DE2650011B2 - Bedienungseinrichtung für Fahrradgangschaltungen - Google Patents
Bedienungseinrichtung für FahrradgangschaltungenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bedienungseinrichtung
für Fahrradgangschaltungen, bei der durch einen Handheld! Ober ein Zugglied bzw. Zugglieder
(Seil, Gestänge usw.) eine federbelastete Schalteinrichtung betätigt wird. Aufgabe der Erfindung ist eine
Verbesserung von Bedienungseinrichtungen zur Handschaltung von Fahrradgangschaltungen, vorzugsweise
Kettenschaltungen, um die Rastung des Handhebels angenehmer zu gestalten und die Möglichkeit zu
eröffnen, z. B. 10-Gangschaltungen durch nur einen
Handhebel zu bedienen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Zugglied an einem
Pendelhebel angreift, der ein Rastgüed aufweist, das an
mindestens einer mittels des Handhebels drehbaren Kurvenscheibe mit Rastkerben anliegt.
Um einen Handhebel für Fahrradgangschaltungen mit einer Rastung auszustatten, ist es aus den
US-Patentschriften 33 62 238 und 33 94 604 bekannt, den Handhebel oder eine Halterung desselben mit
Rastlöchern zu versehen, die den einzelnen Schaltstellungen entsprechen und das jeweils andere Teil mit
einer in den Rastlöchern zusammenwirkenden Rastkugel zu versehen, um so die Schalteinrichtung in den
einzelnen Gängen festzuhalten. Diese Lösung weist jedoch den Nachteil auf, daß die Feder der Gangschaltung
über das Betätigungsseil ein dauernd vorhandenes Moment um die Handhebelachse erzeugt, wodurch die
Rastung mit zunehmender Seilkraft immer unsicherer wird. Weiterhin ist aus der GB-Patentschrift 6 61 843
eine Bedienungseinrichtung mit einer Kurvenscheibe bekannt, die um die Tretlagerachse drehbar gelagert ist
und mittels eines Mitnehmers durch Rücktrittbewegung gedreht wird. Diese Bedienungseinrichtung weist eine
zyklische Reihenfolge der Gänge auf, was sich im praktischen Betrieb als sehr nachteilig erweist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den
Vorteil, daß es hierbei möglich ist, das Moment der Seilkraft um die Handhebelachse zum Verschwinden zu
bringen und daß somit die Rastung des Handhebels mit ^nehmender Seilkraft immer sicherer wird*
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und
Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die
Anordnung zweier mittels eines Handhebels drehbarer Kurvenscheiben, die über Hebel auf zwei getrennte
Zugglieder wirken. Hierdurch wird die Möglichkeit
eröffnet, z.B. eine 10-Gangschaltung durch nur einen,
anstatt wie bisher durch zwei Handhebel, zu bedienen. Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin,
daß in mindestens einem Gang die Rastung des Handhebels durch nur eine von beiden Kurvenscheiben
übernommen wird. Durch gezielte Anwendung dieser Maßnahme ergibt sich der Vorteil, daß sich die
erforderlichen Kurvenverläufe auf kleineren Kurvenscheiben unterbringen lassen. Eine weitere Maßnahme,
die dem gleichen Zweck dient, besteht darin, daß die
Winkelteilung der Rastkerben in geringen Grenzen ungleichmäßig ausgeführt ist. Die erfindungsgemäße
Einrichtung ist auch zur Bedienung von Nabenschaltungen geeignet
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
F i g. 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Bedienungseinrichtung,
F i g. 2 eine praktische Ausführung einer Einrichtung nach F i g. 1 in perspektivischer Ansicht und in
zerlegtem Zustand,
F i g. 3 eine Prinzipdarsteliung einer Kettenschaltung
mit Zahnkranz- und Kettenblattumschaltung,
F i g. 4 eine Tabelle zur Erläuterung einer Schaltsystematik für eine Schaltung nach F i g. 3,
Fig.5 eine perspektivische Ansicht einer Bedienungseinrichtung
für eine Schaltung nach Fig.3 in teilweise zerlegtem Zustand,
F i g. 6 eine Kurvenscheibe zum Steuern der Kettenblattschaltung und
Fig.7 eine Kurvenscheibe zui;i Steuern der Zahnkranzschaltung.
Fig.l zeigt im Prinzip eine an einem Rahmenrohr 1
befestigte erfindungsgemäße Bedienungseinrichtung, z. B. für eine 5-Gang-Kettenschaltung mit einem
Handhebel 2, zwei rahmenfesten Zapfen 3 und 6, einer um den Zapfen 3 mittels des Hebels 2 drehbaren
Kurvenscheibe 4 und einem um den Zapfen 6 drehbaren Pendelhebel 7 mit einer Rolle 10 und einem Nippel 8, in
dem das Zugseil 9 angreift. Die Kurvenscheibe 4 weist
so Rastkerben 51 bis 55 auf, die derart auf einer Spirale angeordnet sind, daß die Rastkerbe 51 den geringsten
und die Rastkerbe 55 den größten radialen Abstand zur Achse des Zapfens 3 aufweist. Wird nun eine
Schalteinrichtung üblicher Art, bei der z, B. die Kette durch eine eingebaute Rückholfeder zu den kleinen und
durch einen Seilzug zu den großen Zahnkränzen geführt wird, durch die erfindungsgemäße Einrichtung über das
Seil 9 betätigt, so bewegt sich die Kette bei einer Drehung des Hebels 2 im Uhrzeigersinn zu den kleinen
Zahnkränzen und umgekehrt. Dabei wird der jeweils geschaltete Gang durch den Abstand der Rolle 10 zur
Achse des Zapfens 3 bestimmt, der sich aus der Form der Kurvenscheibe 4 ergibt Bei dieser Einrichtung ist
die Rastung um so deutlicher, je kräftiger die Rückholfeder eingestellt ist. Der Drehbereich des
Handhebels 2 wird durch die Anschlagkanten U und 12 begrenzt.
Fig.2 zeigt eine Ausführung einer Bedienungsein-
Fig.2 zeigt eine Ausführung einer Bedienungsein-
richtung nach Fig, 1 perspektivisch in teilweise
zerlegtem Zustand, Am Rahmenrohr 1 ist der Zapfen 3 mit dem Yiefk&ntsockel 14 angelötet. Eine Trägerplatte
15 mit dem Zapfen 6 wird mit der Vierkantöffnung auf
den Vierkantsockel 14 geschoben. Der Hebel 7 ist mit der Bohrung 16 auf den Zapfen 6 geschoben und durch
die auf das Gewinde 17 aufgeschraubte Hutmutter 18 axial gesichert. Die Kurvenscheibe 4 weist Vertiefungen
19 auf, in die entsprechende Vorsprünge des Hebels 2 eingreifen. Di? Scheibe 4 und der Hebel 2 sind durch
vier Niete 20 miteinander verbunden und auf dem Zapfen 3 gelagert Die Sicherung in axialer Richtung
erfolgt durch die Scheibe 21, die durch die in das Gewinde 22 eingeschraubte Schraube 23 gehalten wird.
Der zweiflachförmige Durchbruch 24 in der Scheibe 21 is
paßt auf den entsprechend geformten Ansatz des Zapfens 3. Hierdurch ist sichergestellt daß sich die
Schraube 23 im Betrieb nicht lockert
Fig.3 zeigt eine Prinzipdarstellung einer 10-Gangschaltung
mit den auf der Tretlagerachse 23 angeordneten
Kettenblättern A und B und den auf der Hinierradachse 26 angeordneten Zahnkränzen a bis e.
Hierbei erfolgt die Umschaltung der KeUe auf die einzelnen Kettenblätter bzw. Zahnkränze zunächst
durch zwei eigenständige Handhebel. In diesem Beispiel 2s sind die Zähnezahlen so gewählt, daß sich beim
Umschalten der Kette von einem Kettenblatt auf das andere ein 5-Gänge-Schritt und beim Umschalten von
einem Zahnkranz auf einen benachbarten ein 1-Gang-Schritt ergibt Die hierbei möglichen Kettenblatt-Zahnkranz-Kombinationen
sind in der Tabelle nach F i g. 4 zusammengestellt Aus dieser Schaltsystematik ersieht
man, daß beim Durchschalten vom 1. bis zum 5. Gang nur die Zahnkranzschaltung zu betätigen ist, und zwar
vom Zahnkranz a auf den Zahnkranz e. Beim Schalten vom 5. in den 6. Gang sind jedoch beide Handhebel zu
betätigen, wobei die Kette mittels der Zahnkranzschaltung wieder auf den Zahnkranz a und mittels der
Kettenblattschaltung vom Kettenblatt A auf das Kettenblatt B geschaltet wird. Die folgenden Gänge,
vom 6. bis um 10, ergeben sich durch Weiterschalten
der Kette vom Zahnkranz a auf den Zahnkranz e. Beim Zurückschalten ergibt sich entsprechender:. Bei einer
anderen Schaltsystematik ergibt sich beim Umschalten der Kettenblätter ein 1-Gang-Schritt und beim Umschalten
von einem Zahnkranz auf einen benachbarten ein 2-Gäiige-Schritt Die Bedienung einer derartigen
Schaltung ist noch schwieriger als die der vorgenannten, da zum Schalten der Hälfte aller Gänge beide
Handhebel betätigt werden müssen. Da der Fahrer durch diesen Bedienungsaufwand sehr in Anspruch
genommen wird, kann er dem Fahr- bzw. Renngeschehen nichv immer seine ungeteilte Aufmerksamkeit
zuwenden.
Fig.5 zeigt demzufolge eine Weiterbildung der
Erfindung z. B. für eine ΙΟ-Gangschaltung, die darin
besteht, daß zwei Kurvenscheiben, eine für die Kettenblatt- und eine für die Zahnkranzschaltung, durch
einen gemeinsamen Handhebel betätigt werden. In der Figur ist die Einrichtung teilweise zerlegt dargestellt mit
dem Zapfen 30, zwei Hebeln 32 und 33, die mittels eines Bolzens 43 an eine Trägerplatte 31 angelenkt sind, der
Scheibe 34, den beiden Kurvenscheiben 35 und 36, dem Handhebel 37, der Scheibe 38 und der Schraube 39. In
montiertem Zustand ist die Platte 31 mit der quadratischen Öffnung auf den Vierkantsockel des
Zapfens 30 aufgesetzt Die beiden Kurvenscheiben 35 und 36 sind in die St ,!litze 40 des Handhebels 37
eingeführt und durch die beiden Niete 41 befestigt, Die
Scheibe 34, der Handhebel 37 mit den Kurvenscheiben 35 und 36 sowie die Scheibe 38 sind auf den Zapfen 30
geschoben und durch die Schraube 39, die in das Gewinde 42 des Zapfens 30 eingeschraubt ist, axial
gesichert Die dem Zweiflach des Zapfens 30 angepaßte Form des Durchbruchs in der Scheibe 38 verhindert ein
Lockern der Schraube 39 im Betrieb. Im montierten Zustand üben die Federn der Kettenblatt- bzw.
Zahnkranzschaltung über die Seile 44 und 45 Zugkräfte auf die Hebel 32 und 33 aus, so daß sich die Rollen 46
und 47 an die Kurvenscheiben 35 und 36 anlegen. Hierdurch ist die Kettenblattschaltung von der Kurvenscheibe
35 und die Zahnkranzschaltung von der Kurvenscheibe 36 abhängig. Bei Anwendung der
Systematik nach den F i g. 3 und 4 und bei Beachtung, daß durch ein Einholen von Seillänge mittels des
Handhebels die Kette zu dem großen Kettenblatt B geführt wird, ergibt sich dse prinzipielle Form der
Kurvenscheibe 35 entsprechend F i g. 6. Hier ist diese Kurvenscheibe im Zusammenwirker.; mit der Rolle 46,
dem Hebel 32 und dem Sei! 44 gezügt Die gezeigte
Stellung des Handhebels 37 entspricht dem 1. Gang. Bei Drehung des Handhebels 37 im Uhrzeigersinn bis
einschließlich zum 5. Gang wird die Kette auf dem kleinen Kettenblatt A belassen. Beim Weiterschalten in
diesem Sinne wird beim Obergang vom 5. zum 6. Gang infolge der Form der Kurvenscheibe 35 eine definierte
Seillänge eingeholt so daß die Kette auf das große Kettenblatt B geschaltet wird. Dieses wird dann
entsprechend Fig.4 bis zum 10. Gang beibehalten. Fig.7 zeigt die entsprechenden Zusammenhänge für
die Kurvenscheibe 36, die die Zahnkranzschaltung steuert Hier wird die Kette durch Drehung des
Handhebels 37 im Uhrzeigersinn — infolge der Form der Kurvenscheibe 36 — durch Freigabe von Seillänge
zu den kleineren Zahnkränzen geschaltet Im 5. Gang hat die Kette alle anderen Zahnkränze passiert und
befindet sich auf Zahnkranz e. Beim Übergang vom 5. zum 6. Gang wird dann infolge der Form der
Kurvenscheibe 36 eine definierte Seillänge eingeholt, um die Kette vom Zahnkranz e zurück auf den
Zahnkranz a zu schalten. Beim Weiterschalten wird dann jeweils so viel Seillänge freigegeben, daß sich die
Kette im 10. Gang wieder auf dem Zahnkranz e befindet Dadurch, daß die Stellung der Kettenblattschaltung
in jedem Gang durch einen anderen Teil der Kurvenscheibe 35 bestimmt wird, kann der beim
Durchschalten der Zahnkränze variierende Fluchtwinkel der Kette durch entsprechende Gestaltung der
Kurvenscheibe 35 berücksichtigt werden. Hierdurch ergibt sich in jedem Gang automatisch die erforderliche
Freigängigkeit zwischen Kette und Führungsteil der Kettrcblattsclialtung. Auf diese Weise ist eine Kettenschaltung
mit Zahnkranz- und Kettenblattschaltung sehr einfach mit nur einem Handhebel zu bedienen.
Zur Vereinfachung der Konstruktion können die Rollen 10, 46 und 47 durch einfache Gleitelemente
ersetzt werden. Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darii., daß in mindestens einem Gang die
Rastung des Handhebels durch nur eine von beiden Kurvenscheiben übernommen wird. Durch gezielte
Anwendung dieser Maßnahme ergibt sich der Vorteil, daß sich^die erforderlichen Kurvenverläufe auf kleineren
Kurvenscheiben unterbringen lassen. Eine weitere Maßnahme, die dem gleichen Zweck dient, besteht
darin, daß die Winkelteilung der Rastkerben in geringen Grenzen ungleichmäßig ausgeführt ist.
Claims (1)
- Patentansprüche;1, Bedienungseinricbnmg für Fahrradgangschal-Hingen, bei der durch einen Handhebel über ein Zugglied bzw. Zugglieder (Seil, Gestänge usw,) eine federbelastete Schalteinrichtung betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied an einem Pendelhebel (7, 32, 33) angreift, der ein Rastgüed (Rollen 10, 46, 47) aufweist, das an mindestens einer mittels des Handhebels (2, 37) drehbaren Kurvenscheibe (4,35,36) mit Rastkerben (51,52,54,55)anliegt2, Bedienungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei mittels des Handhebels (37) drehbare Kurvenscheiben (35,36) angeordnet sind, die über Hebel (32,33) auf zwei getrennte Zugglieder (Seile 44,45) wirken.3. Bedienungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Schaltstellung nur eine der Kurvenscheiben (35.. 36) eine Rasjkserbe aufweist4. Bedienungseinrichlung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Rastkerben (51, 52, 54, 55) ungleichmäßig ausgeführt ist.
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