DE2759581C3 - Schaltvorrichtung für eine Fahrrad-Schaltnabe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht Sich auf eine Schaltvorrichtung für eine Fahrrad-Schaltnabe gen. iß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Fahrrad-Schaltnaben mit einem in der feststehenden Nabenachse axial verschiebbaren Schahglied, welches über eine Schaltkette mit einem Schaltbetätigungszug verbunden ist, dessen Mantel an einem feststehenden Tragteil abgestützt ist, sind allgemein bekannt Es ist auch bekannt, bei derartigen, herkömmlichen Schaltnaben an diese ein Führungsteil mit einer Bohrung für die Kette anzusetzen. Schließlich sind bei derartigen Schaltvorrichtungen auch Rasteinrichtungen bekannt die Vertiefungen und ein darin eingreifendes Rastglied aufweisen, um die Schaltpositionen des Schaltgliedes festzulegen.

Die Rasteinrichtung soll hierbei sicherstellen, daß die einzelnen Schaltstellungen festliegen, so daß es nicht erforderlich ist, den Schaltvorgang gefühlsmäßig vorzunehmen und nach Gutdünken an einer Stelle zu unterbrechen, an welcher man den gewünschten Gang eingerückt glaubt. Die Rasteinrichtung ist jedoch üblicherweise dem Handhebel am Ende des Schaitbetätigungszuges zugeordnet, so daß zwar mittelbar durch die Verrastung des Handhebels auch das Schaltgetriebe in der entsprechenden Stellung gehalten ist, aber nicht gewährleistet ist, daß die Schaltstellungen des Getriebes auch nach längerem Betrieb noch eingehalten werden, da sich Kabel und Mantel des Schaitbetätigungszuges in ihrer Länge ändern können.

Bei einer bekannten Fahrrad-Nabenschaltung (DE-PS 11 66 027) ist das in der Nabenachse verschiebbare Schaltglied über eine Schaltkette mit einem Schaltbetätigungszug verbunden, wobei zwischen Schaltkette und Betätigungszug eine die Funktion eines Ratschengctriebes ausübende Freilauf-Schaltkupplung derart zwischengeschaltet ist, daß alle Schaltstellungen des Schaltgetriebes im Zusammenwirken mit einer in diesem angeordneten Rückstellfeder nur bei der Vorwärtsbewegung des Handhebels am schaltnabenfernen Ende des Betätigungszuges erreicht werden. Bei der Rückwärtsbewegung des Handhebels hingegen muß somit das Kupplungsglied, an dem die Schaltkette angreift, in der eingenommenen Stellung verharren, wozu eine Rasteinrichtung mit Rastver:iefungen in diesem Kjpplungsglied und in einem in diese eingreifenden Rastglied an einer feststehenden Halterung vorgesehen ist, welche ihrerseits an der Nabenachse befestigt ist.

Die Rasteinrichtung weist einen komplizierten Auf-

is bau auf und ist an exponierter Stelle an der Außenseite des Fahrrades angebracht. Die frei von der Nabenachse zur Rasteinrichtung geführte Schaltkette ist ebenfalls Korrosion, Verschmutzung und Beschädigung ausgesetzt

Diese bekannte Schaltvorrichtung weist insbesondere den großen Nachteil auf, daß das Schalten infolge des eingebauten Freilaufe«· immer nur in einer Richtung möglich ist, daß heißt, man kann von dem ersten auf den zweiten und dann notwendigerweise nur über den dritten wieder auf den ersten Gang zurückschalten, weil der Freilauf nur in einer Schwenkrichtung schaltet Außerdem besteht der Nachteil, daß der Radfahrer an der Schaltstellung nie srkennen kann, welcher Gang eingeschaltet ist.

Um diesem Nachteil abzuhelfen, wurde eine weitere Schaltvorrichtung vorgeschlagen (DE-PS 15 05 929). bei welcher auf der Außenseite der feststehenden Naben achse ein geschlossenes Gehäuse befestigt ist. in welchem eine in zwei Richtungen schaltbare Rastvorrichlung angebracht ist. Diese Rastvorrichtung erfordert einen Schaltbetätigungszug. der als Zug- und Druckkräfte übertragendes Betätigungskabel ausgebildet ist; hierdurch ist es möglich, beliebig sowohl herauf- als auch herunterzuschalten.

■40 Das Schaltglied ist als Schaltst?nge ausgebildet, welche nicht, wie bei der vorher genannten Vorrichtung, durch eine Rückstellfeder nach irmgn gedrückt wird und durch eine Zugkette nach außen gezogen werden kann, sondern die Schaltstange wird durch die Rückstellfeder stets nach außen gedrückt, wobei Elemente der Rastvorrichtung gegen das freie Ende der Schaltstange anliegen und eine Bewegung des Betätigungskabels in eine Verstellung der Schaltstange umsetzen. Die Rasteinrichtung muß somit nicht nur sehr genau ausgebildet sein, sondern muß auf die Schaltstange erhebliche Druckkräfte aufbringen, weshalb die entsprechenden Elemente stabil ausgeführt sein müssen. Schließlich ist die bekannte Rastvorrichtung verhältnismäßig kompliziert und überragt die Außenseite der Nabenachse um ein Beträchtliches, so daß diese Rasteinrichtung einer erheblichen Beschädigungsgefahr im Falle eines Sturzes oder eines Anstreifens unterworfen ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung zu finden, welche im Gegensatz zur eingangs genannten Schaltvorrichtung die auch nach längerer Betriebszeit zuverlässige Arretierung des Schaltgetriebes in seinen Schaltstellungen ermöglicht, im Gegensatz zur nachgenannten Vorrichtung aber wesentlich einfacher ist und schließlich einer geringeren Beschädigungsgefahr unterworfen ist, wie sie etwa durch Umfallen des Fahrrades auftreten könnte.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des An-

spruchs 1 gelöst.

Durch die Ausbildung der Rasteinrichtung unmittelbar am Verbindungsstößel zwischen dem Betätigungskabel und der Schaltkette ist die Verrastung des Schaltgetriebes von Längenänderungen eines Schaltbetätigungszuges unabhängig, so daß die Einhaltung der präzisen Schaltstellung auch nach längerem Betrieb noch gewährleistet bleibt. Durch die Ausbildung des Schaltbetätigungszuges als Zug- und Druckkräfte auf den Verbindung^tößel übertragendes Betätigurgskabel ist die positive Betätigung des Verbindungsstößels in beiden seiner Verstellrichtungen auch bei verhältnismäßig großer Verrastungskraft der Rasteinrichtung gewährleistet. Eine hinreichend große Verrastungskraft ist andererseits erforderlich, damit auch bei einem Betätigungsspiel des Betätigungskabels und bei im Fahrbetrieb auftretenden Stoßen die Verrastung des Schaltgetriebes in seinen Schaltstellungen gewährleistet bleibt.

Es ist zwar bei Schalteinrichtungen mit ^chaltbetätigungszug und an dessen getriebeseitigem Ende angeordnetem Schakbetätigungsglied an · ch bekannt, den Betätigungszug als Zug- und Druckkraft auf das Betätigungsglied übertragendes Betätigungskabel auszubilden und eine unmittelbar am Betätigungsglied angreifende Rasteinrichtung vorzusehen. Hierbei handelt es sich jedoch um einen gattungsfernen Stand der Technik, dessen angegebenen, an sich bekannten Merkmale somit nicht im Zusammenhang mit einer Fahrrad-Schaltnabe der gattungsgemäßen Art bekannt

Ferner ist eine Fahrrad-Schaltnabe bekannt {DE-PS 1 94 847). bei welcher die Schaltkette vollständig in einem Gehäuse geführt ist. wodurch jedoch nicht die Beschädigungsgefahr dieser Schaltkette ausgeschaltet, sondern lediglich ι¹ c Baulänge der Schaltnabe verringert werden soll.

Ferner ist es bei einer Fahrrad-Schaltnabe, deren in der Nabenachse axial verschiebbares Schaltglied über eine Schaltkette mit einem Schaltbetätigungszug verbunden ist, i ι sich bekennt, zwischen die Schaltkette und den Betätigungszug eine die Funktion eines Ratschengetriebes ausübende Freilauf-Schaltkupplung einzuschalten, so daß alle Schaltstellungen des Schaltgetriebes im Zusammenwirken mit einer in diesem angeordneten Rückstellfeder nur bei der Vorwärtsbewegung des Handhebels am schal'nabenfernen Ende des Betätigungszuges erreicht werden. Bei der Rückwärtsbewegung des Handhebels hingegen muß somit das Kupplungsglied, an dem die Schaltkette angreift, in der eingenommenen StvHung gehalten sein, wozu eine Rasteinrichtung mit Rastvertiefungen in diesem Kupplungsglied und einem in diese eingreifenden Rastglied an einer feststehenden Halterung vorgesehen ist. Demgegenüber ist bei der erfindungsgemäßen Lösung die Anordnung der Rasteinrichtung nicht durch eine Zwischenschaltung einer Freilauf-Schaltkupplung der vorstehend beschriebenen Art bedingt, sondern die Rasteinrichtung dient unabhängig von einer solchen Freilauf-Schaltkupplung der unmittelbaren Arretierung des Schaltgetriebes einer Fahrrad-Schaltnabe der gattungsgemäßen Art in seinen Sehaltstellungen.

Außerdem sind durch die Erfindung die Rasteinrichtung und auch der aus der Nabenachse austretende Teil der Schaltkette in dem am Ende der Nabenachse festgelegten Führungsgehäuse gegen Beschädigung und Verschmutzung geschützt angeordnet, wobei außerdem durch die erfindungsge"iäße Gestaltung eine einfache Herstellung, Montage und Wartung gewährleistet ist Insbesondere ist eine Beschädigungsgefahr der Rasteinrichtung durch unmittelbar auf sie einwirkende harte Stöße, wie sie bei einer außerhalb der Nabenhülse angeordneten Rasteinrichtung beispielsweise beim Umfallen des Fahrrades auftreten können, durch ihre geschützte Anordnung in dem Führungsgehäuse vermieden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines ίο Ausführungsbeispieles erläutert, welches in der Zeichnung dargestellt ist In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Dreigang-Schaitnabe für ein Fahrrad, und F i g. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Fahrrad-Schaltnabe weist eine feststehend an einem Fahrradrahmen 2, 2a befestigte Nabenachse 10, ein diese in einigem Abstand umgebendes und auf der Nabenachse 10 über einen Lagerkonus 12 und Kugeln 13 drehbar abgestütztes Antriebsteu 3, das ein Kettenrad 32 trägt, eine relativ zur Nabenachse 10 und zum AnüVciisteil 3 drehbare Nabenhülse 4 und in dieser ein (nL-ht gezeigtes) Schaltgetriebe auf, welches zum Verändern des Antriebsübertragungsverhältnisses zwischen deir Antriebsteil 3 und der Nabenhülse 4 in dieser in drei Schalts;dlungen axial verschiebbar ist

Das Schaltgetriebe wird mittels eines in der Nabenachse 10 axial verschiebbaren Schaltgliedes 17 geschaltet an dem eine Schaltkette 7 angreift, welche an einem Ende der Nabenachse 10 aus dieser herausgeführt ist Auf das Gewinde 10a dieses Endes der Nabenachse 10 ist ein feststehendes Tragteil in Form eines Führungsgehäuses 6 für die Schaltkette 7 mit seiner Gewindebohrung 61 aufgeschraubt Das Führungsgehäuse 6 enthält eine Führungsbohrung 67 für die Schaltkette 7, und diese ist an einem Ende mittels eines Stifts mit dem Schaltglied 17 und am anderen Ende mit einem Verbindungsstößel 76 verbunden. Am anderen ■»o Ende des Führungsgehäuses 6 ist eine Bohrung 62 ausgebildet, in welcher eine Halterung 63 für den Mantel 92 eines Betätigungskabels 9 gehalten ist, dessen Betatigungsdraht 91 für die Übertragung von Druck- und Zugkräften geeignet ist. Der Betätigungsdraht 91 ist mittels einer Halterung 77 am Verbindung«stößel 76 befestigt und zwischen diesem und dem Führungsgehäuse 6 ist eine zur Arretierung des Schaltgetriebes in seinen Schaltstellungen dienende Rasteinrichtung (71,8) angeordnet.

Wie man in F i g. 1 und 2 erkennt ist der Verbindungsstößel 76 stabförmig und hat eine der der Schaltstellungen des Schaltgetriebes entsprechende Anzahl von in Längsrichtung nebeneinanderliegenden Rastvertiefungen 71 in Form von Einschnürungen, mit d.'nei. ein im Führungsgehäuse 6 gehaltenes Rastglied 8 wahlweise in Eingriff bringbar ist, um das Schaltglied 17 in der jeweils gewünschten Schaltstellung zu arretieren. Die Rastvertiefungen 71 sind hier also als ringförmige Nuten oder Einschnürungen mit im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet und in dev Bewegung des Verbindungsstößels 76 zwischen den einzelnen Schaltstellungen entsprechenden Axialabständen angeordnet. Dabei sind die unterste Rsstvertiefung 71a dem großen Gang, die mittlere Rastvertiefung 71 b dem mittleren und die oberste Rastvertiefung 71c dem kleinen Gang z'igeordnet Die Rastvertiefungen 71 liegen so nahe nebeneinander, daß das Rastglied 8 nicht zwischen zweien derselben stehenbleiben kann, sondern

immer in eine der Vertiefungen 71 einrastet. Anstelle der Ringnuten oder Einschnürungen mit im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt können als Rastvertiefungen auch einfache Einsenkungen oder den Verbindurgsstößel 76 in gewissen Abständen durchset- > zcndc Bohrungen vorhanden sein.

Das mit den Rastvertiefungen 71 zusammenwirkende Rastglied 8 ist in F i g. 2 als Kugel dargestellt, welche in einer im Bereich der Führungsbohrung 67 am Führungsgehäuse 6 vorhandenen zylindrischen Fassung i< > 70 sitzt und durch ein ebenfalls darin sitzendes Federglied in Form einer Schraubenfeder 81 in Eingriff mit den Rastvertiefungen 71 belastet ist.

Die das Rastglied 8 in Eingriff mit den Rastvertiefungen 71 belastende Kraft der Feder 81 ist größer als die Kraft einer in der Nabenhülse 4 angeordneten, rückstellend an dem Schaltgetriebe angreifenden Feder, so daß das Schaltglied 17 und damit das Schaltgetriebe sicher in den einzelnen Schaltstellungen festgehalten werden. 2i>

Die aus den Rastvertiefungen 71 und dem Rastglied 8 gebildete Arretiereinrichtung ist im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel zwischen dem Füh rungsgehäuse 6 und dem Verbindungsstößel 76 angeordnet. Sie kann stattdessen jedoch auch zwischen der Schaltkette 7 und dem Führungsgehäuse 6 angeordnet sein. Falls die Rastvertiefung 71 dabei nicht an der Schaltkette 7 selbst gebildet werden können, kann ein die Rastvertiefungen 71 aufweisendes Teil fest an der Schaltkette 7 angebracht sein. Ferner kann in dieser Ausführungsform anstelle des Schaltgliedes 17 ebenfalls eine Kette verwendet werden.

Mit Hilfe der Rasteinrichtung ist somit das genaue Ausrichten des Schaltgetriebes in seinen einzelnen Schaltstellungen gewährleistet, so daß dieses beim Schalten der Gänge nicht zwischen den einzelnen Schaltstellungen stehenbleiben kann, die Gänge somit sicher geschaltet werden und die Gefahr einer Beschädigung des Getriebes beseitigt ist. Selbst wenn sich der Betätigungsdraht dehnt oder zusammenzieht oder der Mantel des Drahtes seinen Sitz verändert, läßt sich das Getriebe jederzeit genau in der gewünschten Sch^ltstcüun¹⁷ einrichten und arretieren, so dsö die Gänge jederzeit genau und ohne die Gefahr einer Beschädigung des Getriebes geschaltet werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltvorrichtung für eine Fahrrad-Schaltnabe, mit einem in der feststehenden Nabenachse axial verschiebbaren Schaltglied, welches über eine Schaltkette, die in einer Bohrung der Nabenachse geführt ist. mit einer Rasteinrichtung verbunden ist, weiche mittels eines Tragteils an der Nabenachse befestigt ist, mit einem Schaltbetätigungszug verbunden ist, dessen Mantel sich am Tragteil abstützt, und zum Festlegen der Schaltstellungen des Schaltgliedes dient, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) die Schaltkette (7) in einer an die Bohrung in der Nabenachse anschließenden Führungsbohrung (67) eines das Tragteil bildenden Führungsgehäuses (6) vollständig geführt ist,

   b) der Schaltbetätigungszug als Zug- und Druckkräfte übertragendes Betätigungskabel (3) ausgebildet ist,

   c) zwischen dessen Betätigungsdraht (91) und der Schaltkette (7) ein in der Führungsbohrung (67) geführter Verbindungsstößel (76) angeordnet ist und

   d) die Rasteinrichtung (7!, 8) zwischen dem Verbindungsstößel (76) und dem Führungsgehäuse (6) wirksam ist,

   wobei die Merkmale a) und b), jeweils für sich gesehen, bereits bekannt sind.