DE3438535A1

DE3438535A1 - Schalteinrichtung, insbesondere fuer fahrraeder

Info

Publication number: DE3438535A1
Application number: DE19843438535
Authority: DE
Inventors: Berndt 8722 Waigolshausen Leiter
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1984-10-20
Filing date: 1984-10-20
Publication date: 1986-04-24
Also published as: IT8553952V0; IT8567888A0; GB2165900B; FR2572047B1; GB2165900A; FR2572047A1; IT1182625B; US4676118A; GB8524501D0

Description

FICHTEL & SACHS AG, Schweinfurt

ANR 1 001 485 Reg.-Nr. 12318

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung Schalteinrichtung, insbesondere für Fahrräder

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung, Insbesondere für Fahrräder, bestehend unter anderem aus einem mit dem getriebenen Rad zusammenwirkenden Getriebe, welches über einen Bowdenzug betätigbar Ist, der getrIebeseItig an einem federbelasteten Betätigungselement angreift, wobei diese Feder das Bestreben hat, das Getriebe In die eine Endstellung gegen die Bowdenzugspannung zu verstellen und ein Anschlag für das Betätigungselement in dieser Endstellung vorgesehen ist, ferner bestehend aus einem Schalter mit Schalthebel, welcher in einem fest angeordneten Gehäuse um eine Drehachse schwenkbar gelagert Ist und in welchen der Bowdenzug mit seinem getriebefernen Ende eingreift, wobei zwischen Gehäuse und Schalthebel eine Rastelnrichtung vorgesehen Ist mit je einer Raste für jeden Gang.

Schalteinrichtungen dieser Art sind durch den Stand der Technik bekannt. So Ist beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung P 30 13 771 ein Schalthebel für eine Kettenschaltung bekannt, der eine Rasteinrichtung aufweist und eine Überschaltwegeinrlchtung besitzt. Dabei wirkt dieser Schalthebel auf eine Kettenschaltung, welche durch eine Feder In ihre eine Endstellung belastet Ist.

Abgesehen vom aufwendigen Aufbau des Schaltmechanismus Ist eine exakte Einstellung des Bowdenzuges vor Inbetriebnahme notwendig. Des weiteren Ist beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung P 29 40 841 eine Schaltnabe bekannt, bei welcher das Getriebe ebenfalls durch eine Feder In seine eine Endstellung belastet Ist und bei welcher ebenfalls die Einstellung des Bowdenzugs zum Schalter hin exakt vorgenommen werden muß.

Es Ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schalteinrichtung Insbesondere für Fahrräder zu erstellen, welche möglichst universell verwendbar Ist, welche eine einfache und sinnfällige Einstellung des Bowdenzugs ermöglicht und welche weiterhin möglichst anpassungsfähig Ist an verschiedene Getriebearten und an verschiedene Gangzahlen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch ein Spiel zumindest In der der federbelasteten Endstellung des Getriebes entsprechenden Raste der Rastelnrichtung und durch die Anordnung einer Feder am Schalthebel, welche diesen gegen die stärkere Kraft der Feder Im Getriebe belastet, Ist es auf einfache Welse möglich, über eine Splelelnstel!einrichtung am Bowdenzug das Spiel der Rastelnrlchtung In die Richtung abzubauen, die der Endstellung des Getriebes entspricht und zwar gegen die Kraft der Feder, die auf den Schalthebel einwirkt. Diese Feder bewirkt, daß der Schalthebel während des Elnstel!Vorganges dem Einstellweg sofort nachfolgt und die richtige Justierung kann leicht anhand von Markierungen sowohl am Schalthebel als auch am Gehäuse des Schalthebels überprüft werden.

Die auf den Schalthebel einwirkende Feder ist so ausgelegt, daß sie nur über einen kurzen Wegbereich des Schalthebels wirksam ist und zwar im Bereich derjenigen Raste entsprechend der federbelasteten Endstellung des Getriebes.

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Die Rasteinrichtung besteht prinzipiell aus wenigstens einem rahmenfest angeordneten, federbelasteten Raststift. Dieser greift In eine entsprechende Rastenscheibe ein. Dabei kann die Rastenscheibe einstückig mit dem Schalthebel ausgeführt sein, was Insbesondere vorteilhaft bei Getriebenaben anzuwenden Ist, sie kann jedoch auch vom Schalthebel getrennt angeordnet werden, was insbesondere bei Kettenschaltungen vorteilhaft Ist und zwar vor allem In Verbindung mit der Realisierung eines Überschaltweges. Bei einer solchen Anordnung wird eine Schleppverbindung vorgesehen zwischen dem Schalthebel und der Rastenscheibe. Der Spielabbau zum Einstellen des Bowdenzüge erfolgt dann Innerhalb dieser Schleppverbindung. Dabei werden die beiden Teile dieser Schleppverbindung In der einen Richtung zur Anlage gebracht, wodurch einerseits das Spiel Im Bowdenzug abgebaut Ist und andererseits ein Überschaltweg realisierbar Ist, der jeweils beim Schalten von einem kleineren Zahnrad auf ein größeres wirksam I st.

Die Feder zum Belasten des Schalthebels zumindest im Bereich der einen Endraste Ist vorzugsweise als Schlingfeder ausgebildet. Sie Ist damit platzsparend unterzubringen. Mit ihrem einen Ende Ist sie In der Grundplatte des Schalters eingeengt und mit ihrem anderen Ende wirkt sie auf den Schalthebel. Dabei kann dieses andere Ende nach einem Schaltvorgang aus dieser Endraste heraus am Gehäuse zur Anlage kommen, so daß die Feder Im weiteren Bewegungsverlauf des Schalthebels nicht mehr wirksam ist.

Die Rasteinrichtung wird In vorteilhafter Welse Im Deckel des Schalters In einer Ebene parallel zum Schalthebel angeordnet. Sie weist eine ringförmige Rastenscheibe auf, die auf Ihrem Innenumfang drehbar gelagert Ist. Im Lagerbereich Ist eine radial verlaufende Führung vorgesehen für darin verschiebbare Raststifte, die jeweils durch eine zwischen Ihnen angeordnete Feder nach radial außen belastet sind und so In die Rasten der Rastenscheibe eingreifen.

Durch Auswechseln der Rastenscheibe durch eine entsprechende andere kann der Schalthebel mit einem Minimum an Aufwand an verschiedene Getriebe angepaßt werden, wobei sämtliche anderen Bauteile weiterhin Verwendung finden können. Die beiden entgegengesetzt angefederten Raststife ermöglichen eine sehr gedrängte Bauweise der Rastelnrichtung dadurch, daß jeder dieser Raststifte abwechselnd beim Schalten In einer Richtung zur Wirkung kommt. Dadurch können die einzelnen Rasten in der Rastenscheibe auch bei kleinen Abmessungen sämtlicher Bauteile ausreichend betriebssicher ausgeführt werden.

Die Befestigung des Deckels an der Grundplatte des Schalters kann In vorteilhafter Weise gleichzeitig mit der Einstellschraube für den Bowdenzug erfolgen. Dazu weist die Grundplatte einen axial abgewinkelten Lappen auf, der In einem Zwischenraum zwischen zwei Wände des Deckels eingreift. Die äußere Wand des Deckels weist eine reine Durchtrittsöffnung auf und die Innere Wand weist eine Bohrung auf, In die die Einstellschraube beim Eindrehen in das Gewinde des Lappens eingreift und dort durch Reibschluß nach dem EInstel1 Vorgang gehalten wird. Damit ermög-1tcht die Einstellschraube nicht nur die einwandfreie und schnelle Befestigung des Deckels sondern sie Ist gleichzeitig Im Deckel gegen unbeabsichtigtes Verstellen gesichert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Im einzelnen:

Figur 1 - die Prinzipdarstellung einer Kettenschaltung

mit Schalthebel und Bowdenzug;

Figur 2 - einen Schalthebel mit Rastelnrichtung Insbesondere für die Verwendung bei Kettenschal tungen;

Figur 3 - einen Schalthebel mit Rastelnrichtung Insbesondere für die Verwendung mit einer Schaltnabe;

Figuren 4 und 5 - Ansicht und Längsschnitt eines Schalters; Figuren 6 und 7 - Ansicht der beiden Teile eines geöffneten

Schalters;
Figur 8 - Tellanslcht eines Schalters gemäß Figur 4.

Figur 1 zeigt die PrInzIpdarstel1ung einer Schalteinrichtung mit einem Schaltwerk 1 entsprechend einer Kettenschaltung. Der Schalthebel 11, 12 ist In einem Schalter drehbar angeordnet und mit dem einen Ende eines Bowdenzugs 7 fest verbunden. Die Hose 8 des Bowdenzugs stützt sich rahmenfest über eine Einstellschraube 10 ab. Das andere Ende der Hose 8 stützt sich ebenfalls rahmenfest im Bereich des Schaltwerkes 1 ab. Der Bowdenzug 7 Ist beispielsweise an den Parallelogrammlenkern 24 angeordnet. Diese Parallelogrammlenker 24 sind einerseits schwenkbar an einem Rahmen angeordnet und tragen andererseits das Leitrad 2. Über dieses Leitrad 2 läuft die Kette zu dem Zahnradsatz 4 auf der Achse 3 des getriebenen Rades. Die Parallelogrammlenker 24 sind durch eine Feder 5 In ihre eine Schwenkrichtung belastet, wobei diese Belastungsrichtung dem kleinsten Zahnrad des Zahnradsatzes 4 entspricht. Bei nicht eingehängtem Bowdenzug 7 bzw. bei Betätigung des Schalthebels 11, 12 In die entsprechende Richtung bewegen sich die Parallelogrammlenker 24 unter der Kraft der Feder 5 In Richtung auf eine Anschlagschraube 6 zu, mit welcher dte exakte Stellung des Schaltwerks 1 bezüglich des kleinsten Zahnrades des Zahnradsatzes 4· fixiert wird. Von dieser Grundstellung ausgehend kann dann durch entsprechende Betätigung des Schalthebels 11, 12 das Schaltwerk 1 über die Parallelogrammlenker 24 so verschwenkt werden, daß das Leitrad 2 die Kette auf jedes der größeren Zahnräder des Zahnradsatzes 4 überleiten kann. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß eine Schaltnabe, wie sie beispielsweise im Stand der Technik angsprochen wurde, prinzipiell genauso aufgebaut Ist wie das Schaltwerk 1 hinsichtlich der Belastung des Schaltwerkes durch eine Feder, die das Schaltwerk In die eine Endstellung überführt, sofern der Bowdenzug 7 locker Ist.

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Die exakte Einstellung des Bowdenzüge 7 bei der Erstmontage eines Schaltwerkes bzw. nach Ausbau des Hinterrades wird nun anhand der Figurenbeschreibungen der Figuren 2 und 3 näher er-1äutert.

Figur 2 zeigt eine Rastelnrichtung lh in Verbindung mit einem Schalthebel 11, wie sie bei einer Schalteinrichtung gemäß Figur 1 Verwendung finden kann. Der Schalthebel 11 ist um eine Drehachse 16 schwenkbar gelagert, wobei diese Drehachse 16 beispielsweise an einem Lenker oder einem Rahmenrohr eines Fahrrades befestigt 1st. Auf dieser Drehachse 16 Ist weiterhin eine Rastenscheibe 19 ebenfalls drehbar gelagert. Die Rastenscheibe 19 weist mehrere an Ihrem Außenumfang verteilte Rasten 22 auf. Diese Rasten 22 wirken mit einem federbelasteten Raststift 21 zusammen, der an einem rahmenfesten Gehäuse 18 angeordnet ist und der durch eine Feder 28 In Richtung auf die Rasten 22 belastet Ist. Der Raststift 21 und die Rasten 22 sind dabei so ausgestaltet, daß bei entsprechender Krafteinleitung über den Schalthebel 11 der Raststift 21 aus der jeweiligen Raste ausgehoben wird und dann In die nächste eingreifen kann. Die Rasten 22 korrespondieren mit dem Raststift 21 im wesentlichen ohne Spiel In UmfangsrIchtung. Jede der Rasten 22 weist somit eine Rastenweite entsprechend dem Winkel Beta auf. Die einzelnen Schaltabstände unter den Rasten 22 sind Im vorliegenden Fall mit Alpha 1 und Alpha 2 bezeichnet. Diese Abstände können gleich sein, sie können jedoch auch unter Berücksichtigung der entsprechenden notwendigen Verschiebewege im Schaltwerk 1 unterschiedlich groß sein. In den Schalthebel 11 Ist der Nippel 13 des Bowdenzuges 7 eingeengt. Zwischen dem Schalthebel 11 und der Rastenscheibe 19 1st eine Schleppverbindung vorgesehen. Diese Schleppverbindung kann prinzipiell durch eine Öffnung 25 Im Schalthebel 11 und durch einen Mitnehmer 26 der Rastenscheibe 19 dargestellt werden. Dabei weist der Mitnehmer 26 In UmfangsrIchtung eine kleinere Erstreckung auf als die Öffnung 25.

In der Darstellung Ist die umfangsmäßIge Weite der öffnung 25 mit Gamma festgelegt und das entsprechend der Darstellung vorgesehene Spiel zwischen Mitnehmer 26 und öffnung 25 In der Größe von Delta 1 und Delta 2. Weiterhin Ist zwischen dem Gehäuse 18 des Schalters und dem Schalthebel 11 eine Feder 17 vorgesehen, welche den Schalthebel 11 gemäß der Darstellung Im Uhrzeigersinn belastet und welche gegen die Zugkraft der Feder 5 des Schaltwerkes 1 wirkt. Dabei ist die Feder 5 des Schaltwerkes 1 erheblich stärker als die Feder 17. Die Feder 17 kann somit Im Moment lediglich dafür sorgen, daß der Bowdenzug 7 und die Hose 8 ohne Spiel In ihren Verankerungen angeordnet sind. Weiterhin ist gemäß Figur 2 am Schalthebel 11 eine Markierung 36 angeordnet, welche gegenüber einer Markierung 35, die am Gehäuse 18 vorgesehen ist, verschoben werden kann.

Die Einstellung und die Funktion der Schalteinrichtung Ist folgende: Ausgehend von dem ersten Zusammenbau der dargestellten Schalteinrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 werde angenommen, daß die gewählte Länge von Bowdenzug 7 und Hose 8 sowie die momentane Einstellung der Einstellschraube 10 dazu führt, daß bei exakter Einstellung der Anschlagschraube 6 entsprechend dem kleinsten Zahnrad des Zahnradsatzes k der Schalthebel 11 durch die Feder 17 so gegenüber der Rastenscheibe 19 In Ihrer Stellung entsprechend dem kleinsten Zahnrad angeordnet Ist, daß der Mitnehmer 26 gegenüber der öffnung 25 sich in einer mittleren Stellung befindet. Diese mittlere Stellung 1st dadurch gekennzeichnet, daß vom Mitnehmer 26 ausgehend im Uhrzeigersinn ein Spalt Delta 1 zur öffnung 25 besteht und In entgegengesetzter Drehrichtung ein Spalt Delta 2. In dieser Stellung von Schalthebel und Rastenscheibe gegenüber dem Gehäuse 18 sind die beiden Markierungen 35 und 36 ebenfalls um den Winkel Delta 1 verschoben. Eine einwandfreie, schnelle und einfache Grundeinstellung der gesamten Schalteinrichtung wird nun dadurch erzielt, daß über die Einstellschraube 10 das Spiel von der Größe Delta 1 zwischen der öffnung 25 des Schalthebels 11 und dem Mitnehmer 26 der Rastenscheibe 19 praktisch auf den Wert 0 gebracht wird.

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Eine Verstellung der Einstellschraube 10 wird unmittelbar durch die gegenseitige Bewegung der beiden Markierungen 35 und 36 sichtbar, da die Feder 17 den Schalthebel gegen die Kraft der Feder 5 des Schaltwerks 1 belastet, so daß der Bowdenzug 7 mit einer geringen Zugkraft spielfrei gehalten Ist. Ausgehend von der In Figur 2 zufällig angenommenen Stellung während der Montage kann nun durch Herausdrehen der Einstellschraube 10 aus Ihrem entsprechenden Gewinde eine künstliche Verkürzung des Bowdenzuges 7 herbeigeführt werden, wodurch der Schalthebel 11 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird und das Spiel Delta 1 verkleinert wird. Im gleichen Maß strebt die Markierung 36 des Schalthebels 11 auf die Markierung 35 des Gehäuses 18 zu. Bei Überdeckung beider Markierungen 35 und 36 Ist das Spiel Delta 1 abgebaut und die richtige Schalteinstellung vorgenommen. Bei einer nachfolgenden Betätigung des Schalthebels 11 wird von diesem zuerst der Überschaltweg In der Größe von Delta 2 zurückgelegt mit gleichzeitiger Ausschwenkung des Schaltwerkes 1 in Richtung auf das nächstgrößere Zahnrad und erst nach Aufbrauch dieses Überschaltweges von der Größe Delta erfolgt die Mitnahme der Rastenscheibe 19. Bei einer Verdrehung der Rastenscheibe 19 um das Maß Alpha 1, also von einer Raste zur anderen Raste 22 wird dem Schaltwerk 1 eine Verschwenkung in Richtung auf das nächste Zahnrad mitgeteilt, die um das Maß Delta 2 größer Ist als der exakte Schaltweg vom kleinsten zum nächstgrößeren Zahnrad. Nach Loslassen des Schalthebels 11 nach durchgeführtem Schaltvorgang bewirkt die Kraft der Feder 5 des Schaltwerkes 1 ein Zurückschwenken des Schalthebels 11 um das Maß Delta 2, so daß durch die Zugkraft der Feder 5 der Schalthebel mit seiner öffnung 25 am Mitnehmer 26 anliegt. In dieser Schaltstellung ist der jeweilige Gang exakt eingelegt. Bei einen Schaltvorgang von einem größeren auf ein kleineres Zahnrad wird dieser Überschaltweg nicht realisiert, er Ist auch In dieser Schaltrichtung nicht notwendig. Die Feder 17 ist dabei so ausgelegt, daß sie nur in dem Schaltbereich entsprechend dem kleinsten und dem nächstgrößeren Zahnrad wirksam 1st.

Auch nur In dieser Stellung kann die Schalteinrichtung eingestellt werden und auch nur In diesem Bereich sind die Markierungen 35 und 36 zur Deckung zu bringen. An dieser Stelle sei nochmals darauf hingewiesen, daß vor der Einstellung über die Einstellschraube 10 die Anschlagschraube 6 des Schaltwerkes 1 entsprechend dem kleinsten Zahnrad Justiert sein muß.

Anhand von Figur 3 wird nunmehr eine Schalteinrichtung In Verbindung mit einer Schaltnabe näher erläutert. Da bei einer Schaltnabe ein Überschaltweg nicht notwendig ist, kann eine Schleppverbindung 25, 26 gemäß Figur 2 entfallen. Dies kann einerseits zur Folge haben, daß der Schalthebel gemäß Figur 3 einteilig mit den Rasten 22 und 23 versehen wird, es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß ein universell verwendbarer Schalter mit einer getrennten Rastenscheibe gemäß Figur 2 versehen Ist, welche für verschiedene Gangzahlen auswechselbar ausgerüstet ist und welche dann jedoch drehfest mit dem Schalthebel verbunden sein muß, beispielsweise In Form einer öffnung 25 und einem Mitnehmer 26, jedoch ohne Spiel in Umfangsr1chtung, wie in Figur zur Realisierung eines Oberschaltweges für eine Kettenschaltung notwendig. Figur 3 zeigt nun einen Schalthebel 12, der um eine Drehachse 16 schwenkbar gelagert Ist. Der Schalthebel 12 ist fest mit einer Rastenscheibe 20 verbunden, die direkt die Rasten 22 und 23 trägt. Diese Rasten korrespondieren mit einem federbelasteten Raststift 21, der an einem ortsfesten Gehäuse befestigt Ist und der durch eine Feder 28 In Richtung auf die Rasten 23 belastet Ist. Am Gehäuse 18 Ist weiterhin eine Feder 17 angeordnet, die den Schalthebel 12 Im Uhrzeigersinn belastet. Am Schalthebel 12 Ist ein Bowdenzug 7 über einen Nippel 13 eingehängt. Er wird bei Betätigung des Schalthebels Im Uhrzeigersinn auf Zug beansprucht. Unter der Voraussetzung, daß die eben beschriebene Rasteinrichtung 15 mit einer Schaltnabe verbunden Ist, bei welcher ebenfalls die eine Endlage der Schaltteile durch eine Feder und durch einen festen Anschlag festgelegt Ist und diese Feder stärker ist als die Feder 17, ergibt sich folgender Einstell- und Schaltvorgang:

Die Raste 23 gemäß Figur 3, welche der Schaltstufe entspricht, die In der Schaltnabe durch einen festen Anschlag und durch eine Federvorspannung festgelegt ist, weist eine Winkelöffnung von der Größe Gamma auf, welche größer Ist als die öffnung der anderen Rasten 22 von der Größe Beta. Dabei stnd die einzelnen Schaltwege beispielsweise mit Alpha 1 und Alpha 2 festgelegt, die gleich sein können. Bei der Erstmontage der Schalteinrichtung sei davon ausgegangen, daß der verwendete Bowdenzug 7 mit der Hose 8 und der Einstellschraube 10 durch die Federbelastung der Feder 17 eine Stellung ergeben gemäß Figur 3. Diese Stellung Ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Raststift 21 und den umfangsmäßigen Endbegrenzungen der Raste 23 die freien Wege Delta 1 und Delta 2 vorhanden sind. Zur Erzielung der exakten Einstellung des Bowdenzugs 7 wird nunmehr durch Herausdrehen der Einstellschraube 10 aus Ihrem Gewinde eine künstliche Verkürzung des Bowdenzugs 7 herbeigeführt, wodurch das Spiel Delta 1 gegen die Kraft der Feder 17 abgebaut werden kann. Eine Kontrolle dieses Spielabbaus ergibt sich durch das Beobachten der Markierungen 35 und 36 am Schalthebel 12 bzw. am Gehäuse 18. Liegen beide Markierungen 35 und 36 einander gegenüber, so ist das Spiel Delta 1 abgebaut und die Zuordnung der Rastelnrichtung 15 zur Schaltnabe einwandfrei. Bei der anschließenden Betätigung des Schalthebels 12 In Uhrzeigerrichtung erfolgt zuerst der Abbau des Spiels Delta 2 und danach das Ausschnappen des Raststifts 21 aus der Raste 23. Nach dem Zurücklegen des Winkels Alpha 1 kann der Raststift 21 In die nächste Raste 22 einschnappen und wird dort ohne Spiel In Umfangsrlchtung fixiert. Die vergrößerte Ausführung der Raste 23 In Richtung auf die nächste Raste 22 Ist somit nur zur einfachen Einstellung des Bowdenzugs 7 vorgesehen. Die Einstellung kann nur In dieser ersten Raste 23 erfolgen, die größer ist als die anderen Rasten 22 und die demjenigen Gang entspricht, der in dei Schaltnabe einen festen Anschlag aufweist und durch eine dort eingebaute Feder 5 einwandfrei fixiert Ist.

Ausführungsformen des kompletten Schalters werden nachfolgend In den Figuren 4 bis 8 näher erläutert. Figur 4 und 5 zeigen Ansicht und Tel 1langsschnitt eines Schalters. Der Schalter besteht aus einer Grundplatte 30, die mit einer Schelle 32 fest verbunden ist. Auf der der Schelle 32 abgewandten Seite weist die Grundplatte 30 einen Lagerzapfen 44 auf, auf welchem der Schalthebel 11 drehbar gelagert Ist. An der Grundplatte 30 ist die Einstellschraube 10 in einem Gewinde geführt. Nach außen hin wird der Schalter durch einen Deckel 31 verschlossen. In diesem Deckel 31 1st sowohl die Rastenscheibe 19 drehbar gelagert und zwar um die gleiche Drehachse 16 wie der Schalthebel 11 als auch die beiden Raststifte 21 und 33 mit Ihrer Feder 28 angeordnet. Sämtliche mit der Schelle 32 fest verbundenen Bauteile sind mit Gehäuse 18 beziffert. Die drehfeste Mitnahme der Rastenscheibe 19 durch den Schalthebel 11 erfolgt über Mitnehmer 26 und 27, wobei die nähere Erläuterung der Funktion dieser Bauteile anhand der Figuren 6 und 7 erfolgt. In axialer Richtung zwischen der Grundplatte 30 und dem Schalthebel 11 Ist die Feder 17 angeordnet, welche ebenfalls nachfolgend näher beschrieben wird. In den Figuren 6 und 7 ist der geöffnete Schalter dargestellt und zwar Jeweils mit Bl Ick auf die einander zugekehrten Seiten der beiden Baugruppen. Die eine Baugruppe besteht aus der Grundplatte 30 mit Lagerzapfen h\, Schalthebel 11 und Feder 17 und die andere Baugruppe besteht aus dem Deckel 31 mit der Rastenscheibe 19, den beiden Raststiften 21 und 33 und der gemeinsamen Feder 28. Figur 6 zeigt die eine Baugruppe, aus welcher auch die Anordnung der Feder 17 hervorgeht. Diese ist mit Ihrem einen Ende 38 In eine entsprechende öffnung der Grundplatte 30 eingehängt und umschlingt den Lagerzapfen mit Abstand um etwa 360°. Das andere Ende 39 der Feder 17 steht etwa nach radial außen etwas ab und legt sich an eine Nase 37 des Schalthebels 11 an. Das Ende 39 Ist jedoch solang, daß es außerhalb der Schaltstellung gemäß den Figuren 2 und 3 an der Innenwandung des Deckels 31 zur Anlage kommt und die Feder somit in den üblichen Gängen nicht mehr wirksam Ist.

An der Grundplatte 30 ist ein axial abstehender Lappen 44 mit einer Gewindeöffnung 45 vorgesehen zur Aufnahme der Einstellschraube 10. Der Einlauf des Bowdenzugs 7 Ist gestrichelt dargestellt. Am Schalthebel 11 Ist die Markierung 36 für die Einstellung zu sehen. Der Schalthebel 11 weist zwei etwa diametral einander gegenüberliegend angeordnete öffnungen 25 und 40 auf, welche zentrisch zur Drehachse 16 angeordnet sind und welche die Verbindung zwischen Schalthebel 11 und Rasteinrichtung 14 herstellen. Diese geht Insbesondere aus Figur 7 hervor. Figur 7 zeigt den abgenommenen Deckel 31, der gegenüber Figur 4 um 180° geschwenkt ist. Der Deckel 31 führt in seinem Inneren die Rastenscheibe 19. Diese wird auf zwei Kreisabschnitten 42 und 43 drehbar gelagert, wobei die Rastenscheibe 19 mit ihren zwischen den nach radial innen offenen Rasten 22 und 34 angeordneten Bereichen auf den Kreisabschnitten 42 und 43 geführt Ist. Beide Kreisabschnitte 42 und 43 bilden zwischen sich eine radial verlaufende Führung 29 zur Führung der beiden Raststifte 21 und 33. Beide Raststifte 21 und 33 werden durch eine gemeinsame Druckfeder 28 voneinander weg belastet In Richtung auf die Rasten 22 und 34. Die Rastenscheibe 19 ist mit zwei axial abstehenden Mitnehmern 26 und 27 versehen, die In die öffnungen 25 und 40 des Schalthebels 11 eingreifen. Dieser Eingriff kann entsprechend Figur 2 mit einem Spiel In UmfangsrIchtung zur Darstellung des Überschaltweges versehen sein, dieser Eingriff kann jedoch ohne Spiel In UmfangsrIchtung ausgeführt sein, so daß eine Schaltnabe damit betätigt werden kann. Die Funktion ist dann prinzipiell entsprechend Figur 3. Die Rasten 22 wirken zusammen mit dem Rast stift 33 und die Rasten 34 mit dem Raststift 21. Dabei sind die Rasten 22 und 34 derart über den Umfang der Rastenscheibe 19 verteilt, daß beim Durchschalten in eine Richtung die Raststifte 21 und 33 nacheinander alternativ zum Eingriff kommen. Auf diese Weise können auch auf einem kleinen Umfang die Rasten In ausreichendem Abstand voneinander präzise angeordnet werden. Weiterhin vereinfacht sich die Montage der beiden Raststifte wesentlich, da diese nur in die bereits eingelegte Rastenscheibe 19 axial eingeschoben werden müssen.

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Der Deckel 31 weist weiterhin zwei parallel verlaufende Wände und 47 auf, In welche beim Zusammenbau der Lappen 44 der Grundplatte 30 eingreift. Dabei Ist die Wand 46 mit einer axial offenen öffnung 48 versehen, die den späteren Durchtritt der Einstellschraube 10 ermöglicht. Die Wand 47 Ist mit einer Bohrung 49 versehen, In die das Gewinde der Einstellschraube 10 derart stramm eingesetzt wird, daß eine Selbsthemmung besteht. Die Situation des montierten Schalters läßt sich mit Hilfe der Figur 8 leicht darstellen. Der mit der Rastenscheibe 19 und den Rasten 21 und 33 vormontierte Deckel 31 wird in axialer Richtung auf die Grundplatte 30 aufgeschoben. Zu diesem Zweck wird der Schalthebel 11 vorzugsweise in die Stellung entsprechend dem kleinsten Zahnrad gemäß Figur 1 gebracht. Dabei greift der Lappen 44 der Grundplatte 30 zwischen die beiden Wände 47 und ein und stellt so eine Fixierung zwischen Deckel 31 und Grundplatte 30 dar. Eine wettere Fixierung Irgendwo am Umfang beider Teile wird vorteilhafter Weise vorgesehen. Durch Eindrehen der Einstellschraube 10 in das Gewtnde 45 des Lappens 44 und in die Bohrung 49 der Wand 47 werden beide Teile unverlierbar miteinander verbunden. Eine weitere Befestigungsstelle etwa diametral gegenüber dem Lappen 44 kann eventuel1 in Form von ein oder zwei Schrauben vorgesehen sein, es Ist jedoch auch möglich eine zuerst zu betätigende Einhackvorrichtung vorzusehen und danach den Lappen 44 zwischen die beiden Wände 46 und 47 einzuführen .

Die mögliche Ausführungsform eines Schalters gemäß den Figuren bis 8 weist folgende Vorteile auf: Der Einlauf des Bowdenzugs mit der Hose 8 erfolgt nahe und parallel zum Lenker CSchel-Ie 32). Der Schalter selbst ist universell verwendbar für Kettenschaltungen und Nabenschaltungen und kann durch Änderung von wenigen Teilen auf unterschiedliche Gangzahlen umgestellt werden. Dazu muß lediglich die Rastenscheibe 19 ausgewechselt werden.

Die Einzeltelle des Schalters sind leicht vormontIerbar wie z.B. die Grundplatte 30 mit dem Schalthebel 11 und der Schlingfeder 17 einerseits sowie der Deckel 31 mit der kompletten Rastelnrichtung andererseits. Die Einstellung des Sellzuges erfolgt über eine von außen leicht erkennbare Markierung lediglich durch Verdrehen der Einstellschraube 10. Die Schaltung kann mit und ohne überschaltweg realisiert werden. Die Schaltwege zwischen den einzelnen Schaltstellungen können relativ klein gewählt werden, da die Rasten In der Rastenscheibe mit großen Abständen ausgeführt sind.

FRP-2 Ho/Br
05.10.198'+

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Claims

PATENTANSPROCHE

Schaltelnrlchtung, Insbesondere für Fahrräder, bestehend unter anderem aus einem mit dem getriebenen Rad zusammen wirkenden Getriebe, welches über einen Bowdenzug betätigbar Ist, der getriebeseltIg an einem federbelasteten Betätigungselement angreift, wobei diese Feder das Bestreben hat, das Getriebe in die eine EndsteTlung gegen die Bowdenzugspannung zu verstellen und etn Anschlag für das Betätigungselement In dieser Endstellung vorgesehen ist, ferner bestehend aus einem Schalter mit Schalthebel, welcher in einem fest angeordneten Gehäuse um eine Drehachse schwenkbar gelagert Ist und in welchem der Bowdenzug mit seinem getriebefernen Ende eingreift, wöbet zwischen Gehäuse und Schalthebel eine Rastelnrichtung vorgesehen mit je einer Raste für jeden Gang, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest In der der einen Endstellung entsprechenden Raste (22, 23) der Schalthebel ClI, 12) ein Spiel (Delta 1 + Delta 2) aufweist, welches durch eine zwischen Schalthebel und Gehäuse C18) wirksame Feder (17) in derjenigen Richtung abgebaut wird, die der Wirkungsrichtung der Feder (5) des Betätigungselementes (24) entgegengesetzt ist, daß zum Einstellen des Bowdenzuges (7) das Spiel (Delta 1) gegen die Kraft der Feder (17) durch eine SpI el einstel1einrIchtung (10) in die andere Richtung eliminierbar Ist und daß die Kraft der Feder (5) größer Ist als die Kraft der Feder (17).
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (17), ausgehend von der Stellung des Schalthebels (11, 12) entsprechend dem Gang mit der einen Endstellung, nur über einen Teil des gesamten Schaltweges wirksam i st.
3. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (17) nur wirksam Ist zwischen dem Gang entsprechend der einen Endstellung und dem nächstfolgenden Gang.
k. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelnrichtung (14, 15) aus wenigstens einem rahmenfest (18) angeordneten, federbelasteten Raststift (21) besteht, der mit Rasten (22, 23) einer drehbaren Rastenscheibe (19, 20) korrespondiert.
5. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Rastenscheibe (19) und Schalthebel (11) vorzugsweise zweiteilig ausgeführt sind und um eine gemeinsame Drehachse (16) schwenkbar gelagert sind.
6. Schalteinrichtung nach Anspruch 5, insbesondere zur Verwendung In Verbindung mit einer Kettenschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schalthebel (11) und Rastenscheibe (19) eine Schleppverbindung (25, 26) mit Spiel (Delta 1 + Delta 2) in Umfangsrichtung vorgesehen ist.
7. Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch den einmaligen Abbau des Spieles (Delta 1) beim Justleren der Schalteinrichtung In der einen Endstellung der Kettenschaltung (1) entsprechend dem kleinsten Zahnrad des Zahnradsatzes (Ό bei jedem Schaltvorgang von einem kleineren auf ein größeres Zahnrad das Spiel (Delta 2) als Überschaltweg automatisch realisierbar Ist.
8. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß In der Stellung Delta 1 Einstellmarkierungen (35, 36) am Schalthebel (11, 12) und am Gehäuse (18) übereinstimmen.
9. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter aus einer Grundplatte (30) besteht, die einerseits mit einer Rohrschelle (32) und andererseits mit einem Lagerzapfen (41) versehen Ist, auf welchem der Schalthebel (11, 12) drehbar gelagert Ist.
10. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlingfeder (17) zwischen Grundplatte (30) und Schalthebel (11, 12) derart angeordnet Ist, daß sie mit Ihrem einen Ende (38) in die Grundplatte (30) eingehängt Ist, eine Windung von ca. 360° um die Drehachse (16) ausführt und sich mit ihrem etwa radial abstehenden anderen Ende (39) an einer Nase (37) des Schalthebels (11, 12) abstützt.
11. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende (39) radial über die Nase (37) hinausreicht und dort bei einer Stellung des Schalthebels (11, 12) entsprechend einem beliebigen Gang außer demjenigen entsprechend der einen Endstellung des Schaltwerkes (1) auf einem rahmenfesten Bauteil (31) an-1 legt.
12. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Grundplatte (30), Schlingfeder (17) und Schalthebel (11, 12) mit einem lösbaren Deckel (31) abgedeckt sind, der die Rasteinrichtung (14) beinhaltet.
13. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtung (14) aus eine im Deckel (31) um die Achse (16) drehbar gelagerten, ringförmigen Rastenscheibe (19) mit nach radial innen offenen Rasten (22, 34) und aus zwei gleichen, In einer gemeinsamen; radial verlaufenden Führung (29) verschiebbar angeordneten Raststiften (21, 33) besteht, die durch eine gemeinsame Druckfeder (28) nach radial außen belastet sind.
14. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtung Q¹O Im Deckel C31 Γ> in einer Ebene parallel neben dem Schalthebel ClI, 12) angeordnet Ist und die Rastenscheibe (19) mit vorzugsweise zwei umfangsmäßlg versetzt angeordneten, axial verlaufenden Mitnehmern (26, 27) in entsprechende öffnungen (25, 40) Im Schalthebel (11) eingreifen.
15. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß beide öffnungen (25, 40) um das Maß des Überschaltweges (Delta 2) In UmfangsrIchtung vergrößert ausgeführt sind.
16. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasten (22, 34) derart über den Umfang der Rastenscheibe (19) verteilt angeordnet sind, daß beim Schaltvorgang von der einen zur anderen Endstellung abwechselnd Raststift (21) In eine der Rasten (34) und Raststift (33) In eine der Rasten (22) alternativ eingreift.
17. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastenscheibe (19) über einen zwischen den Rasten (22, 34) gebildeten Grundkreis auf zwei Körpern in Form von Kreisabschnitten (42, 43) geführt Ist, die nach außen den Führungskreis und nach Innen die gerade Führung (29) für die Raststifte (21, 33) bilden.
18. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisabschnitte (42, 43) einteilig mit dem Deckel (31) ausgeführt sind.
19. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (31) den Schalthebel (11, 12) und die Schlingfeder (17) umgreift und an der Grundplatte (30) geführt und befestigt ist.
20. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Deckels (31) an der Grundplatte (30) unter anderem über einen an der Grundplatte (30) einteilig angeformten Lappen (44) erfolgt, der im Abstand und parallel zur Drehachse (16) verläuft und der vom Bowdenzug (7) In eine Gewindeöffnung (45) durchdrungen wird, der In den Deckel (31) zwischen zwei parallele Wände (46, 47) eingreift, von denen die äußere Wand (46) eine In Einschubrichtung des Deckels (31) gesehen nach vorn offene öffnung (48) aufweist und die Innere Wand (47) eine Bohrung (49) aufweist, in die dle EInstel1 schraube (10) nach Zusammenbau von Deckel (31) und Grundplatte (30) über die Gewindeöffnung (45) des Lappens (44) eingreift zur gegenseitigen Befestigung von Deckel (31) und Grundplatte (30) und zur Selbstsicherung der Einstellschraube (10).

FRP-2 Ho/Br
05.10.1984