DE2911970A1

DE2911970A1 - Kettenschalteinrichtung

Info

Publication number: DE2911970A1
Application number: DE19792911970
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Schwerdhoefer
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1979-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1980-10-09
Also published as: GB2045369B; SE8001940L; GB2045369A; FR2452415A2; US4349342A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H."Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Ghem.JL HgWj*.

_CRT Postfach

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH86Tri2fr·

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/2,4

Fichtel & Sachs AG
Ernst-Sachs-Straße 62

8720 Schweinfurt 2

Kettenschalteinrichtung

Zusatz zum deutschen Patent

(deutsche Patentanmeldung P 27 39 543.3) und zu dessen erstem Zusatzpatent . (deutsche Patentanmeldung P 28 41 060.8)

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Die Erfindung betrifft eine Kettenschalteinrichtung für Fahrräder oder dgl., mit einer fernbetätigten Kettenleit- und -spann einrichtung zum Umschalten der Kette zwischen verschiedenen Kettenrädern des getriebenen Rades, wobei die Kettenleit- und -spanneinrichtung an einem beweglichen Gelenkkopf befest:gt und dieser bewegliche Gelenkkopf durch einen Gelenkhebel und einen Führungsteil an einem rahmenfesten Gelenkkopf geführt ist, und zwar dadurch, daß der Gelenkhebel durch ein erstes Gelenk mit dem rahmenfesten Gelenkkopf und ein zweites Gelenk mit dem beweglichen Gelenkkopf verbunden ist, daß das Führungsteil durch ein drittes Gelenk mit dem rahmenfesten Gelenkkopf und ein viertes Gelenk mit dem beweglichen Gelenkkopf^: verbunden ist^ daß der Gelenkhebel mit dem Führungsteil durch ein fünftes Gelenk verbunden ist und daß von diesen fünf Gelenken zwei als Schiebegelenke ausgebildet sind, nach

deutschem Patent (deutsche Patentanmeldung

P 27 39 543.3.

Eine derartige Kettenschalteinrichtung ist Gegenstand des Hauptpatents.

Bei einer solchen Kettenschalteinrichtung kann die'Fernbetätigung einen einzigen Seilzug umfassen, welcher die Bewegung des beweglichen Gelenkkopfs gegen die Kraft einer Rückstellfeder ausführt. Es ist auch möglich, zwei gegenläufige Seilzüge vorzusehen, um den beweglicher, Gelenkkopf in entgegengesetzten Richtungen bewegen zu können. Daneben sind auch noch andere Fernbetätigungseinrichtungen möglich.

Wie auch immer die Fernbetätigung erfolgt, es besteht häufig das Problem, daß die Stellung des beweglichen Gelenkkopfs nicht so exakt fixiert werden kann, wie dies notwendig wäre, um die Kette dem jeweils ausgewählten Kettenrad in der optimalen Weise zuzuführen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kettenschalteinrichtung der eingangs bezeichneten Art so auszurüsten, daß die Positionierung des beweglichen Gelenkkopfs in den den verschiedenen Gängen entsprechenden Einstellungen exakt, reproduzierbar und betriebsmäßig unverrückbar wird. Diese Forderung soll mit möglichst einfachen Mitteln realisiert werden.

Zur Lösung der Erfindungsaufgabe wird vorgeschlagen, daß zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Systerateilen aus der Gruppe der Systemteile: rahmenfester Gelenkkopf, beweglicher Gelenkkopf, Gelenkhebel und Führungsteil eine Rastvorrichtung vorgesehen ist, welche diese Teile in mindestens einer, vorzugsweise in mehreren, am besten in allen den verschiedenen Gängen entsprechenden Relativstellungen zu verrasten gestattet.

Zum Stand der Technik ist auf die DE-AS 25 21 043 zu verweisen, wo für ein gattungsfremdes Führungssystem der Kettenleit- und -spanneinrichtung bereits eine Rastvorrichtung angegeben ist.

Wie schon im Hauptpatent vorgeschlagen, sind vorzugsweise das dritte und das vierte Gelenk als Schiebegelenke ausgebildet, während alle übrigen Gelenke als Punktgelenke ausgebildet sind. Unter Punktgelenken sollen solche Gelenke verstanden werden, in welchen die jeweils miteinander verbundenen zwei Systemteile nur gelenkig aber unverschiebbar verbunden sind, während unter Schiebegelenken solche Gelenke verstanden werden sollen, in denen die.jeweils zusammentreffenden Systemteile relativ zueinander sowohl verschwenkbar als auch verschiebbar sind. Es versteht sich, daß die Gelenkachsen sämtlicher Gelenke im wesentlichen parallel zueinander sind.

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Das Merkmal, daß der Gelenkhebel und das Führungsteil durch ein fünftes Gelenk miteinander verbunden sind, wird in der Regel dazu führen, daß sich der Gelenkhebel und das Führungsteil kreuzen.

Wie schon im Hauptpatent vorgeschlagen, bildet man bei einer bevorzugten Ausführungsform das Führungsteil langer aus als den Gelenkhebel, so daß die Abstände des dritten und des vierten Gelenks vom fünften Gelenk größer sind als die Abstände des ersten und des zweiten Gelenks vom fünften Gelenk.

Im Hinblick auf eine konstruktiv besonders einfache und betriebsmäßig besonders robuste Ausgestaltung der Lösung nach dem Hauptpatent wird im 1. Zusatzpatent vorgeschlagen, daß die beiden Gelenkköpfe - in Richtung der Gelenkachsen gesehen - zwischen dem Gelenkhebel und dem Führungsteil angeordnet sind. Diese Ausgestaltungsform erweist sich als besonders geeignete Grundlage auch für die Verwirklichung der vorliegenden Erfindung. Die ebenfalls schon in dem 1. Zusatzpatent vorgeschlagenen Maßnahmen nach den Ansprüchen 5 bis des vorliegenden Patents lassen sich in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Rastvorrichtung gut verwirklichen und stellen darüber hinaus geeignete Grundlagen für bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung dar.

Die Rastvorrichtung wird bevorzugt als eine Federrastvorrichtung ausgebildet, welche bei Überschreiten einer vorbestimmten

Betätigungskraft die Führungsbewegung der Kettenleit- und -spanneinrichtung freigibt. Werden als Betätigungseinrichtung zwei Seilzüge verwendet,·so muß man dafür sorgen, daß die Seilzüge und die ihnen zugehörigen Handschalter kräftig genug ausgebildet sind, um die vorbestimmte Betätigungskraft

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aufbringen zu können- Erfolgt die Betätigung durch einen einzigen Seilzug und die Rückstellung durch eine Rückstellfeder, so müssen die Rückstellfeder und die Rastvorrichtung natürlich so aufeinander abgestimmt sein, daß die Rückstellfeder bei Loslassen des Seilzugs sämtliche Verrastungsstufen der Rastvorrichtung überwinden kann.

Wenn eine erfindungsgemäße Kettenschalteinrichtung an einem Fahrrad montiert wird, so können am Fahrrad, an der Kettenschalteinrichtung und an der Nahtstelle zwischen Fahrrad und Kettenschalteinrichtung Toleranzen auftreten, denen zufolge _ die Stellung des beweglichen Gelenkkopfes und damit der Kettenleit- und -spanneinrichtung in den jeweiligen Verrastungsstuf en nicht der für den Einlauf der Kette in das jeweilige Kettenrad optimale Stellung entspricht. Um dann dennoch den beweglichen Gelenkkopf und damit die Kettenleit- und -spanneinrichtung in die optimale Stellung bringen zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß von zwei relativ zueinander beweglichen Rastvorrichtungsteilen mindestens eines gegenüber dem ihm zugehörigen Systemteil beweglich und einstellbar angeordnet ist. Die Verstellung und Feststellung des beweglichen Rastvorrichtungsteils kann durch eine Eingriffsverzahnung an diesem Rastvorrichtungsteil und eine am zugehörigen Systemteil gelagerte Schraube verwirklicht werden, welche in die Eingriffsverzahnung eingreift.

Die Rastvorrichtung kann in der Weise ausgebildet sein, daß von den relati\/ zueinander beweglichen Rastvorrichtungsteilen das eine Rastausnehmungen und das andere mindestens einen zum federnden Eingriff in diese Rastausnehmungen vorgespannten Rastvorsprung umfaßt. Dabei können die Rastvorsprünge von in Führungskanälen geführten Kugeln oder Profilkeilen gebildet sein welche durch in diesen Kanälen aufgenommene Rastfedern vorgespannt sind.

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Soll eines der Rastvorrichtungsteile gegenüber dem zugehörigen Systemteil verstellbar sein, so bietet sich wegen seines geringeren Platzbedarfs bevorzugt das die Rastausnehmungen aufweisende Rastvorrichtungsteil an.

Wie schon im Hauptanspruch zum Ausdruck gebracht, kann die Rastvorrichtung zwischen jeder Paarung von relativ zueinander beweglichen Systemteilen aus der Gruppe der Systemteile: rahmenfester Gelenkkopf, beweglicher Gelenkkopf, Gelenkhebel und Führungsteil vorgesehen sein. Bevorzugt wird man allerdings die Rastvorrichtung dort hinlegen, wo sich ein Punktgelenk befindet. Dies bedeutet, daß bei der Ausführungsform nach Anspruch 2 ^die Rastvorrichtung bevorzugt dem ersten, zweiten oder fünften Gelenk zugeordnet wird. Als die von der Funktion und der Unterbringungsmöglichkeit her zweckmäßigste Lösung hat die Anordnung der Rastvorrichtung zwischen dem Gelenkhebel und dem Führungsteil, also im Bereich des fünften Gelenkes zu gelten. Unter der Voraussetzung der Verwirklichung der Lösung nach dem 1. Zusatzpatent bietet sich dabei als eine erste Alternative an, daß eine Rastausnehmungen aufweisende Scheibe sandwichartig zwischen' Nabenteile des Gelenkhebels und des Führungsteils eingelegt und gegenüber einem dieser Teile verstellbar und feststellbar ist und daß im Nabenteil des jeweils anderen Systemteils mindestens ein Rastvorsprung untergebracht ist. Eine zweite, unter den gleichen Voraussetzungen bestehende Alternative besteht darin, daß ein Rastvorsprung im Stirnende mindestens eines mit dem Gelenkhebel fest verbundenen Gelenkbolzens untergebracht ist und die zugehörigen Rastausnehmungen in einer an dem Führungsteil anliegenden, gegenüber diesem verdrehbaren und einstellbaren Rastausnehmungsscheibe.

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Wenn die Rastvorrichtung im Bereich des ersten oder zweiten Gelenks, d.h. zwischen dem Gelenkhebel und dem ersten oder dem zweiten Gelenkkopf angeordnet wird, so kann man wiederum unter den raumforinmäßigen Voraussetzungen des 1 . Zusatzpatents die Rastvorrichtung mit einem in bezug auf die Gelenkachse annähernd radial vorgespannten Rastvorsprung ausführen.

Grundsätzlich ist es auch möglich, die Rastvorrichtung zwischen dem Führungsteil und einem der Gelenkköpfe im Bereich des als Schiebegelenk ausgebildeten dritten bzw. vierten Gelenkes anzuordnen. Bei dieser Ausführungsform wird allerdings die Anordnung der Rastausnehmungen schwieriger, weil diese dann nicht mehr auf einem Kreis um die zugehörige Gelenkachse liegen. Man kann die Schwierigkeiten dadurch meiden, daß man die Rastausnehmungen in radialer Richtung mit größerer Länge ausführt als sie der radialen Ausdehnung der Rastvorsprünge entspricht. Dann können auch keine Schwierigkeiten auftreten, wenn etwa zusätzlich das die Rastausnehmungen aufnehmende Rastvorrichtungs teil verstellbar und feststellbar sein soll.

Die Ausführungsform nach dem 1. ■Zusatzpatent ist besonders , geeignet für die Herstellung der Systemteile aus Leichtmetalldruckguß. Um den durch die Verrastung bedingten Verschleiß von den Druckgußteilen fernzuhalten, wird vorgeschlagen, daß bei Ausbildung der Systemteile aus einem verschleißempfindlichen Werkstoff, z.B. Leichtmetall, zumindest die Eingriffsflächen der Rastvorrichtungsteile aus hartem Werkstoff, insbesondere Stahl, bestehen.,

Um die Verrastungsglieder trotz beschränkter räumlicher Verhältnisse nicht zu eng beeinander anordnen zu müssen, wird vorgeschlagen, daß die Rastvorrichtung an jedem der zusammenwirkenden Rastvorrichtungsteile eine Mehrzahl von Rasteingriff sgliedern aufweist, wobei jeweils nur ein Rasteingriffsglied des einei Rastvorrichtungsteils mit einem Eingriffsglied

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des anderen Rastvorrichtungsteils in Eingriff steht.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen. Es stellen dar:

Fig. 1 die schematische Seitenansicht einer Kettenschaltung für ein Fahrrad,

Fig. 2 eine Ansicht einer Kettenschaltung nach dem Hauptpatent in Richtung des Pfeils II der Fig. 1 in einer ersten Betriebsstellung,

Fig. 3 eine Ansicht entsprechend derjenigen nach Fig. 2 in einer zweiten Betriebsstellung,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Hebelsystem entsprechend dem 1. Zusatzpatent, bei dem eine erfindungsgemäße Rastvorrichtung im Bereich des fünften Gelenks vorgesehen ist,

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung zu Fig. 4 unter Weglassung der Gelenkköpfe,

Fig. 6 eine Ansicht auf den Gelenkhebel und die ihm zugehörigen Teile der Verrastungsvorrichtung bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5,

Fig. 7 eine/abgewandelte Ausführung der verstellbaren Rastausnehmungsscheibe,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform auf.der Basis des

1. Zusatzpatents, wobei die Rastvorrichtung wieder im Bereich des fünften Gelenks liegt,

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Fig. 9 ein Detail zu Fig. 8,

Fig. 10 eine Ausführungsform auf der Basis des 1. Zusatzpatents, wobei die Rastvorrichtung zwischen dem Führungsteil und den Gelenkköpfen vorgesehen, d.h. einem der Schiebegelenke zugeordnet ist und

Fig. 11 eine weitere Ausführungsform auf der Basis des

1. Zusatzpatents, wobei die Rastvorrichtung zwischen einem Gelenkkopf und dem Gelenkhebel angeordnet, d.h. dem ersten oder zweiten Gelenk zugeordnet ist.

In Fig. 1 ist von einem Fahrrad lediglich die Hinterradachse dargestellt, auf der ein Kettenradsatz 4 drehbar gelagert ist. Auf der Hinterradachse 3 sitzt eine Lasche 25, die mittels einer Schraube 25a an dem nicht eingezeichneten Rahmen des Fahrrads zusätzlich befestigt ist. An der Lasche 25 sitzt ein Gelenkkopf 1. Dieser Gelenkkopf 1 ist durch ein schematisch als Kästchen dargestelltes Hebelsystem 4 0 mit einem Gelenkkopf verbunden. An dem Gelenkkopf 7 ist eine Trägerlasche 7a befestigt. Auf dieser Trägerlasche 7a ist der Träger 18a einer Kettenleit- und -spanneinrichtung 18 gelagert, und zwar ist der Träger 18a um einen Gelenkzapfen 18b schwenkbar gelagert. Auf dem Träger 18a sind ein Leitrad 22 und ein Spannrad 21 drehbar gelagert. Eine Kette 6 läuft von dem-nicht eingezeichneten Tretkurbelkettenrad kommend über das Spannrad 21, das Leitrad 22 und eines der Kettenräder des Kettenradsatzes 4 zurück zu dem Tiretkurbelkettenrad.

Um die Kette 6 auf verschiedene Kettenräder des Kettenradsatzes 4 bringen zu können, d.h. um schalten zu können, ist die gesamte Kettenleit- und -spanneinrichtung 18 in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene verstellbar und zwar so, daß die Kettenleit- und -spanneinrichtung 18 bei der Verstellung senkrecht zur

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Zeichenebene, im wesentlichen parallel zu sich und parallel zur Zeichenebene verbleibt.

Die Kettenleit- und -spanneinrichtung 18 umfaßt eine Spannfeder 19, welche den Träger 18a in Fig. 1 im Uhrzeigersinn um den Schwenkbolzen 18b zu schwenken sucht. Dadurch wird die Kette stets unter Spannung gehalten, gleichgültig ob sie über ein kleines oder ein größeres Kettenrad des Kettenradsatzes 4 läuft.

Die Kettenleit- und -spanneinrichtung 18 "ist senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 durch das Hebelsystem 40 geführt, das in einer durch die Linie A-A symbolisierten, zur Zeichenebene senkrechten Ebene deformierbar ist. Die Deformation des Hebelsystems 4 0 erfolgt durch einen Seilzug 23, dessen Mantel 23a an dem Gelenkkopf 1 über einen Ausleger 23b abgestützt ist und dessen Seil 23c an dem Hebelsystem 4 0 angreift.

Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit der Ausbildung des Hebelsystems 40, welches in Fig. 1 nur schematisch als Kästchen dargestellt ist.

Es wird nun auf die Fig. 2 und 3 verwiesen. In diesen Figuren erkennt man wieder die Hinterradachse 3 mit dem Kettenradsatz 4, die Kette 6, den Seilzug 23 mit dem Seilzugmantel 23a, welcher über den Ausleger 23b an dem Gelenkkopf 1 befestigt ist und das Seil 23c. Ferner erkennt man den Gelenkkopf 7, welcher die Kettenleit-; und -spanneinrichtung 18 trägt. Von der Kettenleit- und -spanneinrichtung 18 ist zur Vereinfachung nur das Leitrad 22 dargestellt. Schließlich erkennt man das Hebelsystem 40, welches in der Zeichenebene der Fig. 2 und 3 deformierbar ist. Die Zeichenebene der Fig. 2 und 3 entspricht der Ebene A-A der Fig. 1. In der Fig. 2 nimmt die Kettenleit- und -spanneinrichtung 18 und damit das Leitrad 22 eine solche

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Stellung ein, daß die Kette 6 über das kleinste Kettenrad 4a läuft. In der Fig. 3 nimmt die Kettenleit- und -spanneinrichtung 18 und damit das Leitrad 22 eine solche Stellung ein, daß die Kette 6 über das größte Kettenrad 4e läuft. Man erkennt, daß die Kettenleit- und -spanneinrichtung 18 mit dem Leitrad in der Stellung der Fig. 3 gegenüber der Stellung der Fig. im wesentlichen parallel zu sich selbst verschoben ist.

Es wird nunmehr das Hebelsystem 4 0 betrachtet, welches für die Führung der Kettenleit- und -spanneinrichtung zwischen der Stellung der Fig. 2 und der Stellung der Fig. 3 verantwortlich ist.

Dieses Hebelsystem 40 umfaßt einen Gelenkhebel 2, welcher durch ein erstes Gelenk 8, nämlich ein Punktgelenk, gebildet von e iner Bohrung 8a des Gelenkkopfs 1 und einem Gelenkbolzen 8b des Gelenkhebels 2, an dem Gelenkkopf 1 gelenkig gelagert ist und durch ein zweites Gelenk 9, nämlich ein Punktgelenk, gebildet von einer Bohrung 9a des Gelenkkopfs 7 und einem Gelenkbolzen 9b des Gelenkhebels 2 mit dem beweglichen Gelenkkopf 7 gelenkig verbunden ist. Die Gelenkachsen der Gelenke 8 und 9 stehen in Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene und damit in Fig. 1 senkrecht zur Ebene A-A. Das Hebelsystem 4 umfaßt ferner ein Führungsteil 5, welches durch ein Gelenk (später fünftes Gelenk genannt) mit dem Gelenkhebel 2 verbunden ist. Auch die Achse dieses Gelenks 12 steht in Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene und damit senkrecht zur Ebene A-A in Fig. 1. Das Füh-rungsteil 5 ist mit seinem in Fig. 2 linken Ende durch ein drittes Gelenk 15,nämlich ein Schiebegelenk, an dem rahmenfesten Gelenkkopf 1 gelenkig gelagert und verschiebbar geführt. Das Schiebegelenk 15 ist durch einen Gelenkbolzen 17 gebildet, welcher an dem Führungsteil 5 befestigt und in einem Langloch 29 des Gelenkkopfs 1 drehbar und verschiebbar

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gelagert ist. Die Achse des Gelenkbolzens 17 erstreckt sich in Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene und damit in Fig. 1 senkrecht zur Ebene A-A. Das Langloch 29 liegt mit seiner Längsrichtung in einer zur Hinterradachse 3 im wesentlichen senkrechten Ebene. Das in Fig. 2 rechte Ende des Führungsteils ist durch ein viertes Gelenk, nämlich ein Schiebelenk an dem Gelenkkopf 7 geführt. Dieses Schiebegelenk 14 umfaßt ein Langloch 28 an dem Gelenkkopf 7 und einen Gelenkbolzen 16 an dem Führungs'teil 5. Die Achse des Gelenkbolzens 16 erstreckt sich in Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene und damit senkrecht zur Ebene A-A der Fig. 1. Der Gelenkbolzen 16 ist in dem Langloch 28 um seine Achse drehbar und in Längsrichtung des Langlochs verschiebbar. Die Längsrichtung des Langlochs 28 liegt im wesentlichen parallel zur Ebene des Leitrades 22. Der Gelenkhebel 2 und das Führungsteil 5 sind senkrecht zur Zeichenebene übereinander in benachbarten parallelen Ebenen angeordnet, so daß sie ohne gegenseitige Behinderung gegeneinander um das fünfte Gelenk 12 verdreht werden können. Deshalb kann das von dem Gelenkhebel 2 und dem Führungsteil 5 gebildete Hebelsystem 4 0 aus der Stellung der Fig. 2 in die Stellung der Fig. 3 gebracht werden und zurück.

Die Stellung der Fig. 2 ist durch ein Anschlagglied'24a bestimmt. Dieses Anschlagglied 24a ist an dem Gelenkkopf 1 befestigt. Das Führungsteil 5 liegt in der Stellung der Fig. an dem Anschlagglied 24a an. Die Stellung der Fig. 3 ist durch ein Anschlagglied 24b bestimmt, das ebenfalls an dem Gelenkkopf 1 befestigt ist. In der Stellung der Fig. 3 liegt das Führungsteil 5 an dem Anschlagglied 24b an. Die beiden Anschlagglieder 24a und 24b können als Stellschrauben ausgebildet sein, so daß die Endstellungen des Hebelsystems variiert werden können.

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Das Hebelsystem ist in die Stellung gemäß Fig. 3 durch eine Feder 27 vorgespannt. Die Feder 27 ist zwischen einem an dem Gelenkhebel 2 befestigten Federträger 27a und einem Befestigungspunkt 27b an dem Führungsteil 5 eingespannt und sucht deshalb das Hebelsystem in die Endstellung gemäß "" Fig. 3 zu bringen. Um das Hebelsystem aus der Stellung gemäß Fig. 3 in die Stellung gemäß Fig. 2 überzuführen, braucht man nur an dem Seil 23c zu ziehen.

Anstelle der schematisch dargestellten Schraubenzugfeder 27 kann selbstverständlich auch eine Torsionsfeder um das Gelenk 12 gewickelt sein, welche mit ihrem einen Ende an dem Gelenkhebel 2 und mit ihrem anderen Ende an dem Führungsteil 5 angreift und durch ihre Torsionswirkung den Gelenkhebel 2 und das Führungsteil 5 in die Relativstellung gemäß Fig. 3 zu bringen sucht.

Man erkennt, daß durch die Ausbildung des Hebelsystems ein Konstruktionsprinzip geschaffen wurde, bei dem die Ausladung des Hebelsystems senkrecht zur Kettenebene sehr gering ist, was für eine raumsparende Unterbringung der Kettenschaltung an dem Fahrrad erwünscht ist. Man erkennt ferner, daß die Feder 27 beim Übergang von der Stellung gemäß Fig. 2 in die Stellung gemäß Fig. 3 nur geringfügig gelängt wird. Dies bedeutet, daß die Veräiderung der Federkraft ebenfalls geringfügig ist. Auch dies ist erwünscht, weil zur Verstellung des Hebelwerks aus der Stellung gemäß Fig. 3 in die Stellung gemäß Fig. 2 eine annähernd gleichbleibende Kraft an dem Seilzug 23 aufgebracht werden muß.

In der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis-6 sind analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in der schematischen Darstellung nach den Fig. 1 bis 3, jeweils vermehrt um die Zahl 100.

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Das fünfte Gelenk 112 ist in der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 von einem Schraubbolzen 150 gebildet, welcher eine Bohrung 151 einer Nabe 152 des Führungsteils 105 durchsetzt und mit einem Gewinde 153 in eine Gewindebohrung 154 des Gelenkhebels 102 eingeschraubt und durch eine Mutter 155 gekontert ist. In eine Ausnehmung 156 des Gelenkhebels 102 ist eine Rastausnehmungsscheibe 157 verdrehbar eingelegt, welche, wie aus Fig. 6 ersichtlich, fünf Rastausnehmungen 158 aufweist. Diese Rastastausnehmungsscheibe 157 weist auf einem Teil ihres Umfangs eine Stellverzahnung 159 auf. Die Stellverzahnung 159 steht im Eingriff mit einer Stellschraube 160, die in einer Bohrung 161 des Gelenkhebels 102 gelagert ist. Die Rastausneh— inungsscheibe 157 ist somit durch die Stellschraube 160 verdrehbar. In der Nabe 152 des Führungsteils 105 sind zwei achsparallele Kanäle 162 vorgesehen, welche Schraubendruckfedern 163 und Kugeln 164 aufnehmen. Die Kugeln 164 bilden RastvorSprünge, welche zum Eingriff in die Rastausnehmungen kommen. Die zwei Rastvorsprünge 164 und die fünf Rastausnehmungen 158 definieren fünf Schaltpositionen entsprechend fünf Gängen, in denen die Kette 6 (Fig. 2 und 3) jeweils über eines der Kettenräder 4a bis 4e läuft. In jeder Relativstellung des Gelenkhebels 102 gegenüber dem Führungsteil 105 ist nur einer der Rastvorsprünge 164 in Eingriff mit einer der Rastausnehmungen 158. Durch Verstellen der Stellschraube 160 kann sichergestellt werden, daß in jeder der durch die Rastvorsprünge 164 und die Rastausnehmungen 158 definierten Positionen die von dem Gelenkkopf 107 getragene Kettenleit- und -spannvorrichtung in 'der richtigen Position zu dem zugehörigen Kettenrad steht.

Die Feder 27 der Fig. 2 und 3 ist durch eine Torsionsfeder ersetzt, die mit einem Ende an der Rastausnehmungsscheibe 157 und deshalb mittelbar an dem Gelenkhebel 102 und mit dem anderen Ende an dem Führungsteil 105 angreift. Die

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Explosionsdarstellung der Fig. 5 läßt den Aufbau des Gelenkhebels 102 und des Führungsteils 105 noch deutlicher erkennen.

In der Abwandlung gemäß Fig. 7 sind analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in den Fig. 4 bis 6, jeweils -vermehrt um die Zahl 100.

Die Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch den Gelenkhebel 202, jedoch ist dieser Schnitt in einer gegenüber der Schnittebene der Fig. 4 um 90° gedrehte Schnittebene gelegt. Der Gelenkhebel 202 weist hier eine Ausbeulung 266 und in dieser Ausbeulung 266 einen Kanal 261 für die Stellschraube 26 0 auf. Die Stellschraube 26 0 steht in Eingriff mit einer Verzahnung 259, die an einem umgebogenen Lappen 267 der Rastausnehmungsscheibe 257 angebracht ist. Die Rastausnehmungsscheibe 2 57 weist Rastausnehmungen 258 auf.

In der Fig. 8 sind analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 4 bis 6, jeweils vermehrt um die Zahl 200.

Die Ausführungsform der Fig. 8 und 9 unterscheidet sich von derjenigen nach den Fig. 4 bis 6 dadurch, daß die Kanäle 36 2 mit den Schraubendruckfedern 363 und den die RastvorSprünge bildenden Kugeln 364 in den Gelenkbolzen 308b und 309b des Gelenkhebels 302 angeordnet sind. Dementsprechend ist die Rastausnehmungsscheibe 357 in einem Schlitz zwischen den beiden Teilen der gegabelten Nabe 352 des Führungsteils 305 angeordnet. Von den beiden/Teilen der gegabelten Nabe 352 ist nur der eine Teil 352a erkennbar. Die Rastausnehmungsscheibe 357 weist eine Fahne 369 auf mit einer Gewindebohrung 359, in welche die Stellschraube 360 eingreift. Die Stellschraube 360 ist in einem Wulst 370 an der Unterseite des Führungsteils 305 gelagert. Durch die Rastvorsprünge 364 und die Rastausnehmungen 358 sind auch hier fünf Stellungen des Gelenkhebels 302

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und des Führungshebels 305 relativ zueinander wählbar; durch die Stellschraube 360 sind diese Stellungen auf die Zahnkränze 4a bis 4e der Fig. 2 und 3 ausrichtbar.

In Fig. 10 sind analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 4 bis 6, jeweils vermehrt um die Zahl 300.

In der Ausführungsform nach Fig. 10 ist die Ausnehmung 4 56 für die Rastausnehmungsscheibe 4 57 an der Unterseite des Führungsteils 4 05 vorgesehen. Die Verstellvorrichtung für d._e Rastausnehmungsscheibe ist hier nicht gezeichnet. Sie ist ähnlich aufgebaut wie in Fig. 4 bis 6. Die Rastvorrichtung ist zwischen dem Führungsteil 4 05 und den Gelenkköpfen 401 und 4 07 angeordnet. Da das Führungsteil 4 05 gegenüber den Gelenkköpfen 401 und 4 07 keine reine Drehbewegung, sondern einander überlagerte Dreh- und Verschiebebewegungen ausführt, sind die Rastausnehmungen 458 länglich ausgebildet. Die Kugeln 464, welche die RastvorSprünge bilden, sind in den Gelenkköpfen 401 und 407 untergebracht. Die zwei RastvorSprünge 464 und die vier Rastausnehmungen 458 definieren zusammen vier Positionen, wobei in jeder Position jeweils nur ein Rastvorsprung 464 in eine Rastausnehmung 4 58 eingreift.

In der Ausführungsform nach Fig. 11 sind analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6, jeweils vermehrt um die Zahl 400.

In Fig. 11 ist in einem Ansatz 573 des Gelenkkopfes 501 eine Schraubendruckfeder 563 und eine Kugel 564 geführt, welche als Rastvorsprung dient. Dieser Rastvorsprung 564 wirkt zusammen mit Rastausnehmungen 558, die am Umfang des Gelenkhebels 502 auf einem Kreisbogen um den Gelenkbolzen 508b angeordnet sind. Die Rastvorrichtung ist also hier zwischen dem rahmenfesten Gelenkkopf 501 und dem Gelenkhebel 502 angeordnet.

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Fig. 11 zeigt auch in schematischer Weise/ daß die verstellbaren Anschlagglieder, die in Fig. 2 und 3 an ein und demselben Gelenkkopf 1 angeordnet sind, an der Nabe 552 des Führungsteils 505 angebracht sein können^ sie sind als Stellschrauben 524a und 524b dargestellt. Eine Schraube 525a dient der Befestigung des Gelenkkopfs 501 an dem Rahmen. Eine Schraube dient der Befestigung der Kettenleit- und -spanneinrichtung an dem Gelenkkopf 507. Die Gelenkbolzen 508b, 509b, 516, sind mit dem Gelenkhebel 502 bzw. dem Führungsteil 505 einstückig hergestellt.

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Claims

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Patentansprüche

!./Kettenschalteinrichtung für Fahrräder oder dgl., mit einer fernbetätigten Kettenleit- und -spanneinrichtung zum Umschalten der Kette zwischen verschiedenen Kettenrädern des getriebenen Rades, wobei die Kettenleit- und -spanneinrichtung an einem beweglichen Gelenkkopf befestigt und dieser bewegliche Gelenkkopf durch einen Gelenkhebel und einen Führungsteil an einem rahmenfesten Gelenkkopf geführt ist, und zwar dadurch, daß der Gelenkhebel durch ein erstes Gelenk mit dem rahmenfesten Gelenkkopf und ein zweites Gelenk mit dem beweglichen Gelenkkopf verbunden ist, daß das Führungsteil durch ein drittes Gelenk mit dem rahmenfesten Gelenkkopf und ein viertes Gelenk mit dem beweglichen Gelenkkopf verbunden ist, daß der Gelenkhebel mit dem Führungsteil durch ein fünftes Gelenk verbunden ist und daß von diesen fünf Gelenken zwei als Schiebegelenke ausgebildet sind, nach deutschem Patent (deutsche Patentanmeldung P 27 39 543.3), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Systemteilen aus der Gruppe der Systemteile: rahmenfester Gelenkkopf (1), beweglicher Gelenkkopf (7), Gelenkhebel (2) und Führungsteil (5) eine Rastvorrichtung vorgesehen ist, welche diese Teile in mindestens einer, vorzugsweise in mehreren, am besten in allen den verschiedenen Gängen entsprechenden Relativstellungen zu verrasten gestattet.
2. Kettenschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte und das vierte Gelenk (15 bzw. 14) als Schiebegelenke ausgebildet sind und alle übrigen Gelenke als Punktgelenke.

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3. Kettenschalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Abstände des dritten und des vierten Gelenks (15 bzw. 14) vom fünften Gelenk (12) größer sind als die Abstände des ersten und des zweiten Gelenks (8 bzw. 9) vom fünften Gelenk (12).
4. Kettenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3/ dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gelenkköpfe (101/ 107) - in Richtung der Gelenkachsen gesehen zwischen dem Gelenkhebel (102) und dem Führungsteil (105) angeordnet sind.
5. Kettenschalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet/ daß das erste und zweite Gelenk (108 bzw. 109) fest, vorzugsweise einstückig mit dem Gelenkhebel (102) verbundene Gelenkbolzen (108b, 109b) aufweisen und das dritte und vierte Gelenk (115 bzw. 114) fest, vorzugsweise einstückig mit dem Führungsteil (105) verbundene Gelenkbolzen (117, 116), wobei diese Gelenkbolzen (108b, 109b) in Bohrungen (108a, 109a) und - soweit Schiebegelenke (115, 114) zu bilden sind - in Langlöcher (129, 128) der Gelenkköpfe (101 bzw. 107) eingreifen.
6. Kettenschalteinrichtung nach einem der Anprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das fünfte.Gelenk (112) einen den Gelenkhebel (102), das Führungsteil (105) und die dazwischenliegenden Gelenkklöpfe (101, 107) zusammenhaltenden zentralen Verbindungsbolzen (150) insbesondere Schraubbolzen, aufweist.
7. Kettenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des fünften

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Gelenks (112) eine Vorspannfeder (127) angeordnet ist, welche den Gelenkhebel (102) und das Führungsteil (105) in Richtung auf eine bestimmte Gangstellung gegeneinander zu verdrehen sucht.
8. Kettenschalteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gelenkhebel (102) und/oder dem Führungsteil (105) Nabenteile (152), vorzugsweise einstückig, angesetzt sind, welche von dem Verbindungsbolzen (150) durchsetzt werden und die Vorspannfeder (127) aufnehmen.
9. Kettenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung als eine Federrastvorrichtung ausgebildet ist, welche bei überschreiten einer vorbestimmten Betätigungskraft die Führungsbewegung der Kettenleit- und -spanneinrichtung (18) freigibt.
10. Kettenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

9/ dadurch gekennzeichnet, daß von zwei relativ zueinander beweglichen Rastvorrichtungsteilen (152, 157) mindestens eines (157) gegenüber dem ihm zugehörigen Systemteil (102) beweglich und einstellbar angeordnet ist.
11. Kettenschalteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche und feststellbare Rastvorrichtungsteil (157) eine Eingriffsverzahnung (159) aufweist, welche mit einer am zugehörigen Systemteil (102) gelagerten Schraube (160) verstellbar ist.
12. Kettenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß von den relativ zueinander

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beweglichen Rastvorrichtungsteilen (152, 157) das eine (157) Rastausnehmungen (158) und das andere (152) mindestens einen zum federnden Eingriff in diese Rastausnehmungen (158) vorgespannten Rastvorsprung (164) umfaßt.
13. Kettenschalteinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorsprünge von in Führungskanälen (162) geführten Kugeln (164) oder Profilkeilen gebildet sind, welche durch in diesen Kanälen (162) aufgenommene Rastfedern (163) vorgespannt sind.
14. Kettenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das die Rastausnehmungen aufweisend Rastvorrichtungsteil (157) gegenüber dem es tragenden Systemteil (102) einstellbar ist.
15. Kettenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung zwisehen dem Gelenkhebel (102) und dem Führungsteil (105) angeordnet ist.
16. Kettenschalteinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rastausnehmungen aufweisende Scheibe (157) sandwichartig zwischen Nabenteile des Gelenkhebels (102) und des Führungsteils (105) eingelegt und gegenüber einem (102) dieser Teile verstellbar und feststellbar ist und daß im Nabenteil (152) des jeweils anderen Systemteils (105) mindestens ein Rastvorsprung (164) untergebracht ist.
17. Kettenschalteinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rastvorsprung (364) im Stirnende mindestens eines mit dem Gelenkhebel (302) fest verbundenen Gelenkbolzens (308b, 309b) untergebracht ist

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und die zugehörigen Rastausnehmungen (358) in einer an dem Führungsteil (305) anliegenden, gegenüber diesem verdrehbaren und einstellbaren Rastausnehmungsscheibe (357).
18. Kettenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung zwischen dem Führungsteil (405) und mindestens einem der Gelenkköpfe (401, 407) angeordnet ist.
19. Kettenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung zwischen dem Gelenkhebel (502) und mindestens einem der Gelenkköpfe (501, 507) angeordnet ist.
20. Kettenschalteinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung einen in bezug auf die Gelenkachse (508b) annähernd radial vorgespannten Rastvorsprung (564) umfaßt.
21. Kettenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

20, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Systemteile (z.B. 102, 105), aus einem verschleißempfindlichen Werkstoff, z.B. Leichtmetall, zumindest die Eingriffsflächen (164, 158) der Rastvorrichtungsteile (152, 157) aus hartem Werkstoff, insbesondere Stahl, bestehen.
22. Kettenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung an jedem der zusammenwirkenden Rastvorrichtungsteile (152, 157) eine Mehrzahl von Rasteingriffsgliedern (164, 158) aufweist,wobei jeweils nur ein Rasteingriffsglied (164) des einen Rastvorrichtungsteils (152) mit einem Eingriffsglied (158) des anderen Rastvorrichtungsteils (157) in Eingriff steht.

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