DE102013017504B4 - Actuating device for multi-speed gear hub - Google Patents

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Abstract

Betätigungseinrichtung für die Mehrgang-Getriebenabe eines Fahrrades mit interner Rasterung umfassend ein Gehäuse (1), ein zum Schalten zu drehendes Abtriebselement (2) und zwei Zugseile (4a,b), dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung mit voneinander unabhängigen Schaltelementen (5a,b) so ausgestattet ist, daß für einen Schaltvorgang nur eins der beiden Zugseile (4a,b) durch Ziehen betätigt werden muß, das jeweils andere Seil wird nicht bewegt.Actuating device for the multi-speed gear hub of a bicycle with internal grid, comprising a housing (1), an output element (2) to be rotated for shifting and two pull cables (4a, b), characterized in that the actuating device has independent switching elements (5a, b ) is equipped in such a way that only one of the two pull cables (4a, b) has to be actuated by pulling for a switching process, the other cable is not moved.

Description

Stand der TechnikState of the art

Moderne Fahrräder sind in der Regel mit mehreren Gängen ausgestattet. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist die Verwendung einer Mehrgang-Getriebenabe, meist einfach als Getriebenabe bezeichnet.Modern bicycles are usually equipped with multiple gears. One way to achieve this is to use a multi-speed gear hub, usually simply referred to as a gear hub.

Diese Getriebenaben werden in der Regel durch lenkermontierte Schalter betätigt. Zur Übertragung dienen Zugseile (Schaltzüge). Um die unterschiedlichen Gangstufen definiert einrasten zu lassen, muß eine Rasterung entweder im Schalter oder in der Getriebenabe selbst vorhanden sein.These gear hubs are typically operated by handlebar-mounted switches. Pull cables (shift cables) are used for transmission. In order to allow the different gear levels to engage in a defined manner, there must be a grid either in the switch or in the gear hub itself.

Eine Getriebenabe mit Rasterung in der Getriebenabe zeigt DE 197 20 796 B4 (Rohloff_Nabe). Eine Rasterung in der Getriebenabe hat den Vorteil, daß die Synchronisation zwischen Schalter und Nabe entfällt, gemeinhin als „Schaltung einstellen“ bezeichnet. Allerdings setzt eine Rasterung in der Getriebenabe die Ansteuerung in zwei Richtungen voraus, was durch ein einzelnes Schaltseil nicht erreicht werden kann. Eine Ansteuerung in zwei Richtungen ist zum Beispiel durch einen steifen Stahldraht, ein Gestänge oder wie bei der Rohloff-Nabe durch zwei Schaltseile möglich: Dabei wird durch Ziehen eines Seils die Nabe zu höheren Gängen hin geschaltet, durch Ziehen des anderen Seils zu niedrigeren Gängen hin. Während das eine Seil vom Schalter gezogen wird, wird das andere Seil nabenseitig eingezogen und muß vom Schalter freigegeben werden. Das gleichzeitige Betätigen beider Schaltseile führt zu erhöhter Reibung. Zudem ist ein spezieller Schalter nötig, der gleichzeitig Seil aufnehmen und freigeben kann. Auch bei einer denkbaren Betätigung durch zwei Schalter muß aufgenommenes Seil (dann durch den zweiten Schalter) freigegeben werden. Übliche beim Fahrrad verwendete Schalter können dies nicht, sie können nur ein einzelnes Zugseil einziehen und und nur bis zur Ausgangsstellung wieder freigeben.A gear hub with a grid in the gear hub shows DE 197 20 796 B4 (Rohloff_Nabe). A grid in the gear hub has the advantage that there is no need for synchronization between the switch and the hub, commonly referred to as “adjusting the gearshift”. However, a grid in the gear hub requires control in two directions, which cannot be achieved with a single shift cable. Control in two directions is possible, for example, with a stiff steel wire, a linkage or, as with the Rohloff hub, with two shift cables: pulling one cable shifts the hub to higher gears, and pulling the other cable shifts it to lower gears . While one cable is pulled by the switch, the other cable is pulled in on the hub side and must be released by the switch. Operating both shift cables at the same time leads to increased friction. A special switch is also required that can pick up and release rope at the same time. Even if it is conceivably operated by two switches, the rope that has been picked up must be released (then by the second switch). Common switches used on bicycles cannot do this; they can only pull in a single pull cable and only release it again up to the starting position.

AufgabenstellungTask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrgang-Getriebenabe mit Rasterung in der Getriebenabe so anzusteuern, daß von den beiden Schaltseilen immer nur das benötigte betätigt werden muß. Hiermit wird die Seilreibung deutlich vermindert. Auch können dadurch übliche Fahrradschalter, die nur ein einziges Seil einziehen und freigeben können, verwendet werden, indem man von diesen zwei verwendet. Das kann zum Beispiel sinnvoll sein, wenn man eine Rohloff-Nabe an einem Fahrrad mit Rennlenker verwenden möchte, denn der originale Rohloff-Schalter paßt nicht ohne weiteres an einen Rennlenker.The invention is based on the object of controlling a multi-speed transmission hub with a grid in the transmission hub in such a way that only the required part of the two shift cables always has to be actuated. This significantly reduces rope friction. This also means that common bicycle switches that can only retract and release a single cable can be used by using two of them. This can be useful, for example, if you want to use a Rohloff hub on a bicycle with racing handlebars, because the original Rohloff switch does not easily fit on a racing handlebar.

LösungSolution

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Lösung des Problems liegt in einer speziellen Betätigungseinrichtung (Seilbox) für die Rohloff-Nabe mit externer Zugführung. Die Seilbox ist die Schnittstelle zwischen den beiden Schaltseilen und der Nabe.The task is solved by the features of independent claims 1 and 7. Advantageous refinements are characterized in the subclaims. The solution to the problem lies in a special actuation device (cable box) for the Rohloff hub with external cable guidance. The cable box is the interface between the two shift cables and the hub.

1 zeigt den Stand der Technik der Seilbox in seinen wesentlichen Bauteilen. In das fest an der Nabe angebrachte Gehäuse 1 ragt das Abtriebselement 2. Dieses Abtriebselement 2 muß zum Schalten verdreht werden. Dies geschieht durch die an dem Abtriebselement 2 drehfest befestigte Seiltrommel 3, an der beide Zugseile 4a und 4b so umschlingend befestigt sind, daß sich beim Aufwickeln des einen Zugseils das andere abwickelt. In Bewegungsrichtung A wird das Zugseil 4a aus der Seilbox herausgezogen, gleichzeitig dreht sich dadurch die Seiltrommel 3 in Richtung A und das Zugseil 4b wird in die Seilbox hineingezogen. In Bewegungsrichtung B wird das Zugseil 4b aus der Seilbox herausgezogen, gleichzeitig dreht sich dadurch die Seiltrommel 3 in Richtung B und das Zugseil 4a wird in die Seilbox hineingezogen. 1 shows the state of the art of the rope box in its essential components. The output element 2 projects into the housing 1, which is firmly attached to the hub. This output element 2 must be rotated for switching. This is done by the cable drum 3, which is attached to the output element 2 in a rotationally fixed manner, to which both traction cables 4a and 4b are attached in such a way that when one traction cable is wound up, the other unwinds. In the direction of movement A, the pull rope 4a is pulled out of the rope box, at the same time the rope drum 3 rotates in direction A and the pull rope 4b is pulled into the rope box. In the direction of movement B, the pull rope 4b is pulled out of the rope box, at the same time the rope drum 3 rotates in direction B and the pull rope 4a is pulled into the rope box.

Betätigungseinrichtung für Mehrgang-GetriebenabeActuating device for multi-speed gear hub

2 zeigt den Gegenstand der Erfindung. Das fest an der Nabe angebrachte Gehäuse 1a nimmt die Bauteile auf, das Abtriebselement 2 ragt hinein. Verdrehfest am Abtriebselement 2 ist das Antriebsrad 3 mit seinen am Außenumfang vorhandenen Antriebselementen 9 befestigt. Die Antriebselemente 9 sind so geformt, daß über sie eine Drehung des Antriebsrades 3 erfolgen kann. Beim Schaltvorgang in Richtung A wird das Zugseil 4a durch Ziehen betätigt. Es ist befestigt am Schaltelement 5a und nimmt dieses dadurch mit. Am Schaltelement 5a ist die Sperrklinke 6a so befestigt, daß sie in Bewegungsrichtung A über ein Antriebselement 9 das Antriebsrad in Richtung A verdreht, woraufhin das Abtriebselement 2 mitgedreht wird und die Nabe in den nächsten Gang schaltet. Beim Schaltvorgang in Richtung A wird die Rückstellfeder 8a gespannt. Nach dem erfolgen Schaltvorgang gibt der Schalter das Zugseil in Richtung -A frei, die Rückstellfeder 8a drückt das Schaltelement 5a in seine Ausgangsposition zurück, die Sperrklinke 6a kann durch ihre Sperrklinkenfeder 7a über die Antriebselemente 9 hinweggleiten, ohne diese mitzunehmen. Das Schaltelement 5a ist wieder in Ausgangsposition für einen neuen Schaltvorgang. Alternativ kann mit dem Schaltelement 5b in der anderen Bewegungsrichtung B geschaltet werden. 2 shows the subject matter of the invention. The housing 1a, which is firmly attached to the hub, accommodates the components; the output element 2 protrudes into it. The drive wheel 3 is secured against rotation on the output element 2 with its drive elements 9 present on the outer circumference. The drive elements 9 are shaped so that the drive wheel 3 can be rotated via them. When switching in direction A, the pull cable 4a is actuated by pulling. It is attached to the switching element 5a and thereby takes it with it. The pawl 6a is attached to the switching element 5a in such a way that it rotates the drive wheel in the direction A in the direction of movement A via a drive element 9, whereupon the output element 2 is also rotated and the hub switches to the next gear. When switching in direction A, the return spring 8a is tensioned. After the switching process has taken place, the switch releases the pull cable in direction -A, the return spring 8a pushes the switching element 5a back into its starting position, the pawl 6a can slide over the drive elements 9 thanks to its pawl spring 7a without taking them with it. The switching element 5a is back in the starting position for a new switching process. Alternatively, the switching element 5b can be used to switch in the other direction of movement B.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

11
GehäuseHousing
1a1a
GehäuseHousing
22
Abtriebselementoutput element
33
SeiltrommelRope drum
3a3a
Antriebsraddrive wheel
4a4a
ZugseilPull rope
4b4b
ZugseilPull rope
5a5a
SchaltelementSwitching element
5b5b
SchaltelementSwitching element
6a6a
Sperrklinkepawl
6b6b
Sperrklinkepawl
7a7a
SperrklinkenfederPawl spring
7b7b
SperrklinkenfederPawl spring
8a8a
Rückstellfederreturn spring
8b8b
Rückstellfederreturn spring
99
AntriebselementeDrive elements

Claims (7)

Betätigungseinrichtung für die Mehrgang-Getriebenabe eines Fahrrades mit interner Rasterung umfassend ein Gehäuse (1), ein zum Schalten zu drehendes Abtriebselement (2) und zwei Zugseile (4a,b), dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung mit voneinander unabhängigen Schaltelementen (5a,b) so ausgestattet ist, daß für einen Schaltvorgang nur eins der beiden Zugseile (4a,b) durch Ziehen betätigt werden muß, das jeweils andere Seil wird nicht bewegt.Actuating device for the multi-speed gear hub of a bicycle with internal grid, comprising a housing (1), an output element (2) to be rotated for shifting and two pull cables (4a, b), characterized in that the actuating device has independent switching elements (5a, b ) is equipped in such a way that only one of the two pull cables (4a, b) has to be actuated by pulling for a switching process, the other cable is not moved. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Abtriebselement (2) verdrehfest ein Antriebsrad (3a) mit Antriebselementen (9) geeigneter Form und Anzahl befestigt ist.Actuator according to Claim 1 , characterized in that a drive wheel (3a) with drive elements (9) of a suitable shape and number is attached to the output element (2) in a rotationally fixed manner. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung mit zwei Schaltelementen (5a,b) ausgestattet ist, die unabhängig voneinander von den Zugseilen (4A,b) betätigt werden können, ihrerseits über angefederte Sperrklinken (6a,b) und die Antriebselemente (9) das Antriebsrad (3a) betätigen und von Rückstellfedern (8a,b) in ihre Ausgangsposition zurückbewegt werden.Actuator according to Claim 2 , characterized in that the actuating device is equipped with two switching elements (5a, b) which can be actuated independently of one another by the pull cables (4A, b), in turn via spring-loaded pawls (6a, b) and the drive elements (9) the drive wheel (3a) and are moved back to their starting position by return springs (8a, b). Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (5a,b) eine Linearbewegung ausführen.Actuator according to Claim 3 , characterized in that the switching elements (5a, b) carry out a linear movement. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (5a,b), die Sperrklinken (6a,b), die Sperrklinkenfedern (7a,b) und Rückstellfedern (8a,b) nicht zwangsläufig separate Bauteile darstellen, sondern zur Reduzierung der Bauteilanzahl und Herstellkosten in integrierter Bauweise erstellt werden.Actuator according to Claim 4 , characterized in that the switching elements (5a, b), the pawls (6a, b), the pawl springs (7a, b) and return springs (8a, b) do not necessarily represent separate components, but are integrated in order to reduce the number of components and manufacturing costs Construction method can be created. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (5a,b) eine nichtlineare Bewegung ausführen.Actuator according to Claim 3 , characterized in that the switching elements (5a, b) carry out a non-linear movement. Betätigungseinrichtung für die Mehrgang-Getriebenabe eines Fahrrades mit interner Rasterung umfassend ein Gehäuse (1), ein zum Schalten zu drehendes Abtriebselement (2) und zwei Hydraulikleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung mit voneinander unabhängigen Schaltelementen (5a,b) so ausgestattet ist, daß für einen Schaltvorgang nur eine der beiden Hydraulikleitungen mit Druck beaufschlagt werden muß, die jeweils andere Hydraulikleitung bleibt drucklos.Actuating device for the multi-speed gear hub of a bicycle with internal grid, comprising a housing (1), an output element (2) to be rotated for shifting and two hydraulic lines, characterized in that the actuating device is equipped with mutually independent switching elements (5a, b) in such a way that that only one of the two hydraulic lines needs to be pressurized for a switching process, the other hydraulic line remains unpressurized.
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