DE69202179T2

DE69202179T2 - Brems- und Gangwechselsteuereinrichtung für ein Fahrrad.

Info

Publication number: DE69202179T2
Application number: DE69202179T
Authority: DE
Inventors: Antonio Romano
Original assignee: Campagnolo SRL
Current assignee: Campagnolo SRL
Priority date: 1991-03-11
Filing date: 1992-03-03
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2012-03-04
Also published as: EP0504118A1; ES2072127T3; ITTO910167A0; ITTO910167A1; ATE121688T1; US5257683A; EP0504118B1; DE69202179D1; IT1245445B; JP3224847B2; JPH0597088A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte Brems- und Gangwechseleinheit für ein Fahrrad des Typs, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.
In den letzten Jahren steigt die Tendenz zur Schaffung von kombinierten Gangwechsel- und Bremseinheiten für Fahrräder, die dem Fahrradfahrer das Betätigen sowohl der Bremse als auch des Gangwechslers ohne Wegnehmen seiner Hände von der Fahrrad- Lenkstange gestatten. Dieses Bedürfnis bestand insbesondere in dem Bereich von Rennrädern, wo es wünschenswert ist, den Gangwechsel-Steuervorgang so schnell wie möglich unter Bewahrung der vollständigen Kontrolle des Fahrrads durchzuführen, so daß die Aufmerksamkeit des Fahrradfahrers nicht von dem Ablauf des Wettbewerbs abgelenkt wird.
In der Vergangenheit wurden verschiedene Typen von kombinierten Gangwechsel- und Bremsvorrichtungen vorgeschlagen. Eine Vorrichtung der eingangs der vorliegenden Beschreibung genannten Art ist beispielsweise in den US-A-4 100 820 und US-A-4 132 296 dargestellt.
Diese Druckschriften zeigen eine Einheit, bei der die Gangwechsel-Steuervorrichtung einen Steuerhebel aufweist, der durch einen Schlitz in dem Grundkörper hervorsteht, wobei sein inneres Ende innerhalb des Körpers drehbar in dem Grundkörper angebracht ist, und um den der biegsame Gangwechsel-Steuerzug geführt wird. Dieses Element unterliegt der Einwirkung eines Reibmechanismus, der ausreicht, um der herkömmlichen Feder entgegenzuwirken, die der Gangwechsel-Kettenschaltung zugeordnet ist, um zu gewährleisten, daß der Gangwechsel-Steuerhebel in der gewählten Position verbleibt.
Solch eine Lösung ist prinzipiell aus zwei Gründen nicht zufriedenstellend. Zum einen ist heutzutage die Verwendung von Gangwechsel-Steuervorrichtungen vom Index-Typ verbreitet, die dem Fahrradfahrer einen sicheren Bezugspunkt der verschiedenen Stellungen des Steuerhebels entsprechend der verschiedenen wählbaren Übersetzungsverhältnissen gewährleistet. Zum zweiten ist der Gangwechsel- Steuerhebel, der in den bekannten Vorrichtungen vorgesehen ist, nicht immer leicht und bequem durch den Fahrradfahrer bewegbar. Insbesondere kann die Betätigung in einer der beiden Drehrichtungen des Hebels und die Betätigung des Hebels ausgehend von einigen seiner verschiedenen möglichen Betriebsstellungen schwierig sein.
Grundsätzlich leiden andere bekannte Vorrichtungen, beispielsweise solche, die in der US-A-3 478 617, in der EP-A-0 352 732 und der DE-A-3 916 919 dargestellt sind, unter den gleichen Nachteilen. Diese zuletzt genannten drei und weitere Druckschriften zeigen Steuereinheiten, bei denen der Bremshebel und der Gangwechsel-Steuerhebel schwenkbar um parallele Achsen anstatt um zueinander senkrechte Achsen angebracht sind, wie es eingangs der vorliegenden Beschreibung ausgeführt wurde; dies hat eine schwierige Bewegung für den Gangwechsel zur Folge, zumindest wenn der Steuerhebel nach vorne geschwenkt werden muß.
Es wurde vorgeschlagen (siehe EP-A-0 371 254) eine kombinierte Brems- und Gangwechsel-Steuereinheit zu schaffen, bei der der Bremshebel, der um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbar ist, ebenso als der Gangwechsel-Steuerhebel wirkt. Diese Anordnung weist indessen Nachteile dahingehend auf, daß die Verwendung eines komplizierten Mechanismus benötigt wird, der aus einer großen Zahl von Bauteilen aufgebaut ist.
Es wurde ebenso vorgeschlagen (siehe PCT/GB 90/00220) eine Steuereinheit zu schaffen, bei der der Gangwechsel-Steuerhebel ein Hebel separat von dem Bremshebel ist, aber ebenso an dem Bremshebel-Körper angelenkt ist. In diesem Fall ist die Schwenkachse des Gangwechsel-Steuerhebels parallel zu der Schwenkachse des Bremshebels und die Betätigung des Gangwechsels ist nicht immer einfach.
Schließlich wurde in der DE-A-3 136 922 eine Gangwechsel- und Bremseinheit vorgeschlagen, bei der das Gangwechsel-Steuerelement durch einen von dem Bremshebel separaten Hebel mittels einer Ratschenvorrichtung betätigt werden kann. Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht zuerst einmal darin, daß auch in diesem Fall das Gangwechsel-Steuerelement um eine Achse parallel zu der Schwenkachse des Bremshebels drehbar ist, so daß die Betätigung nicht immer einfach ist. Zweitens weist sie ein gezahntes Rad auf, das sowohl als das gezahnte Rad für die Ratschenvorrichtung als auch als ein Referenzrad in Zusammenwirkung mit einer Ratschenhalteklaue für die verschiedenen Betriebsstellungen des Gangwechsels dient, was die Steuervorrichtung im praktischen Umgang schwer bedienbar macht.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, eine Einheit des eingangs der vorliegenden Beschreibung genannten Typs zu schaffen, die alle oben genannten Nachteile beseitigt, und die eine Anzahl von weiteren Vorteilen aufweist, die später aufgeführt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe hat die Erfindung eine kombinierte Gangwechsel- und Bremseinheit für ein Fahrrad gemäß Anspruch 1 zum Gegenstand.
Es wird also bei der erfindungsgemäßen Einheit der Gangwechsel durch Ausüben einer Drehbewegung auf einen der beiden Betätigungshebel um die Achse der Gangwechsel- Steuerwelle herum gesteuert ist, die senkrecht und nicht parallel zu der Schwenkachse des Bremshebels ist. Diese Anordnung vereinfacht insbesondere die Bedienung des Gangwechsels.
Die Tatsache, daß nach jedem Vorgang von einem der Gangwechsel-Betätigungshebel letzterer automatisch in eine Grundstellung zurückkehrt, die optimal gewählt ist, so daß sie leicht durch die Finger des Fahrradfahrers erreicht werden kann, gewährleistet eine leichte Bedienung in allen Betriebszuständen.
Im Fall eines Rennrads, bei dem die Schwenkachse des Bremshebels horizontal und quer hinsichtlich der Längsrichtung des Fahrrads liegt, ist die Drehachse der Gangwechsel-Steuerwelle hingegen parallel zu der Längsrichtung des Fahrrads.
Vorzugsweise erstrecken sich die beiden Betätigungshebel der Ratschenvorrichtung, wenn sie sich in ihren jeweiligen Grundstellungen befinden, im wesentlichen in zwei zueinander senkrechten Richtungen. Somit kann es eingerichtet werden, daß einer der beiden Hebel in einer im wesentlichen vertikalen Längsebene liegt, in einem Zustand angrenzend dem Bremssteuerhebel, so daß er leicht mittels eines Querdrucks in Richtung der Innenseite der Lenkstange betrieben werden kann, der durch die Finger einer Hand ausgeübt wird, während der andere Bedienhebel horizontal in Richtung der Mitte der Lenkstange gerichtet ist, so daß er leicht mittels eines senkrechten Drucks, der durch den Daumen nach unten ausgeübt wird (siehe Fig. 10 der beiliegenden Zeichnungen), bedient werden kann.
Gemäß einem weiteren Merkmal ist der erste Betätigungshebel, d. h. der, der angrenzend an den Bremshebel liegt, mit dem zugeordneten Ratschenmechanismus mittels eines transversalen Kugelgelenks so verbunden, daß er nicht den Betrieb des Bremshebels behindert, wobei der erste Bedienhebel mittels einer Hilfs- Federeinrichtung gegen den Bremshebel vorgespannt ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist jede der beiden Ratschenvorrichtungen ein gezahntes Rad, das zur Drehung mit der Gangwechsel- Steuerwelle verbunden ist, ein Verbindungselement, das durch den Bedienhebel gesteuert wird und das frei drehbar auf der Steuerwelle angebracht ist und einen gezahnten Abschnitt trägt, der zum Eingriff mit dem gezahnten Rad und zur Ausübung einer Drehbewegung infolge eines Verschiebens des Betätigungshebels eingreift, und eine Federeinrichtung auf, die zwischen dem Verbindungselement und dem Grundträger liegt, um das Verbindungselement und folglich den Bedienhebel in Richtung der jeweiligen Grundstellung vorzuspannen.
Aufgrund dieser Merkmale ist die Betätigung des Gangwechsels dadurch immer einfach, daß wie schon genannt die beiden Betätigungshebel immer in die selbe Stellung zurückkehren, die leicht durch die Finger der Hand zu erreichen ist, die die Lenkstange hält.
Die Index-Einrichtung, die der Steuerwelle zugeordnet ist, weist wie an sich bekannt, ein gezahntes Rad das zur Drehung mit der Welle verbunden ist, und federnd vorgespannte Eingriffsmittel auf, die durch den Grundkörper getragen werden, und zum selektiven Eingriff der Räume zwischen den Zähnen des gezahnten Rads geeignet sind, um die stabilen Stellungen der Steuerwelle entsprechend den verschiedenen wählbaren Übersetzungsverhältnissen festzulegen. Das gezahnte Rad der Index-Einrichtung ist separat von dem gezahnten Rad von jeder der beiden Ratschenvorrichtungen ausgeführt und kann daher in einer optimalen Weise ausgeführt werden (im Gegensatz zu dem, was in der DE-A-3 136 922 vorgesehen ist).
Weiterhin sind die beiden Ratschenvorrichtungen vorzugsweise den beiden abgewandten Enden der Steuerwelle so zugeordnet, daß ein erster Betätigungshebel angrenzend dem Bremshebel liegt, während der zweite Betätigungshebel an die Lenkstange angrenzt und leicht durch den Daumen erreichbar ist.
Weiterhin ist das Element, um das der Gangwechsel-Steuerzug geführt ist, nur an einem Ende der Steuerwelle angrenzend an die Lenkstange vorgesehen, so daß der Abschnitt des Zugs, der von dem Grundkörper wegsteht, parallel zu und angrenzend an das die Lenkstange bildenden Rohr geführt werden kann.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die beiden Betätigungshebel der Ratschenvorrichtungen durch Schlitze in dem Grundkörper geführt sind, die groß genug sind, um ein Bewegen von jedem Betätigungshebel zur Ausübung der aufeinanderfolgenden Wahl von verschiedenen Verhältnissen zu gestatten.
Mit anderen Worten ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, mit einer einzigen Bewegung des entsprechenden Betätigungshebels den Übergang von einem Übersetzungsverhältnis zu einem Verhältnis zu steuern, das nicht unmittelbar an dieses angrenzt.
Weitere Merkmale und Vorteile der folgenden Erfindung werden auf der folgenden Beschreibung bezugnehmend auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich, die lediglich als nicht einschränkendes Beispiel gegeben sind. Es zeigen:
- Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuereinheit,
- Fig. 2 eine Ansicht in Richtung der Pfeile II-II von Fig. 1 der erfindungsgemäßen Einheit bei Betrachtung demontiert von Fahrradlenkstange,
- Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils III-III von Fig. 1,
- Fig. 4 eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV von Fig. 1,
- Fig. 5 eine Querschnittsansicht längs der Linie V-V von Fig. 1,
- Fig. 6 eine Querschnittsansicht längs der Linie VI-VI von Fig. 1,
- Fig. 7 eine Querschnittsansicht längs der Linie VII-VII von Fig. 1,
- Fig. 8 eine Querschnittsansicht längs der Linie VIII-VIII von Fig. 3,
- Fig. 9 eine Querschnittsansicht längs der Linie IX-IX von Fig. 1, und
- Fig. 10 eine schematische perspektivische Ansicht, die die Verwendung der erfindungsgemäßen Steuereinheit veranschaulicht.
- Fig. 11 eine vergrößerte detaillierte Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Mitnehmers.
Bezugnehmend auf Fig. 1 und 10, bezeichnet das Bezugszeichen 1 allgemein eine Lenkstange eines Rennrads, die wenigstens an einem Ende mit einer erfindungsgemäßen Steuereinheit versehen ist. Die erfindungsgemäße Einheit ist eine kombinierte Brems- und Gangwechseleinheit für ein Fahrrad. Sie wird daher zur Steuerung der Bremse, die einem der beiden Laufräder des Fahrrads zugeordnet ist, und der hinteren Kettenschaltung verwendet, die den wahlweisen Eingriff der Fahrradkette mit den Zahnrädern der Nabe des hinteren Laufrads des Fahrrads steuert. Wenn natürlich eine zweite ähnliche Einheit an dem anderen Ende der Lenkstange angebracht ist, wird letztere die Bremse des anderen Laufrads des Fahrrads und des vorderen Umwerfers steuern, der den wahlweisen Eingriff der Fahrradkette mit den Zahnrädern des Kettenrads steuert.
Insbesondere bezugnehmend auf Fig. 1 weist die erfindungsgemäße Einheit, die allgemein mit 2 bezeichnet ist, einen Grundkörper 3 auf, der vorzugsweise aus einer leichten Legierung gefertigt ist, der in einer bekannten Weise mittels einer Klemmschelle 4 an der Lenkstange 1 angebracht ist. Wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, weist die Vorrichtung 4 eine flache Metallschelle auf, die aufeinanderliegende Enden aufweist, die mittels eines zylindrischen Stifts 5 an einem Element 6 befestigt sind, das verschiebbar in einer zylindrischen Ausnehmung 7 des Grundkörpers 3 aufgenommen ist, die sich zu der konkaven Fläche 3a des Körpers 3 öffnet, die an die Lenkstange 1 angepaßt ist. Das Element 6 weist ein blindes Gewindeloch 8 zum Eingriff der Schraube 9 auf, deren Kopf in einer Ausnehmung 3b des Körpers 3 (siehe auch Fig. 5) aufgenommen ist und einen Polygon-Sockel zum Einsetzen eines Einstellwerkzeugs festlegt. Ein Klemmen der Schraube 9 verursacht ein Klemmen der Fläche 3a des Körpers 3 gegen die Schelle und gegen die Lenkstange 1.
Weiterhin bezugnehmend auf Fig. 1 weist der Grundkörper 3 in einer bekannten Weise in seinem Stirnteil zwei laterale Seitenteile 10 auf (siehe auch Fig. 3), mit denen die Enden eines Stifts 11 zum Schwenken eines Bremssteuerhebels 12 verbunden sind. Der Hebel 12 ist ebenso vorzugsweise aus einer leichten Legierung gefertigt und weist einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf mit zwei lateralen Seitenteilen 12a, in die der Schwenkzapfen 11 eingreift (Fig. 3). Die beiden Seitenteile 12a tragen ebenso einen kleinen Block 13, auf dem in bekannter Weise das Ende 14 eines flexiblen Metall- Bremssteuerzugs 15 befestigt ist. Der Zug 15 steht aus dem Grundkörper 3 hervor, indem er durch ein Loch 16 hindurchgeht, das in der oberen Wand des Grundkörpers gebildet ist, und weist einen erweiterten Abschnitt 16a an der Bodenwand 16b auf, in den das Ende 17 einer Buchse 18 eingreift, die dem flexiblen Zug 15 zugeordnet ist. Der Abschnitt der Buchse 18, der von dem Grundkörper 3 vorsteht, ist in einer Aufnahme 18a des Körpers 3 gehalten und parallel und angrenzend an die Lenkstange geführt.
Bei normalen Betriebsbedingungen des Fahrrads liegt die Achse 19 des Schwenkzapfens 11 des Bremssteuerhebels 12 horizontal und quer hinsichtlich der Längsebene des Fahrrads.
Auf den Zug 15 wirkt eine Vorspannkraft, die durch eine Feder verursacht wird, die der Bremsvorrichtung so zugeordnet ist, daß sie den Hebel 12 zu einer Drehung um die zugeordnete Achse 19 entgegen dem Uhrzeigersinn (bezüglich Fig. 1) vorspannt. Der Hebel 12 ist ebenso mit einem Anschlagzapfen 20 versehen (siehe Fig. 9), der innerhalb des Hebels gegen die Einwirkung einer Feder 21 zurückziehbar ist, die an der Kante von einem der beiden Seitenteile 10 des Grundkörpers 3 so eingreift, daß sie die Grundstellung des Hebels festlegt. Ausgehend von dieser Stellung kann der Hebel im Uhrzeigersinn (bezüglich Fig. 1) gedreht werden, so daß er einen Zug auf den Zug 15 ausübt und daher das Bremsen steuert.
Der Grundkörper 3 weist ein zylindrisches Loch 22 auf, dessen Achse 23 senkrecht zu der Schwenkachse 19 des Bremshebels 12 und parallel zu der Längsrichtung des Fahrrads ist, auf dem die Einheit angebracht ist. Innerhalb des Lochs 22 ist mittels zweier Wälzlager 23a eine Welle 24 zum Steuern der Gangwechsel des Fahrrads drehbar angebracht. Die Welle 24 weist einen Abschnitt auf mit einem nichtkreisförmigen Querschnitt, auf dem ein gezahntes Rad 25 eingepaßt ist, das mit zwei Spiralfedern 26 zusammenwirkt (siehe Fig. 4), von denen jede ein Ende auf dem Grundkörper 3 aufweist und das andere Ende federnd eingreifend in einem Raum zwischen Zähnen in der gezahnten Fläche des Rads 25 aufweist. Das gezahnte Rad 25 und die beiden Spiralfedern 26 wirken zur Bildung einer Index-Vorrichtung zusammen, die zur Festlegung von mehreren stabilen Positionen der Steuerwelle 24 entsprechend dem Eingriff der verschiedenen wählbaren Übersetzungsverhältnisse des Gangwechsels geeignet ist. Das Rad 25 ist integriert und verbunden mit einem weiteren Rad 27 gebildet (Fig. 1), das eine Umfangsnut 28 aufweist, um die ein biegsamer Steuerzug 29 des Gangwechselers geführt ist (Fig. 2). Ein Ende 29a des biegsamen Zugs 29 ist in einer entsprechenden Aufnahme aufgenommen, die in dem Rad 27 gebildet ist, und ist durch das Loch 30 eines Einsatzes 31 aus Kunststoffmaterial (Fig. 2, 3, 8) geführt, das in einer Aufnahme 32 des Körpers 3 befestigt ist. Der Zug 29 weist eine Buchse 33 auf, deren Ende in der Wand eines vergrößerten Abschnitts des Lochs 30 eingreift.
Das Rad 27 hat genauso wie die Umfangsnut 28 an seinem Umfang eine Anordnung von sich axial erstreckenden Zähnen 34 (Fig. 2), die ratschenartig mit den Zähnen 35 eines Eingriffselements 36 zusammenwirken, das durch ein Ende eines Betätigungshebels 37 gebildet wird. Der Hebel 37 ist bei 38 an einem Verbindungselement angelenkt, das durch ein Paar von Platten 39 gebildet ist, die frei drehbar an der Anordnung angebracht sind, die durch die Räder 25, 27 gebildet ist, und die einen Stift 40 zum Schwenken des Betätigungshebels 37 tragen. Der Stift 40 weist eine Drahtfeder 41 (Fig. 2) auf, die ihm zugeordnet ist, zwischen dem Betätigungshebel 37 und einer der beiden Platten 39 liegt und so vorgespannt ist, daß sie den Hebel 37 in der in Fig. 2 dargestellten Ruhestellung hält, in der der Zahn 35 von dem Zahn 34 des Rads 27 beabstandet ist. Die beiden Platten 39 weisen einen Scheibenteil auf, der wie bereits darauf hingewiesen frei drehbar auf den Rädern 25, 27 angebracht ist und innerhalb einer Ausnehmung 42 des Grundkörpers 3 vorgesehen ist. Der Schwenkstift 40 des Betätigungshebels 37 ist durch jeweilige radiale Vorsprünge der Platte 39 gehalten, die von dem Grundkörper 3 durch einen Schlitz 43 (Fig. 2) nach außen ragen. Normalerweise sind die beiden Platten 39 und daher der Betätigungshebel 37 in der in Fig. 2 dargestellten Ruhestellung gehalten, in der die Platten 39 gegen ein Ende 43a des Schlitzes 43 drücken, durch eine Schraubenfeder 44, die koaxial zwischen der Welle 24 und dem Rad 27 angebracht ist, und deren eines Ende in einer der beiden Platten 39 verankert ist, und deren anderes Ende, das in Fig. 7 mit 45 bezeichnet ist, in einer Aufnahme des Grundkörpers 3 verankert ist. Das Rad 27 weist eine sektorförmige Vertiefung 46 auf, die eine Beeinträchtigung zwischen dem Rad 27 und dem Ende 45 während der Drehung des Rades 27 verhindert. Die Feder 44 spannt die beiden Platten 39 in Richtung der in Fig. 2 dargestellten Ruhestellung vor.
Wenn der Fahrradfahrer eine Abwärtswahl des Gang-Übersetzungsverhältnisses betätigen möchte, führt er dies mit dem Daumen der Hand aus, die die Lenkstange an dem Betätigungshebel 37 hält, indem er ihn nach unten bewegt. Da die Gegenkraft der Drahtfeder 41 geringer ist, als die der Schraubenfeder 44, findet die Bewegung des Hebels 37 zuerst ohne Übertragung irgendeiner Bewegung auf die beiden Platten 39 statt.
Die freie Bewegung des Hebels 37 wird weitergeführt, bis der Zahn 35 in den Zahn 34 des Rads 27 eingreift. Ab diesem Zeitpunkt verursacht eine weitere Bewegung des Hebels 37 auch eine Drehung des Rads 27 und daher den Übergang von dem zuvor eingegriffenen Übersetzungsverhältnis zu dem angrenzenden Übersetzungsverhältnis oder sogar zu einem weiteren angrenzenden Übersetzungsverhältnis. Der Übergang über jedes Übersetzungsverhältnis wird von dem Radfahrer klar verspürt infolge des Schnapp-Eingriffs der Feder 26 in den Räumen des gezahnten Rads 25. Die Länge des Schlitzes 43 (Fig. 2) ist so gewählt, daß die beiden Platten 39 eine Winkelbewegung ausführen können, die für einen Übergang über mehr als ein Übersetzungsverhältnis mit einer einzigen Betätigung des Hebels 37 ausreicht. Wenn die Betätigung des Hebels unterbrochen wird, kehrt die Anordnung bestehend aus dem Hebel und den beiden Platten 39 in die in Fig. 2 dargestellte Ruheposition durch die Vorspannung zurück, die durch die Federn 41 und 44 ausgeübt wird. Daher wird der Daumen des Fahrradfahrers wiederum den Hebel in seiner Ruhestellung vorfinden, die leicht erreichbar ist, wenn die Ansteuerung einer weiteren Gangwechselbewegung nötig wird.
Wie es aus der vorhergehenden Beschreibung und aus den begleitenden Zeichnungen ersichtlich ist, ist das Rad 27 an dem Ende der Welle 24 angebracht, das an die Lenkstange 1 angrenzt. Dies ermöglicht das Vorsehen des Abschnitts der Buchse 33 des Gangwechsel-Steuerzugs, der sich weg von dem Grundkörper 3 parallel und angrenzend an die Lenkstange 1 erstreckt.
Das abgewandte Ende der Steuerwelle 24 trägt eine zweite Ratschenvorrichtung ähnlich dem oben beschriebenen Typ. Genauer gesagt (siehe Fig. 1) ist auf der Welle 24 ein gezahntes Rad 47 angebracht, das zur ratschenartigen Zusammenwirkung mit den Zähnen 48 eines Eingriffselements 49 dient, das einem Ende eines Betätigungshebels 50 zugeordnet ist. Genauer gesagt weist der Hebel 50 ein gabelförmiges oberes Ende mit zwei Armen 51 auf, die mittels eines Stifts 52 mit einer Achse 53 (Fig. 1 und 5) an einem Mitnehmer 100 geschwenkt werden können, der durch das Element 49 und ein Verbindungselement 54 hindurchgeht, das durch eine U-förmig gebogene Platte gebildet wird, so daß zwei Flügel 54a gebildet werden, die frei drehbar auf der Steuerwelle 24 angebracht sind. Das Verbindungselement 54 ist in Richtung einer Ruhestellung (dargestellt in Fig. 5) vorgespannt, in der der Hebel 50 gegen einen einstellbaren Gewindestift 55 drückt, der an dem Körper 3 mittels einer Schraubenfeder 56 (siehe auch Fig. 6) angebracht ist, die um das Ende der Welle 24 gewickelt ist und deren eines Schwanzende 7 in einem Vorsprung 58 des Verbindungselements 54 verankert ist deren anderes Schwanzende 59 mit dem Grundkörper 3 in Eingriff steht. Weiterhin wird der Betätigungshebel 50 durch eine Drahtfeder 60 vorgespannt, die Schwanzenden 60a, 60b (Fig. 6) aufweist, die in einem Vorsprung 58 des Elements 54 und an dem Hebel 50 eingreifen. Die Feder 60 ist auf einem Stift 60c angebracht, der durch einen Gabelkörper 60d, 60e getragen ist, der einstückig mit dem Mitnehmer 100 ausgebildet ist und den Hebel 50 in der Ruhestellung, die in Fig. 1 dargestellt ist, zu halten versucht, in der seine Fläche 50a (Fig. 1) in Berührung mit dem Gabelkörper 60d, 60e steht. Die Feder 60 spannt den Hebel 50 quer in Drehrichtung vor, so daß die Zähne 48 (Fig. 5) in das Rad 47 erst eingreifen können, wenn sie die Gegenkraft der Feder 60 übertreffen. Daher führt der Hebel 50 eine erste Leerbewegung zum Eingriff des Zahns 48 an dem Rad 47 aus, nach der eine weitere Bewegung des Hebels 50 mit Drehung des Rades 47 und daher der Welle 24 verursacht.
Wenn der Fahrradfahrer den Gangwechsel in Richtung eines höheren Übersetzungsverhältnisses betätigen möchte, muß er den Hebel 50 durch Drücken quer nach innen zu der Lenkstange betätigen. Diese Betätigung wird wie bereits erwähnt gegen die Kraftwirkung der Feder 60 und dann gegen der Feder 56 ausgeübt. Nach dieser Drehung greift der Zahn 48 in den Zahn 47 ein, so daß eine weitere Betätigung des Hebels 50 eine Drehung der Welle 24 um ihre Achse 23 und daher eine Spannung auf den Gangwechsel-Steuerzug 29 verursacht, da dieser um das Rad 27 gewickelt ist.
Die Querbewegung des Hebels 50 kann anhalten, bis die Anschlagposition erreicht wird, in der der Hebel 50 in Eingriff mit einer Stopfläche 3d (Fig. 5) kommt. Dieser Schwenkbereich reicht aus, um den Übergang des Gangwechsels über mehr als ein Übersetzungsverhältnis sicherzustellen. Der Fahrradfahrer fühlt genau die Wahl der verschiedenen Zahnradverhältnisse aufgrund des Eingriffs der Feder 26 an dem gezahnten Rad 25, und bewegt den Betätigungshebel 50 so lange quer, bis er die gewünschte Zahl von Schritten erfaßt hat (einen oder mehr). Wenn das gewünschte Zahnrad in Eingriff gekommen ist, kann die Betätigung des Hebels 50 unterbrochen werden, worauf die Feder 56 ein Zurückkehren des Hebels selbst in seine in Fig. 1 dargestellte Ruhestellung verursacht, wo er wiederum leicht durch die Finger des Fahrradfahrers der Hand zu erreichen ist, die die Lenkstange hält, wenn eine neuerliche Gangwechselwahl erwünscht ist. Die Kugelgelenkverbindung des Hebels 50 um die Achse 53 ermöglicht es, daß der Hebel nicht die normale Bedienung des Bremshebels 12 unterbricht. Beim Bremsen wird nämlich der Hebel 50 nach hinten durch den Hebel 12 gedrückt und daher um die Achse 53 gegen die Kraftwirkung der Feder 60 gedreht. Wenn die Betätigung des Bremshebels 12 freigegeben wird, kehrt der Hebel 50 in seine in Fig. 1 dargestellte vordere Stellung zurück. Auf jeden Fall garantiert die Tatsache, daß nach jeder Querbetätigung des Hebels 50 letzterer in die senkrechte Ruhestellung zurückkehrt, daß der Bremshebel immer wirksam betätigt werden kann.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, weist die kombinierte Gangwechsel- und Bremssteuereinheit gemäß der Erfindung eine Reihe von Vorteilen auf. Zuerst einmal ist sie durch eine beträchtliche Einfachheit der Bedienung dadurch ausgezeichnet, daß die Steuerwelle 24 drehbar um eine Achse 23 angebracht ist, die senkrecht zu der Achse 19 ist, um die die Bremse 12 geschwenkt wird, die parallel zu der Längsrichtung des Fahrrads ist. Darüberhinaus wird die Betätigung des Gangwechsels in Richtung niedriger Übersetzungsverhältnisse oder in Richtung höherer Übersetzungsverhältnisse mit zwei getrennten Hebeln ausgeführt, die jeweils leicht durch den Daumen und durch die anderen Finger der Hand zu erreichen sind, die die Lenkstange hält (an dem Ende oder entsprechend dem Körper 3), und die mit natürlichen Bewegungen betätigbar sind (genauer gesagt mit einer nach abwärts gerichteten Vertikalbewegung des Daumens und mit einer Querbewegung in Innenrichtung der Lenkstange durch die anderen Finger). Jeder der beiden Betätigungshebel steuert den Gangwechsel durch eine Ratschenvorrichtung, was es ermöglicht, daß der Betätigungshebel automatisch in seine Ruhestellung zurückkehrt, wenn der Gangwechselvorgang vollendet ist, so daß sichergestellt ist, daß jeder Betätigungshebel dauernd in der Stellung ist, die am leichtesten durch die Finger der Hand des Fahrradfahrers zu erreichen ist. Darüberhinaus sind die Ratschenvorrichtungen so vorgesehen, daß jeder Betätigungshebel um einen ausreichenden Abstand bewegt werden kann, um durch eine einzige Bewegung des Hebels den Übergang über mehr als ein Übersetzungsverhältnis zu steuern. Die Einheit verwendet weiterhin eine Index-Einrichtung, die einen sicheren Schnapp-Bezugspunkt der verschiedenen Betriebsstellungen des Gangwechsels sicherstellt. Schließlich weist die Einheit einen verhältnismäßig einfachen Aufbau auf und wird durch verhältnismäßig wenig Bauteile gebildet.

Claims

1. Kombinierte Gangwechsel- und Bremseinheit für ein Fahrrad, aufweisend:

einen Grundkörper (3), der an der Lenkstange (1) des Fahrrads anbringbar ist,

einen Bremssteuerhebel (12), der zur Verschwenkung um eine erste Achse (19) schwenkbar an dem Grundkörper (3) angebracht ist, und mit einer Einrichtung (13) zur Anbringung eines biegsamen Brems-Steuerzugs (15) versehen ist,

ein Gangwechsel-Steuerelement (24), das zur Drehung um eine zweite Achse (23) senkrecht zu der ersten Achse (19) drehbar an dem Grundkörper (3) angebracht ist, und

ein Tragelement (27,28), um das ein biegsamer Gangwechsel-Steuerzug (29) geführt werden kann,

eine Einrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung auf das Gangwechsel- Steuerelement (24),

eine Indexeinrichtung (25,26), die mehrere stabile Stellungen des Steuerelements (24) entsprechend dem Eingriff von verschiedenen wählbaren Übersetzungsverhältnissen des Gangwechsels festlegt,

wobei das Steuerelement eine Welle (24) aufweist, die sich um die zweite Achse (23) dreht,

wobei die Einrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung auf die Gangwechsel- Steuerwelle (24) die Indexeinrichtung (25,26) und zwei unabhängige Ratschenvorrichtungen (34,35; 47,48) aufweist, die zwei verschiedenen Abschnitten der Gangwechsel-Steuerwelle (24) zugeordnet sind, wobei die erste Ratschenvorrichtung (34,35) eine Drehbewegung in einer ersten Orientierung der Welle (24) ausübt, um eine Abwärtswahl der verschiedenen Übersetzungsverhältnisse zu verursachen, wobei die erste Ratschenvorrichtung (34,35) einen Betätigungshebel (37) aufweist, der durch eine Feder-Einrichtung (44) in Richtung einer stabilen Ruheposition vorgespannt ist und gegen die Wirkung der Feder-Einrichtung (44) zur Ausübung einer Drehbewegung des Steuerschafts (24) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexeinrichtung (25,26) im gegenseitigen Eingriff durch die Steuerwelle (24) und durch den Grundkörper (3) getragen ist, die Steuerwelle drehbar durch den Grundkörper (3) gehalten ist und die zweite Ratschenvorrichtung (47,48) in einer zweiten Orientierung entgegengesetzt zu der ersten Orientierung der Steuerwelle (24) drehbar ist, um so eine Aufwärtswahl der verschiedenen Übersetzungsverhältnisse zu verursachen, wobei die zweite Ratschenvorrichtung einen Betätigungshebel (50) aufweist, der durch eine Feder-Einrichtung (56) in Richtung einer stabilen Ruheposition vorgespannt ist und gegen die Wirkung der Feder-Einrichtung (56) zur Drehung der Steuerwelle (24) bewegbar ist.

2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn sie an der Lenkstange eines Fahrrads angebracht ist, die erste Achse (19) quer bezüglich der senkrechten Längsebene des Fahrrads liegt und die zweite Achse (23) parallel zu der Längsrichtung des Fahrrads liegt.

3. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Betätigungshebel (37,50) der Ratschenvorrichtungen, wenn sie in ihren jeweiligen Ruhepositionen sind, sich im wesentlichen in zwei zueinander senkrechten Richtungen erstrecken.

4. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Betätigungshebel (50) eine Ruheposition aufweist, die im wesentlichen parallel und angrenzend an den Bremssteuerhebel ist, und aus dieser Position mittels eines in Richtung Innenseite der Lenkstange ausgeübten Querdrucks auslenkbar ist, während der andere Betätigungshebel (37) eine im wesentlichen horizontale Ruheposition aufweist, in der er in Richtung der Mitte der Lenkstange ragt und aus dieser Position mittels eines nach unten gerichteten Drucks auslenkbar ist.

5. Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste der beiden Betätigungshebel, d.h. der, der eine Ruheposition angrenzend an den Bremssteuerhebel (12) aufweist, mit der zugeordneten Ratschenvorrichtung mittels eines Kugelgelenks verbunden ist, das eine Achse (53) parallel zu der ersten Achse (19) aufweist, wobei der Betätigungshebel (50) hinter dem Bremshebel (12) liegt und gegen diesen durch eine zusätzliche Feder-Einrichtung (60) vorgespannt ist.

6. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Ratschenvorrichtungen ein gezahntes Rad (27,47) aufweist, das zur Drehung mit der Gangwechsel-Steuerwelle (24) verbunden ist, ein Verbindungselement (39,54), das durch den Betätigungshebel (37,50) gesteuert wird, frei drehbar an der Gangwechsel-Steuerwelle (24) angebracht ist und einen gezahnten Abschnitt (35,49) trägt, der in das gezahnte Rad eingreifen kann und bei einer Bewegung des Betätigungshebels eine Drehbewegung von diesem bewirken kann, und eine Feder- Einrichtung (44,56), die zwischen dem Verbindungselement (39,54) und dem Grundkörper (3) liegt, um das Verbindungselement und daraus folgend den Betätigungshebel in Richtung der entsprechenden Ruheposition vorzuspannen.

7. Einheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Betätigungshebel mit dem entsprechenden Verbindungselement (39) durch ein Gelenkelement verbunden ist und durch eine zusätzliche Feder-Einrichtung (41) in Richtung einer Ruheposition vorgespannt ist.

8. Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Betätigungshebel (37,50) einen maximalen Auslenkbereich aufweist, der zur Steuerung einer aufeinanderfolgenden Wahl von mehr als einem Übersetzungsverhältnis ausreicht.

9. Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das gezahnte Rad (27) von einer der beiden Ratschenvorrichtungen an einem Ende der Steuerwelle (24) angebracht ist, das an die Lenkstange (1) angrenzt, wenn die Einheit an der Lenkstange angebracht ist, und ebenso eine Umfangsnut (28) festliegt, um die der Gangwechsel-Steuerzug (29) geführt ist.

10. Einheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ratschenvorrichtungen zwei abgewandte Enden der Gangwechsel- Steuerwelle (24) zugeordnet sind, und daß die Indexeinrichtung einem Zwischenabschnitt der Welle (24) zugeordnet ist.