DE4031983A1

DE4031983A1 - Umwerfer fuer eine fahrrad-kettenschaltung

Info

Publication number: DE4031983A1
Application number: DE4031983A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Schwerdhoefer
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1990-10-09
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1992-04-16
Also published as: FR2667566A1; GB2249596A; GB9121128D0; US5190500A

Description

Die Erfindung betrifft einen Umwerfer für eine Kettenschaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist in der Fachliteratur (RADMARKT Nr. 9/1984, S. 142) von hinteren Werfern von Kettenschaltungen die Rede, deren Parallelo gramme aus Gründen des veränderten Käufergeschmackes, wegen Kor rosionsproblemen sowie wegen Gewichts- und Kostenreduzierungen teilweise aus Kunststoffteilen bestehen.

Eine dieser Schaltungen wird auch in der DE-AS 12 46 447 sowie in den Zusatzpatenten hierzu - DE-PS 16 05 784 und DE-PS 15 05 949 - beschrieben, wo das Werferparallelogramm einer Kettenschaltung aus Kunststoffteilen beschrieben ist, wobei in erster Linie die klassische Bauweise der Parallelogramm-Drehstellen mit Bolzen scharnieren beibehalten wird. Dabei wurden bereits Kosten- und Korrosionsvorteile ins Feld geführt.

Nach wie vor ungelöst bleibt der Kostenblock Montage, der sich durch die Anwendung der obengenannten Schutzrechte nicht verän dert. Dieser Nachteil ist im übrigen allen klassischen Ketten schaltungen gemeinsam, da die maschinelle Montage überproportio nale Investitionen erfordert, wodurch allenfalls maschinelle Montagehilfen bei überwiegend personellem Einsatz in Frage kom men.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Parallelogramm für einen vorderen oder hinteren Werfer einer Fahrrad-Ketten schaltung zu schaffen, das die Vorteile der Verwendung von Kunst stoff mit denen der Kosteneinsparung bei der Montage verbindet. Es sollen darüber hinaus möglichst keine Zugeständnisse an die Funktion gemacht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe wird im kennzeichnenden Teil des An spruches 1 benannt.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, Kunststoff-Filmscharniere bei Kettenschaltungs-Parallelogrammen möglichst an allen vier Drehstellen zu verwenden, da einerseits die systemimmanente Spiel losigkeit der gesamten Anordnung zugute kommt, andererseits aber nur dadurch die Gewähr für kostengünstige Fertigung gegeben ist.

Es kann sich beispielsweise für den Fall zusätzlicher Funktions Konturen im Innern des Parallelogrammes als Hilfe für die Ferti gung eines gespritzten Parallelogrammes erweisen, wenn dieses aus zwei Teilen besteht. Die Anformung solcher Funktions-Konturen sowie die größere Freiheit durch die Zugrichtung der Spritzformen wiegen den scheinbaren Nachteil einer späteren Montage dieser beiden Teile wieder auf, wobei diese beiden Teile ultraschallge schweißt, geklebt oder aber auch gefügt werden können. Fügestel len dieser Art sind vorzugsweise als nicht mehr lösbare Verbin dungen vorzusehen, bei denen sich während der Erreichung der End lage durch Einschnappen eines Wulstes die Unlösbarkeit der beiden Teile ergibt.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnun gen beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Parallelogramm im Zusammenbau eines hinteren Werfers in Seitenansicht;

Fig. 2 das Parallelogramm von unten gesehen in einteiliger Aus führung;

Fig. 3 das Parallelogramm von unten gesehen in zweiteiliger Aus führung - Teilungsebene in den Gelenkköpfen;

Fig. 4 das Parallelogramm von unten gesehen in zweiteiliger Aus führung - Teilungsebene durch die Gelenkköpfe - gefügt;

Fig. 5 das Parallelogramm von unten gesehen in zweiteiliger Aus führung - Teilung in den Drehstellen;

Fig. 6 Teilungsstelle einer solchen Drehstelle;

Fig. 7 Ausführung eines Kunststoff-Filmscharnieres;

Fig. 8 Fügestelle in unmittelbarer Nähe eines Kunststoff-Film scharnieres.

Das mit 9 bezeichnete Parallelogramm besteht aus dem oberen Ge lenkkopf 1, dem hieran angebrachten oberen Lenker 5 sowie dem ebenfalls hier angebrachten unteren Lenker 7 und schließlich dem unteren Gelenkkopf 3, der durch seine Anordnung am jeweils anderen Ende des oberen Lenkers 5 und des unteren Lenkers 7 dieses Paral lelogramm 9 bildet. Die Drehstellen dieses Parallelogrammes 9 werden von Kunststoff-Filmscharnieren 21 gebildet, die sich da durch ergeben, daß vier parallel zueinander liegende Einschnürun gen 23 angebracht sind, die gemeinsam senkrecht zur Drehebene verlaufen. Bei der Einschnürung 21 entsteht praktisch eine linien förmig in den Kunststoff eingearbeitete Verdünnung des Materia les, die eine Biegung an dieser Stelle in begrenzten Winkelgraden in beliebiger Häufigkeit zuläßt. Fig. 2 zeigt ein solches Paral lelogramm 9, das einteilig die vier Teile, den oberen Gelenkkopf 1, den unteren Gelenkkopf 3, den oberen Lenker 5, den unteren Len ker 7, beinhaltet. Bei einem Parallelogramm in einteilig gespritz ter Ausführung müssen Zugeständnisse an Funktions-Anformungen im Innern des Parallelogrammes gemacht werden, weshalb es zweckmäßig erscheint, dieses Parallelogramm für bestimmte Fälle in zweitei liger Ausführung herzustellen. Fig. 3 zeigt eine solche Anordnung, wobei die Teilungsebene 11 durch die Gelenkköpfe 1 und 3 verläuft. Hierbei liegt die Zugbefestigung 57 im Innern des oberen Lenkers 5, die Feder 51 ist fliegend in der Teilungsebene 11 gelagert und der Gegenhalter 59 ist für den Bowdenzug 55 am oberen Gelenk kopf 1 angeformt. Die beiden an der Teilungsebene 11 zusammenge führten Parallelogrammhälften 91 und 92 sind in diesem Falle ge klebt oder ultraschallverschweißt. Die Lage der Teilungsebene muß in der Weise angeordnet sein, daß die Unterbringung von Rück stellfedern zur Betätigung der Kettenleiteinrichtung 45 und der Aufhängung der Lasche 43 nicht beeinträchtigt werden. Bei der zweiteiligen Ausführung läßt sich die Innenkontur der Zugbefe stigung 57 für den Zug 53 ohne größeren Aufwand spanlos herstel len; auch die Herstellung der Kunststoff-Filmscharniere 21 mit ihren Einschnürungen 23 machen werkzeugtechnisch wegen vorzugs weise einer Zugrichtung keine Schwierigkeiten.

Die Zwei- oder Mehrteiligkeit des Parallelogrammes 9 macht Fügestellen an den Teilungsebenen 11 wie beispielsweise in Fig. 4 über einen Schwalbenschwanz 13 erforderlich, die möglichst unlös bar durch Schnappeinrichtungen miteinander verbunden werden. Hier wird die obere Parallelogrammhälfte 91 und die untere Pa rallelogrammhälfte 92 durch die Teilungsebene 11 in etwa symmetrisch aufgeteilt. Eine andere Möglichkeit, das Parallelogramm 9 zweitei lig zu fügen, zeigt Fig. 5, wo die Fügeverbindungen in den Gelen ken 41 erfolgt. Hier wird der beispielsweise an den oberen Len ker 5 angespritzte Bolzen 35 in den Hohlraum 37 des oberen Ge lenkkopfes 1 in Richtung der Drehachse des Drehgelenkes des Pa rallelogrammes eingeführt und durch einen Schnappwulst 33 in der vorgesehenen Nut des oberen Gelenkkopfes 1 arretiert. Es ergibt sich hieraus ein Gelenk 41, welches bauartbedingt einen begrenz ten Drehwinkel erlaubt, der aber ausreicht, um die für das Pa rallelogramm notwendige Bewegungsfreiheit zu erlauben. Auch hier liegen die Filmscharniere in einem der beiden Parallelogrammbau teile und erlauben so eine einfache Herstellung. Will man die vier Drehstellen des Parallelogrammes aus Kunststoff-Filmschar nieren 21 fertigen, das Parallelogramm aber trotzdem zweiteilig herstellen, so bietet sich eine Fügeverbindung entspr. Fig. 8 an wo eine Montagekontur 31 direkt neben dem Kunststoff-Filmschar nier 21 angebracht ist und in die dazu passende Montagekontur des anzufügenden Teiles paßt. Ähnlich wie beim gefügten Gelenk 41 läßt sich auch hier die Unlösbarkeit der Fügeverbindung durch ei nen Schnappwulst 33 realisieren.

Fig. 7 zeigt ein Kunststoff-Filmscharnier 21 mit seiner Einschnü rung 23 auf einer Seite, wohingegen das Kunststoff-Filmscharnier 21 in Fig. 8 eine auf beiden Seiten befindliche Einschnürung 23 besitzt. Es ist bei der Ausführung von Kunststoff-Filmscharnie ren 21 erforderlich, deren Stirnflächen mit Entlastungsradien 25 zu versehen, um zu verhindern, daß durch längeren Gebrauch und hohe Biegehäufigkeit sich Risse bilden, die vorzugsweise ihren Anfang an den beiden Enden des Filmscharnieres nehmen. Zur Ver besserung der Biegefestigkeit wird dem Kunststoff-Spritzmaterial üblicherweise Kohle- oder Glasfaser in Matten- oder Schnitzelform beigegeben.

Wie bei allen Teilen aus Kunststoff läßt sich auch hier der Vor teil der Herstellbarkeit in verschiedenen Farben verwirklichen: Durch verschieden eingefärbte Spritzmasse können dem Kundenwunsch entsprechend Kettenschaltungen mit Farben gefertigt werden.

Claims

1. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung mit einem Kettenfüh rungsteil, das über diesen Umwerfer in Achsrichtung hin und her verschiebbar ist, um an den Stellen mit mehr als einem ko axial nebeneinander angeordneten Kettenzahnrad die Kette von einem auf ein anderes Kettenzahnrad umzulegen,

- mit einem unteren Gelenkkopf aus thermoplastischem, spritz fähigem Kunststoffmaterial, der mit dem Kettenführungsteil in Wirkverbindung steht,
- mit einem oberen Gelenkkopf aus thermoplastischem, spritz fähigem Kunststoffmaterial, der mit dem Fahrradrahmen über eine Lasche oder aber direkt gelenkig verbunden ist, und
- mit zwei Lenkern, ebenfalls aus thermoplastischem, spritz fähigem Kunststoffmaterial, die jeweils mit dem oberen und dem unteren Gelenkkopf in der Weise gelenkig in Verbindung stehen, daß sie mit diesen im wesentlichen ein Parallelo gramm bilden, wobei die Hebellängen-Verhältnisse von der mathematischen Form des Parallelogrammes durchaus abweichen können, dadurch gekennzeichnet, daß Drehstellen des Parallelogrammes (9) zwischen jeweils Gelenkkopf (1, 3) und Lenker (5, 7) als Kunststoff-Filmscharniere (21) ausgebildet sind und daß mit Hilfe dieses Konstruktionselementes der betreffende Gelenkkopf und der betreffende Lenker einteilig miteinander verbunden sind.

2. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das gesamte Parallelogramm (9) ein teilig ausgeführt ist und alle vier am Parallelogramm (9) be teiligten Drehstellen als Kunststoff-Filmscharniere (21) aus gebildet sind.

3. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Parallelogramm (9) zweiteilig ausgeführt ist und alle vier am Parallelogramm (9) beteiligten Drehstellen als Kunststoff-Filmscharniere (21) ausgebildet sind.

4. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Parallelogramm (9) zweiteilig ausgeführt ist und die beiden kreuzweise jeweils gegenüberliegenden Drehstellen des Parallelogrammes (9) als Kunststoff-Filmscharniere (21) ausgebildet sind und die beiden kreuzweise dazwischenliegenden Drehstellen durch Gelenke (41), bestehend aus Fügeverbindungen mit entsprechend angeformten Konturen, beispielsweise Bolzen (35) und Hohlräume (37) und einem Schnappwulst (33), verbunden sind, die eine winkelbe grenzte Drehung in einer Ebene zulassen.

5. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Parallelogramm (9) zweiteilig ausgeführt ist und die beiden Kunststoff-Filmschar niere (21) an einem der beiden Gelenkköpfe (z. B. 1) angeord net sind und die beiden am gegenüberliegenden Gelenkkopf (3) angeordneten Drehstellen Gelenke (41) durch Fügeverbindungen gemäß Anspruch 4 darstellen.

6. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Parallelogramm (9) zweiteilig ausgeführt ist und die Teilungsebene (11) nicht an den Drehstellen, sondern in den Gelenkköpfen (1, 3) verläuft, wobei die an die jeweils beiden Lenker (5, 7) anschließenden Drehstellen als Kunststoff-Filmscharniere (21) ausgebildet sind.

7. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß in der Teilungsebene (11) eine Füge kontur (13) beispielsweise in Form eines Schwalbenschwanzes mit Schnappwulst (33) angeordnet ist, so daß sich eine bewe gungsfreie und nicht mehr lösbare Fügestelle ergibt.

8. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsebene (11) des Paral lelogrammes (9) an jeder beliebigen anderen Stelle, auch durch beide Lenker (5, 7), verlaufen kann.

9. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstelle zwischen zwei miteinander verbundenen Parallelogrammteilen, also bei spielsweise zwischen oberem Gelenkkopf (1) und oberem Lenker (5), aus einem Kunststoff-Filmscharnier (21) besteht, wobei in dessen unmittelbarer Nachbarschaft durch eine Fügestelle (31) die beiden betreffenden Parallelogrammteile (1 und 5) über den Schnappwulst (33) unlösbar miteinander verbunden sind.

10. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Kettenschaltun gen übliche, dem Seilzug entgegengerichtet vorgespannte Fe der (51) in eine eingespritzte Fuge des einen oder anderen Gelenkkopfes (1 oder 3) fliegend einlegbar und mit dem freien Ende durch Anlage an einem der beiden Lenker (5 oder 7) funktionsfertig montierbar ist.

11. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen 6, 7, 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die obere (91) mit der unteren Parallelogrammhälfte (92) an deren Teilungs ebene (11) unlösbar ultraschallverschweißt ist.

12. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen 6, 7, 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die obere (91) mit der unteren Parallelogrammhälfte (92) an deren Teilungs ebene (11) unlösbar verklebt ist.

13. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen 6, 7, 8, 10, 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Kettenschaltungen übliche, dem Seilzug entgegengerichtet vorgespannte Feder (51) vor dem Zusammenbringen der beiden Parallelogrammhälften (91 und 92) in die Teilungsebene (11) fliegend eingelegt und gemeinsam mit diesen Hälften nach deren Zusammenbringen unlösbar verbunden ist.

14. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Film scharniere (21) durch umspritzte Einlagen aus Kohle- oder Glasfaser in Matten- oder Schnitzelform gegen Ermüdung und unzulässige Verformung gesichert sind.

15. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Film scharniere (21) durch angeformte Entlastungsradien (25) an der Stirnseite der Einschnürung (23) gegen Einreißen gesi chert sind.

16. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Bowdenzug (55) der Kettenschaltung mit dem oberen Gelenkkopf (1) sowie mit einem der Hebel (z. B. 5) ohne nennenswerte zusätzliche Montagemit tel über eine angeformte Zugbefestigung (57) sowie über einen angeformten Gegenhalter (59) befestigbar ist.

17. Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung nach den Ansprüchen bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Parallelogramm (9) durch Einsatz von eingefärbter Kunststoff-Spritzmasse in Farben nach Wunsch ausgeführt ist.