neu erfundene zweisinnig wirkende Gangschaltung erwiesenermaßen bemerkenswerte Vorteile gegenüber den konventionellen, bestehenden Gangschaltungen aufweist, da sie von einfacherer Konstruktion, montagefreundlicher, sicherer und zuverlässig

ist. Weil das Kettenrad in bezug auf die Kurbel freilaufen kann, kann der auf dem Hinterrad befestigte Freilauf durch ein gewöhnliches Kettenrad ersetzt werden, so daß die Kosten eines Pedalfahrrades verringert werden können, obwohl es dieselbe Funktion wie vorher besitzt. Weiterhin können auf dem Außenring 1 der Gangschaltung mehr als zwei Sätze Kettenräder angebracht werden. Dadurch kann auf effiziente Weise die Zahl der Schaltstufen des Pedalfahrrads erhöht werden, z.B. das Einfügen eines Kettenrads in den hinteren Freiiaufsatz ergibt eine Erhöhung um zwei Gangstufen. Der Einbau dieser Art Mehrgangschaltung in heutige Pedalfahrräder kann selbstverständlich mittels mittels konventioneller Techniken und Werkzeuge durchgeführt werden.

Claims

• * Schutzansprüche:

1. Zweisinnig wirkende Tretlager-Mehrgangschaltung, bestehend aus mindestens einem Außenring, einem Lagerring, einem Planetenrad, einer Freilaufabdeckung, einer Freilaufplatte, einem Sonnenrad, einer Sperrklinke und einem Kettenrad, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Außenrings {1) zwei Kugeilagerringe und Innenzähne aufweist und das Kettenrad (B) auf dem Außenumkreis des Außenrings (1) durch Gewinde oder Gewindeloch auf dem Ring (1) befestigt ist, ein Kugellagerring sowohl auf dem Innen- als auch auf dem Außenumkreis des Lagerrings vorliegt, Sperrzähne auf seinem Außenumfang und eine kleine Nabe (9) auf dem innenumfang vorgesehen sind, auf der die innere Sperrklinke (4) und das Planetenrad (8) separat befestigt sind, wobei die Tretlagerachse (10), die rechte Kurbel (A), die Freilaufplatte (6), das Sonnenrad (5) und die Freilaufabdeckung (3) zusammengebaut werden und die Außensperrklinke (7) auf der Sperrklinkennabe (11) montiert wird, die dann auf dem unterem Tretlagerkasten (C) angebracht wird.

2. Zweisinnig wirkende Tretlager-Mehrgangschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei kleine Naben (9) auf der Innenseite des Lagerrings (2) befestigt werden und daß auf den kleinen Naben (9) mindestens eine Innensperrklinke (4) und ein Planetenrad (8) separat angebracht werden.

3. Zweisinnig wirkende Tretlager-Mehrgangschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die Montage von mehrere Sätze von Kettenrädern auf seinem Außenring (1) montierbar sind, so daß die Anzahl der Gangschaltungen erhöht werden kann.