DE69309751T2

DE69309751T2 - Geschwindigkeitssteuergerät für Fahrräder

Info

Publication number: DE69309751T2
Application number: DE69309751T
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Lacombe; Jean-Pierre Mercat
Original assignee: Mavic SAS
Current assignee: Salomon SAS
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1997-10-23
Anticipated expiration: 2013-02-11
Also published as: JPH05338581A; FR2687977A1; FR2687977B1; ES2100503T3; JP2905354B2; EP0558425A1; US5358451A; DE69309751D1; EP0558425B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen, die das Schalten der Gänge bei Fahrrädern vom Typ mit einer Übersetzung durch eine Kette und Zahnkränze erlauben.
Bei den derzeitigen Fahrrädern geschehen die Umschaltungen der Gänge Dank einer Vorrichtung, die die Verschiebung der Kette, die im Eingriff mit einem Zahnkranz steht, in Richtung eines anderen Zahnkranzes mit einem unterschiedlichen Durchmesser gewährleistet und daher eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses gewährleistet. Es sind schon Vorrichtungen dieses Typs bekannt, die auch Kettenschaltung genannt werden und die ein oberes Gehäuse aufweisen, das an dem Rahmen des Fahrrades befestigt ist, und ein unteres Gehäuse, das die Kette hält, die auf bewegliche Weise bezüglich des oberen Gehäuses durch eine parallelogrammförmige Struktur verbunden ist, die transversal schwingen kann, um die Kette seitlich zu verschieben und die unterschiedlichen Umschaltungen der Gänge zu erlauben. Die parallelogrammförmige Struktur ist durch eine ziemlich komplexe Gesamtheit von zahlreichen schwenkbaren Schwingarmen gebildet. Die Bewegungen des Parallelogramms werden durch die Betätigung eines metallischen flexiblen Kabels gesteuert, dessen Ende mit einem Hebel verbunden ist, der auf dem Rahmen auf schwenkbare Weise befestigt ist und den der Fahrradfahrer betätigen muß, um so die unterschiedlichen Umschaltungen der Gänge auszuführen. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise in den französischen Patentanmeldungen beschrieben, die unter den Nummern 2 620 104, 2 637 249 und 2 639 313 veröffentlicht worden sind.
Diese Vorrichtungen sind, obwohl sie schon perfektioniert worden sind, nicht vollständig zufriedenstellend und weisen eine gewisse Anzahl von Nachteilen auf. Die Kettenschaltungsvorrichtungen nämlich, die derzeit verkauft werden, weisen, und man wird dies verstehen, hohe Fabrikationskosten und eine iiiclit vollständig zuverlässige Benutzung auf. Außerdem muß der Radfahrer in den meisten Fällen seinen Lenker loslassen, um den Hebel zum umschalten der Gänge zu betätigen, was zumindest nicht sehr ideal ist, insbesondere für Wettkampfradfahrer, die sich nur auf ihr Radfahren und ihr Lenken konzentrieren zu haben müßten.
Gemäß dem französischen Patent, das unter der Nummer FR 2 247 376 veröffentlicht worden ist, ist gleichfalls eine elektrische Kettenschaltungsvorrichtung bekannt, die ein bewegliches Kettenumlegeelement aufweist, dessen Verschiebung durch einen elektrischen Motor gesteuert ist, der einen Reduktionsgetriebezug antreibt. Die Steuerschaltung dieser Kettenschaltungsvorrichtung weist zwei elektrische Unterbrecher auf, die mit einer Schaltung gekoppelt sind, die dem Motor indexierte Impulse liefert. Der Nachteil dieser Kettenschaltungsvorrichtung ist ihre große Trägheit, die von der Benutzung eines Reduzierers hinter dem Motor herrührt. Ein anderer Nachteil ist der, daß der elektrische Motor einen erhöhten elektrischen Verbrauch aufweist.
Die vorliegende Erfindung bietet an, die unterschiedlichen Nachteile von Kettenschaltungsvorrichtungen des Standes der Technik zu lösen und legt ein neues Konzept für eine Kettenschaltungsvorrichtung vor, das eine geringe Trägheit, einen Komfort bei der Benutzung, eine bessere Zuverlässigkeit sowie geringeres Gewicht und Kosten beiträgt. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung erlaubt außerdem das Umschalten der Gänge mit einem Minimum an Steuerenergie. Diese Ziele werden durch eine Vorrichtung erreicht, die alle Merkmale des ersten Anspruches aufweisen. Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden sich aus der folgeuden Beschreibung im Hinblick auf die beigefügten Zeichnungen ergeben, die nur beispielhaft und nicht beschränkend gegeben sind.
Die Fig. 1 bis 26 stellen eine erste Ausführungsform dar, gemäß der die Gangsschaltungsvorrichtung eine hintere Kettenschaltungsvorrichtung ist.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrades, das mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der hinteren Kettenschaltungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der hinteren Kettenschaltungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 4 ist eine Ansicht in teuweisem Schnitt gemäß IV-IV der Fig. 3.
Fig. 5
und 6 sind Ansichten im Schnitt gemäß V-V der Fig. 3, die die beiden unterschiedlichen Positionen veranschaulichen.
Fig. 7 ist eine Explosionsansicht, die Details der Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 8 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die die Umwandlungseinrichtungen zeigt.
Fig. 9 ist eine Seitenansicht, die den Führungsweg zeigt.
Fig. 10 ist eine Ansicht, die in entwickelter Form den Führungsweg zeigt.
Fig. 11 ist eine teilweise Ansicht im Schnitt gemäß XI-XI der Fig. 3.
Fig. 12 veranschaulicht die Steuervorrichtung in einer zurückgezogenen Ruheposition.
Fig. 13 ist eine Ansicht, die die Steuervorrichtung in der aktiven Position veranschaulicht.
Fig. 14 ist eine schematische Ansicht, die die elektrische Schaltung zur Steuerung und Indexierung zeigt.
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Detail der Ausführung zeigt.
Fig. 16 ist ein Diagramm, das die Merkmale der Federn der Indexierungsvorrichtung zeigt.
Fig. 17, 18
und 19 sind Ansichten, die in Form eines Diagrammes die unterschiedlichen Betätigungen jeweils der Steuerunterbrecher, des Solenoids und des Indexierungsschalters veranschaulichen. Fig. 17 zeigt den Impuls, der durch den Steuerunterbrecher gegeben wird. Fig. 18 stellt die Zufuhr des entsprechenden Solenoids dar, während Fig. 19 die Betätigung des Indexierungsschalters veranschaulicht. Die Diagramme sind so angeordnet, daß sie den gleichen Zeitbezug aufweisen.
Fig 20
bis 23 sind ähnliche Ansichten wie die Fig. 5 und 6, die unterschiedliche Positionen der Kettenschaltung zeigen.
Fig. 24, 25
und 26 sind äußere Hinteransichten der Gangsschaltungsvorrichtung in den jeweiligen Positionen der Fig. 20, 21, 22 und 23.
Fig. 27
bis 29 veranschaulichen eine Ausführungsvariante
Fig, 27 ist eine Ansicht von außen, ähnlich der der Fig. 24.
Fig. 28
und 29 sind schematische vereinfachte Ansichten, die zwei Ausführungsformen veranschaulichen.
Fig. 30
bis 33 stellen eine Perfektionierung dar.
Fig. 30 ist eine perspektivische Ansicht, die die Perfektionierung in ihrer inaktiven Position zeigt.
Fig. 31 ist eine teilweise Ansicht im Schnitt gemäß der Ebene T1 der Fig. 30.
Fig. 32 ist eine Ansicht, die ähnlich der der Fig. 30 ist und die die Verbesserung in aktiver Position zeigt.
Fig. 33 ist eine teilweise Ansicht im Schnitt gemäß T1 der Fig. 32.
Fig. 34
und 35 veranschaulichen eine Ausführungsvariante
Fig. 34 ist eine schematische Ansicht im transversalen Schnitt.
Fig. 35 zeigt eine Steuerplatte, die gemäß ihrer Rotationsachse gesehen ist.
Fig. 36 stellt auf schematische Weise eine andere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung dar.
Fig. 37
bis 42 veranschaulichen eine Ausführungsvariante der Fig. 36.
Fig. 37
und 38 sind Ansichten in teilweisem Schnitt der Vorrichtung in zwei aufeinanderfolgenden Positionen.
Fig. 39 ist eine Ansicht gemäß der Achse eines der Elemente.
Fig. 40 ist ein Schnitt T1-T1 der Fig. 37.
Fig. 41 veranschaulicht ein Detail.
Fig. 42 ist eine Ansicht im Schnitt T2-T2 der Fig. 37, die andere Details der Konstruktion veranschaulicht.
Die erste Ausführungsform, die in den Fig. 1 bis 26 veranschaulicht ist, ist eine Gangsschaltungsvorrichtung vom Typ, der "hintere Kettenschaltungsvorrichtung" genannt wird und der durch die seitliche Verschiebung der Kette den Übergang derselben von einem Zahnkranz zum anderen, entweder in der aufsteigenden Richtung der Gänge durch seitliche Verschiebung gemäß F6 oder in der absteigenden Richtung der Gänge durch seitliche Verschiebung gemäß F7 erlaubt. Das Fahrrad ist von bekanntem Typ und weist eine allgemeine Symmetrieebene (P) auf.
Die Gangsschaltungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, die beispielhaft gegeben ist und die das allgemeine Bezugszeichen (1) trägt, ist auf an sich bekannte Weise derart angeordnet, daß sie auf einer Klaue (2) des Rahmens (3) des Fahrrades befestigt ist. Die Befestigungsklaue (2) ist durch eine untere Verlängerung der Gabel auf der Seite gebildet, auf der sich die Serie von Demultiplikationszahnkränzen (4) befindet. Gemäß der Ausführungsform weist diese Serie von Zahnkränzen (4) beispielsweise acht Zahnkränze (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h) auf, die wohlgemerkt auf an sich bekannte Weise einen in Richtung nach außen (EX) immer kleiner werdenden Durchmesser aufweisen, um durch selektive Zusammenwirkung mit der Kette die Übersetzungsverhältnisse zu definieren.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist, wie man es später auf detailliertere Weise in der Beschreibung erkennen wird, Einrichtungen zur Umwandlung der Bewegung (MT) auf, die die Rotationsbewegung eines Zahnkranzes in eine seitliche Verschiebung einer beweglichen Kettenumlegeeinheit umwandelt. Außerdem weist sie Steuereinrichtungen (MC) auf, die das Auslösen des Aufsteigens und/oder des Absteigens der Gänge erlauben, sowie Indexationseinrichtung (MI), die der beweglichen Kettenumlegeeinheit (7) eine genau definierte und präzise Position bezüglich der unterschiedlichen Zahnkränze (4) gibt.
Die hintere Kettenschaltung (1) weist prinzipiell eine obere Halteeinheit (6) auf, auf der auf bewegliche Weise eine untere bewegliche Kettenumlegeeinheit gehalten ist. Die obere Halteeinheit (6) ist durch einen oberen Haltearm (8) gebildet, dessen oberes Ende (9) auf der Befestigungsklaue (2) befestigt ist, die fest mit der hinteren Gabel des Fahrrades verbunden ist und deren unteres Ende (10) eine Steuer- und Indexationseinheit aufweist, die durch eine Indexationsvorrichtung (11) und zwei Steuervorrichtungen (12, 13) gebildet ist, wobei eine Vorrichtung (13) das Hochschalten der Gänge steuert, während die andere (12) das Runterschalten der Gänge steuert.
Die untere bewegliche Einheit (7) ist durch ein Hauptgehäuse (14) mit einer allgemeinen zylindrischen Form und einer Achse (XX'), deren eines Ende frei ist, während das andere eine obere Umlenkrolle (15) trägt, ein sekundäres Gehäuse (16) und einen Verbindungsarm (17) gebildet, der an seinem unteren Teil eine untere Umlenkrolle (18) trägt. Die obere Rolle (15) ist schwenkbar auf dem Hauptgehäuse (14) mittels eines Kugellagers (18) montiert. Das Hauptgehäuse (14) ist außerdem gleitend gemäß seiner Achse (XX') auf dem unteren Ende (10) des Haltearmes (8) montiert, der ein unteres Führungsloch (19) aufweist, und seine Blockierung gegenüber Schwenken bezüglich der oberen Halteeinheit (6) ist durch einen sekundären Führungsschaft (20) gewährleistet, der fest mit dem sekundären Gehäuse (16) verbunden ist und der parallel zur Achse (XX') angeordnet ist und dazu bestimmt ist, in einem sekundären Führungsloch (21) zu gleiten, das in dem oberen Haltearm (8) realisiert ist. Die seitlichen Verschiebungen der Kettenumlegeeinheit (7) sind seitliche Translationsbewegungen gemäß der Achse (XX'), die vorteilhafterweise senkrecht zur Ebene (P) ist. Das gleitende Hauptgehäuse (14) weist ein zentrales longitudinales Loch (22) mit der Achse (XX') auf, das dazu bestimmt ist, eine Gleitaufnahme für eine Steuerstange (23) zu bilden, deren Gleitbewegungen in der Aufnahme durch die Rotation der oberen Rolle (15) gesteuert sind, wie man es später sehen wird. Die Steuerstange (23) weist eine erste Folge (25) von Zähnen zum Steuern des Hochschaltens der Gänge und eine zweite Folge (24) von Zähnen zum Steuern des Runterschaltens der Gänge auf. Die Anzahl der Zähne hängt wohlgemerkt von der Anzahl der Ritzel ab. Jeder der Steuerzähne ist zum einen aus einer Wand gebildet, die senkrecht zur Achse (XX') ist, und zum anderen durch eine Wand, die bezüglich dieser Achse (XX') geneigt ist, um so zwischen zwei benachbarten Zähnen ein Kohlprofil zu bilden, in dem der entsprechende Steuerfinger in der aktiven Steuerposition Platz nehmen kann. Daher ist, wie dies in Fig. 5 ersichtlich ist, die Folge (25) von Steuerzähnen zum Hochschalten der Gänge so, daß jedes Hohlprofil durch eine innere (IN) senkrechte Wand (250) und eine geneigte äußere (EX) Rampe (251) begrenzt ist, und die Folge (24) von Steuerzähnen zum Runterschalten der Gänge ist so, daß jedes Hohlprofil durch eine senkrechte äußere (EX) Wand (240) und eine innere (IN) geneigte Rampe (241) gebildet ist.
Außerdem weist das Ende (26) der Steuerstange (23), das auf der Seite des sekundären Gehäuses (16) angeordnet ist, eine Übertragungsachse (27) auf, die fest mit ihm verbunden ist und senkrecht zur Achse (XX') angeordnet ist. Diese Übertragungsachse (27) erlaubt zum einen, die Rotation der Steuerstange um sich selbst zu immobilisieren, wobei jedoch ihr abwechselndes Gleiten gemäß F1 und F2 ermöglicht ist. Zu diesem Zweck ist die Übertragungsachse (27) durch zwei longitudinale Langlöcher (28, 29) geführt, die diametral auf der peripheren Wand des Hauptgehäuses (14) angeordnet sind. Außerdem steht eines der Enden der Übertragungsachse (27) bezüglich der äußeren peripheren Oberfläche (30) des Gehäuses (14) vor und wirkt mit einem Führungsweg (31) zusammen, der fest in Rotation mit der oberen Rolle (15) verbunden ist. Der Führungsweg (31) ist seitlich durch zwei Führungsrampen begrenzt, die parallel und voneinander um einen Abstand beabstandet sind, der bis auf das Funktionsspiel gleich dem Durchmesser der Übertragungsachse ist. Der Führungsweg (31) ist peripher und sinusförmig und er ist durch eine Rampe zum Hochschalten der Gänge (32) gebildet die durch die periphere Wand eines ersten Ringes (33) gebildet ist, und eine Rampe zum Runterschalten der Gänge (34), die in der peripheren Wand eines zweiten Ringes (35) realisiert ist. Die Fig. 10 ist eine Ansicht, die auseinandergezogen die peripheren Oberflächen der beiden Ringe darstellt, die insbesondere den Führungsweg und seine sinusförmige Form zeigen. Wohlgemerkt könnte dieser Führungsweg andere Formen aufweisen, wie z.B. diejenige, die gestrichelt dargestellt ist. Die beiden Rampen sind parallel zueinander und ihr Abstand ist durch einen Zwischenring (36) gewährleistet, der zwei Vorsprünge zur Indexierung und zur Mitnahme (37, 38) aufweist. Der erste Ring (33), der zweite Ring (35) sowie der Mitnahmezwischenring (36) bilden eine Einheit, die in Rotation fest mit der oberen Rolle (15) verbunden ist, die im Inneren einer röhrenförmigen Verlängerung (37) derselben aufgenommen ist.
Das Ende des Hauptgehäuses, das der Seite entgegengesetzt ist, auf der sich die obere Rolle befindet, weist zum einen auf seiner oberen Mantellinie eine Folge von Indexierungshohlräumen (40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 40f, 40g, 40h) auf, die dazu bestimmt sind, eine Kugel (41) der Indexierungsvorrichtung (11) aufzunehmen, die in Richtung nach unten durch eine Druckfeder (42) beansprucht ist, die so die Indexierungseinrichtungen (MI) bilden. Außerdem 20 weist die periphere Wand (43) des Hauptgehäuses (14) zwei longitudinale Langlöcher (44, 45) auf, die diametral angeordnet sind und den Durchgang der Steuerfinger (46) der Steuervorrichtung (12, 13) erlauben. Die Indexierungshohlräume (40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 40f, 40g, 40h) sind durch zylindrische radiale Löcher gebildet, die in der peripheren Wand (43) des Hauptgehäuses (14) realisiert sind. Die Anzahl von Indexierungshohlräumen entspricht der Anzahl der Zahnkränze, die das hintere Rad des Fahrrades aufweist und ihr jeweiliger Abstand "d" ist im wesentlichen gleich dem Abstand "d", der die beiden Ebenen der beiden benachbarten Zahnkränze trennt. Genauso hängt ihre Positionen von der Position ab, die die obere Rolle (15) bezüglich der unterschiedlichen Zahnkränzen haben muß.
Die Steuereinrichtungen (MC) sind durch zwei Steuervorrichtungen gebildet, eine erste Vorrichtung (12) oder Steuervorrichtung zum Runterschalteii der Gänge uiid eine zweite Vorrichtung (13) oder Steuervorrichtung zum Hochschalten der Gänge. Jede der Steuervorrichtungen (12, 13) weist einen Steuerfinger (46) auf, der durch einen zylindrischen nicht-magnetischen Schaff gebildet ist, der für eine Translationsbewegung gemäß seiner Achse zwischen zwei Positionen beweglich ist: Einer zurückgezogenen Ruheposition und einer vorstehenden Betätigungsposition, in der er sich mit einem der Hohlprofile der Steuerstange in Eingriff befindet. Jede Vorrichtung weist außerdem zwei Kompressionsfedern auf: Eine erste Feder (47), die dazu bestimmt ist, den Finger (46) sowie den unabhängigen röhrenförmigen beweglichen Tauchkolben (460) in ihrer zurückgezogenen Position zu halten, und eine zweite Feder (470) mit geringerer Kraft, deren Funktion später beschrieben werden wird. Außerdem weist jede der Vorrichtungen einen Elektromagneten (48m-48d) auf, der, wenn er mit elektrischem Strom versorgt wird, dazu bestimmt ist, eine elektromotorische Kraft zu erzeugen, die die Verschiebung gemäß "f" des unabhängigen röhrenförmigen beweglichen Tauchkolbens (460) hervorruft. In der Ruhelage ist der Tauchkolben durch die Feder (47) in Abstützung gegen einen Ring (461) beansprucht, der fest mit dem Finger (46) verbunden ist, wie dies in Fig. 12 beschrieben ist.
Fig. 16 ist ein Diagramm, das Merkmale der beiden Federn (47, 470) veranschaulicht. Die Kurve (C2) stellt die Variationen der Kräfte der Feder (47) von ihrer Ruheposition (Re) in ihre Arbeitsposition (Tr) dar, während die Kurve (C1) die Variationen der Kräfte der Feder (470) unter den gleichen Bedingungen darstellt. Die Kurve (C3) ist eine Kurve, die den Unterschied der Kräfte zwischen denen der Feder (47) und denen der Feder (470) veranschaulicht.
Die Fig. 14 veranschaulicht auf schematische Weise und beispielhaft eine elektrische Schaltung, die einen Gleichstromerzeuger, wie z.B. elektrische Batterien (49) aufweist, die erlauben, die Einheit der Schaltung mit elektrischem Strom zu versorgen, und insbesondere den Elektromagneten (48m) der Vorrichtung zum Hochschalten der Gänge oder den Elektromagneten (48d) der Vorrichtung zum Runterschalten der Gänge, wenn die eine oder andere der entsprechenden Schaltungen versorgt ist. Die Schaltung weist außerdem einen oder mehrere Schalter (SOM) zum Hochschalten der Gänge und einen oder mehrere Schalter (SOD) zum Herunterschalten der Gänge auf. Jeder 11) Schalter ist beispielsweise vom Typ eines Druckknopfes und wenn die Vorrichtung mehrere Schalter aufweist, wie dies in der Fig. 11 gezeigt ist, sind diese parallel geschaltet, um den entsprechenden Elektromagneten durch eine Betätigung des Radfahrers auf einen oder den anderen derselben mit Energie zu versorgen. Außerdem kann man vorteilhafterweise alle Schalter zum Herunterschalten der Gänge auf der rechten Seite des Fahrrades anordiien und alle Schalter zum Hochschalten der Gänge auf der linken Seite des Fahrrades und beispielsweise einen Schalter zum Herunterschalten (50'd) unter dem Griff der Vorderradbremse und einen Schalter zum Hochschalten der Gänge (50'm) unter dem Griff der Hinterradbremse anordnen. Wohl-21) gemerkt ist es möglich, Schalter an irgendeinem gewünschten Ort anzuordnen, wie dies in der Fig. 15 dargestellt ist, wo man Schalter auf dem vorderen zentralen Teil des Lenkers und auf dem mittleren zentralen Teil angeordnet hat.
Außerdem ist die elektrische Schaltung durch einen komplementären Kontaktgeber (51) vervollständigt, der in der Indexierungsvorrichtung (11) angeordnet ist und der insbesondere in der Fig. 8 dargestellt ist. Dieser komplementäre Kontaktgeber (51) ist in der Ruheposition geschlossen und mit der Masse (M) verbunden. Er ist aus einer metallischen Scheibe (52) 31) gebildet, die fest mit einer Fühlerstange (53) aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial, verbunden ist und die durch eine Feder (55) in Abstützung auf einer anderen metallischen Abstützscheibe beansprucht ist, die mit der Masse verbunden ist. Man wird bemerken, wie dies in der Fig. 11 offensichtlich ist, daß in der Ruhelage die Füherstange (53) nicht in Kontakt mit der Kugel (41) ist. Daher ist, um die mechanischen und elektrischen Kontakte zu gewährleisten, ein Spiel "e" zwischen der Stange (53) und der Kugel (41) vorgesehen. Die elektrische Schaltung weist zwei Untereinheiten auf: Eine Energiezufuhr-Untereinheit (501) und eine Betätigungs-Untereinheit (502), wobei die Verzweigung von einer der Untereinheiten mit der anderen durch ein elektrisches Kabel (55) und einen elektrischen Verbindungsstecker (56) geschieht, der auch so angeordnet sein könnte, wie er gestrichelt mit dem Bezugszeichen (560) dargestellt ist. Es ist gleichfalls eine elektronische Schaltung zur Verarbeitung der elektrischen Signale (57) vorgesehen, die auf vielfache Weise realisiert werden kann und beispielsweise einen Mikroprozessor aufweist. Die Funktion der elektrischen Schaltung, die in den Diagrammen der Fig. 17, 18, 19 veranschaulicht ist, ist wie folgt: Der Radfahrer, der beispielsweise wünscht, seine Gänge hochzuschalten, betätigt in einem Augenblick "t1" einen der Schalter (50m) zur Steuerung, indem er ihm einen Impuls gibt, der "Δt1" dauert (Fig. 17). Der Elektromagnet (48m), der dann im Augenblick "t2" mit Energie versorgt wird, der im wesentlichen gleich "t1" (Fig. 18) ist, wird die Verschiebung gemäß "f" des entsprechenden Tauchkolbens (460m) hervorrufen und dies gegen die Wirkung der ersten Feder (47). Der Steuerfinger (46m) ist dann freigegeben und greift in eine entsprechende Aushöhlung ein, die gemäß "f" durch die zweite Feder (470) beansprucht ist. Gemäß einer vorteilhaften Anordnung bleibt der Elektromagnet (48m) während einer Zeit "Δt2" Dank einer besonderen Anordnung der elektronischen Schaltung (57) unter Energie. Die bewegliche Kettenumlegeeinheit (7) befindet sich dann verschoben. Bei dieser Verschiebung drückt die Kugel (41) der Indexierungsvorrichtung, die auf Rückzug beansprucht ist, die Fühlerstange (53) zurück, was die Öffnung des komplementären Kontaktgebers (51) hervorruft, der sich dann in einem Augenblick "t3" wieder schließt, sobald die Indexierungskugel (41) die Aushöhlung gemäß der Indexierung (Fig. 19) wiedergefunden hat, was daher das Ende der Erregung des Elektromagneten (48m) (Fig. 18) steuert oder hervorruft.
Die Rotation der oberen Rolle (15), die durch die Kette (5) mitgenommen ist, ruft die Rotation gemäß (R) um die Achse (XX') der Führungseinheit hervor, die durch den ersten Ring (33), den Zwischenring (36) und den to zweiten Ring (35) gebildet ist. Daher wird durch Zusammenwirken der Mitnahmeachse (27) und des Führungsweges (31), und genauer gesagt der Wände, die die Führungsrampe bilden, die Rotationsbewegung (R) der oberen Rolle in eine abwechselnde Translationsbewegung der Steuerstange in die eine oder die andere Richtung gemäß abwechselnd F1 und F2 umgewanis delt. Daher wird sich bei jeder Rotation der Rolle (15) der Steuerstange gemäß ihrer Achse von einer extremen linken Position in eine extreme rechte Position und umgekehrt verschieben und dabei einen Abstand (d1) durchlaufen, der vorteilhafterweise leicht größer als der Abstand (d) ist, der jeden Indexierungshohlraum trennt.
Der Übergang von einem Gang zum anderen wird Dank dem Schließen eines der Schalter geschehen. Wenn der Radfahrer wünscht, seine Gänge hochzuschalten, kann er daher den Elektromagneten (48) der Steuervorrichtung zum Runterschalten der Gänge (13) dadurch mit Energie versorgen, daß er einfach einen der Schalter zum Steuern des Hochschaltens der Gänge (50m) schließt und dadurch, wie dies schon erklärt worden ist, die Verschiebung des Steuerfingers (46) hervorruft, der sich im Eingriff mit dem entsprechenden Zahn der Zahnfolge (25) der Vorrichtung zum Steuern des Hochschaltens der Gänge befindet. Fig. 5 veranschaulicht eine derartige Situation. Bei einer abwechselnden Translationsbewegung gemäß F1, F2 wird der Steuerfinger von einem Zahn zum anderen verlaufen und dadurch die seitliche Verschiebung gemäß F6 der beweglichen Kettenschaltungseinheit in Richtung der allgemeinen Symmetrieebene (P) des Fahrrades hervorrufen.
Die Fig. 20 bis 26 veranschaulichen die Gangsschaltungsvorrichtungen in zwei aufeinanderfolgenden Positionen zum Hochschalten der Gänge. In den Positionen der Fig. 20 bis 24 ist die Kette (5) im Eingriff mit einem der Zwischenritzel (4e) und der Steuerfinger (46) ist im Eingriff in dem Hohlprofil (25d). Das Gleiten gemäß F2 der Steuerstange (23) ruft durch ihre Abstützung auf dem Steuerfinger (46) die Verschiebung in Richtung nach innen (IN) gemäß F6 der beweglichen Kettenumlegeeinheit um einen Abstand "d" hervor, der dem Abstand zwischen den beiden Ritzeln (4e) und (4f) entspricht, was daher das Umlegen der Kette (5) und ihren Eingriff auf dem folgenden Ritzel (4f) hervorruft, wobei die Indexierungskugel (41) dann in der Indexierungsaushöhlung (40f) im Eingriff ist, was eine definierte Position der Kettenschaltungseinheit verleiht. Wenn der Schalter (SOM) zum Hochschalten der Gänge geschlossen gehalten ist, ist der Steuerfinger immer in aktiver Position beansprucht und befindet sich im Eingriff in der benachbarten folgenden Aushöhlung (25e) und die bewegliche Kettenschaltungseinheit wird erneut in Richtung nach innen (IN) um einen Abstand "d" verschoben, um erneut die Kette umzulegen und sie in Eingriff mit dem folgenden Ritzel (49) zu plazieren, wobei sich die Indexierungskugel (41) dann im Eingriff in der Indexierungsaushöhlung (40g) befindet. Der Radfahrer kann daher durch Betätigung des Schalters zum Hochschalten der Gänge sukzessive von einem Ritzel zum anderen übergehen. Das Herunterschalten der Gänge geschieht durch einen ähnlichen Prozeß, aber durch das Schließen eines der Schalter zum Herunterschaten der Gänge.
Es versteht sich von selbst, daß die Vorrichtung zum Umschalten der Gänge, die in den Fig. 1 bis 26 veranschaulicht ist, auch eine Vorrichtung zum Umlenken und zum Spannen der Kette bildet und die bewegliche Kettenumlegeeinheit (7) sowie die obere Halteeinheit (6) sind jeweils durch eine elastische Vorrichtung beansprucht. Daher weist die obere Halteeinheit (6) zum einen ein elastisches Rückholsystem (60) auf, das in Rotation die Einheit der Vorrichtung in Richtung nach hinten (AR) gemäß F4 beansprucht, und zum anderen ein Anschlagsystem (61), das den Lauf der Schwenkung der Einheit begrenzt. Außerdem ist der Verbindungsarm (17) in dem zweiten Gehäuse angelenkt, um gemäß der Achse (XX') zu schwenken und er ist in Richtung nach hinten (AR) gemäß F5 durch ein zweites elastisches System (62) beansprucht.
Es versteht sich von selbst, daß die transversale Verschiebung der beweglichen Kettenschaltungseinheit von jedem Typ sein kann, d.h. eine Translationsbewegung, wie dies in den Fig. 1 bis 26 dargestellt ist, oder ein Schwenken oder Kippen, wie es in der Ausführungsform der Fig. 36 dargestellt ist. In den in den Fig. 1 bis 26 veranschaulichten Ausführungsformen geschieht die Translationsbewegung der beweglichen Kettenumlegeeinheit gemäß einer Achse (XX'), die senkrecht zur allgemeinen Symmetrieebene (P) des Rades ist, aber man würde wohlgemerkt nicht den Rahmen der Erfindung verlassen, wenn diese Achse, wobei sie durch die Ebene (P) geht, entweder in Richtung nach unten, in Richtung nach oben, in Richtung nach vorn, in Richtung nach hinten oder gemäß einer kombinierten Neigung geneigt wäre, beispielsweise in Richtung nach unten und in Richtung nach hinten oder in Richtung nach unten und in Richtung nach vorn oder gemäß jedem anderen Kombinationstyp.
Die Fig. 27 bis 29 veranschaulichen eine Ausführungsvariante einer hinteren Kettensclialtungsvorrichtung, gemäß der die Verschiebung der beweglichen Kettenumlegeeinheit (7) gemäß einer seitlichen Translationsbewegung in der Richtung (XX') geneigt bezüglich der allgemeinen Symmetrieebene (P) des Fahrrades um einen Winkel (a), der zwischen 40º und 90º liegt, und beispielsweise ungefähr 60º beträgt, geschieht. Für ein besseres Verständnis dieser Variante tragen die zumindest in ihrer Funktion ähnlichen Elemente die gleichen Bezugszeichen wie die für die in den Fig. 1 bis 26 veranschaulichte Ausführungsform und es wird sich daher auf die entsprechende Beschreibung für alles bezogen, was nicht im folgenden explizit beschrieben ist.
Wie zuvor weist die Kettenschaltungsvorrichtung eine untere Kettenumlegeeinheit (7) auf, die für eine seitliche Translationsbewegung auf einer oberen Halteeinheit (6) beweglich ist. Die untere bewegliche Einheit (7) ist, wie zuvor, durch ein Hauptgehäuse (14) gebildet, dessen eines Ende eine obere Umlenkrolle (15) trägt, wobei das sekundäre Gehäuse (16) und der Verbindungsarm (17) an ihrem unteren Teil die untere Umlenkrolle (18) tragen. Das Hauptgehäuse (14) ist außerdem gleitend gemäß seiner Achse (XX') auf dem Ende des Haltearmes (18) montiert, der ein unteres Führungsloch (19) aufweist. Bei dieser Variante weist das Hauptgehäuse (14) einen rechtwinkligen Querschnitt auf, was bei Zusammenwirkung mit dem entsprechenden Führungsloch (19) seine Blockierung gegenüber Schwenken erlaubt, wobei 2ü ihm jedoch ein Gleiten gemäß seiner Achse (XX') ermöglicht ist. Die obere Umlenkrolle (15) ist schwenkbar in dem sekundären Gehäuse (16) um eine Achse (X1, X' 1) montiert, die senkrecht zur allgemeinen Symmetrieebene (P) ist. Die beiden Achsen (XX') und (X1, X1') verlaufen durch einen gemeinsamen Punkt, um einen inneren Winkel (α) zu bilden, der bei der veranschaulichten Variante ungefähr 60º beträgt. Es sei auch bemerkt, daß das Hauptgehäuse (14) ein zentrales longitudinales Gleitloch (22) für die Steuerstange (23) aufweist, deren Gleitbewegungen in dem Loch durch die Rotation der oberen Umlenkrolle gesteuert sind. Wohlgemerkt weist das sekundäre Gehäuse (16) die gleichen Elemente wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform auf und man findet dort insbesondere den Führungsweg (31) mit den Rampen zum Hochschalten und Runterschaten der Gänge. Man findet dort ebenfalls die beiden longitudinalen Langlöcher (28, 29) zur Führung für die Übertragungsachse (27) der Steuerstange (23).
Die Fig. 28 veranschaulicht schematisch eine erste Ausführungsform der Variante, gemäß welcher die Steuerstange (23) ein Hauptstück (230) aufweist, dessen unteres Ende durch ein zweites Stück (231) verlängert ist, das die Übertragungsachse trägt. Das Hauptstück (230) trägt seitlich die beiden Zahnfolgen (24, 25), die eine allgemeine Achse (mm') haben, die einen gemeinsamen Punkt mit der Achse (nn') des zweiten Stückes (231) aufweist. Die Achse (mm') bildet mit der Achse (nn') einen Winkel, der im wesentlichen gleich dem Winkel (α) ist, der durch die Achse (XX') und die Achse (X1, X'1) gebildet ist. Es sei bemerkt, daß der Querschnitt des Hauptstückes variabel ist und sich progressiv in Richtung des Verbindungsberei ches mit dem zweiten Stück verringert, wobei das obere verbreiterte Ende (232) einen Führungsbereich für den Schaft in Zusammenwirkung mit der Gleitaufnahme (22) des Hauptgehäuses (14) bildet. Die Aufnahme hat einen konstanten Querschnitt, der erlaubt, so in ihrem unteren Teil einen unteren Raum (233) zu erzeugen, der das Kippen (gemäß b1, b2) der Steuerstange bezüglich ihres Schwenkpunktes (234) erlaubt.
Die Fig. 29 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 37 und veranschaulicht eine andere Ausführungsform, gemäß welcher die Steuerstange (23) ein Hauptstück (235) aufweist, das die beiden Zahnfolgen (24, 25) aufweist und für eine Translationsbewegung gemäß seiner Achse in der Gleitaufnahme (22) des Hauptgehäuses (14) durch seine beiden Enden (236, 237) geführt ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Übertragungsachse (27) fest mit dem Ende eines beweglichen Zwischenarmes (238) verbunden, dessen anderes Ende auf dem unteren Ende (236) des Hauptstückes (235) um eine Achse (239) angelenkt ist. Es sei außerdem bemerkt, daß der Körper des schwingenden beweglichen Zwischenarmes (238) eine allgemeine gekrümmte Form hat.
Die Fig. 30 bis 33 veranschaulichen eine Verbesserung der Steuerstange (23), deren Zahnfolge (25), die zum Hochschalten der Gänge bestimmt ist, einen zusätzlichen entfembaren Zahn aufweist, für den Fall, bei dem ein zusätzliches Ritzel auf der Ritzelnabe montiert ist. Daher weist die Zahnfolge (24) zum Herunterschalten der Gänge sieben Zähne auf, während die Zahnfolge (25) sechs feste Zähne und einen zusätzlichen Zahn aufweist, der angeordnet oder weggelassen werden kann. Zu diesem Zweck weist das obere Ende (237) der Steuerstange ein bewegliches Teil (240) auf, das um die Achse (mm') schwenkbar ist, um eine aktive Position (Fig. 32 und 33) und eine inaktive Position (Fig. 30 und 31) einzunehmen. Das bewegliche Teil, das auf eine Schraube (241) montiert ist und durch ein Bogenstück is gebildet ist, weist auf seiner seitlichen Wand einen ebenen Verschlußteil (242) und einen hohlen Teil (243) auf, die erlauben, den zusätzlichen Zahn (255) zu bilden. In der inaktiven Position befindet sich der ebene Verschlußteil (241) in der Ausrichtung mit der Zahnfolge (25), während in der aktiven Position sich der hohle Teil (243) dort befindet. Vorteilhafterweise weist die Schraube (241) einen geschlitzten Kopf (244) und ein Ende (245) auf, das eine Schwenkachse durch Zusammenwirkung mit der Steuerstange bildet, die außerdem einen Gang aufweist, der das bewegliche Teil (240) aufnimmt. Es sei bemerkt, daß ein Indexierungssystem erlaubt, daß die beiden Positionen des beweglichen Teiles stabil sind. Das Indexierungssystem ist durch eine Aushöhlung (247) gebildet, die auf einem beweglichen Teil realisiert ist, das dazu bestimmt ist, mit einem entsprechenden Vorsprung (248) der Steuerstange zusammenzuwirken. Es sei auch bemerkt, daß Line Feder (249) dazu bestimmt ist, die Zusammenwirkung aufrechtzuhalten und daß der Durchgang von einer Position in die andere durch Schwenken der Schraube (241) geschieht, die einen Zwischenteil (250) in Verzahnung mit dein beweglichen Teil aufweist.
Eine andere Ausführungsform ist in den Fig. 34 und 35 dargestellt. Gemäß dieser Variante sind die Umformungseinrichtungen (MT) durch eine Einheit von Ritzeln gebildet, die miteinander zusammenwirken. Gemäß dieser anderen Anordnung ist die Umlenkrolle (15) fest mit einem ersten Ritzel (150) verbunden, das mit einem der Ritzel (151) eines Satelliten (152) zusammenwirkt, der ein anderes Ritzel (153) aufweist. Der Satellit ist schwenkbar um eine Achse (X1, X1'), die fest mit einem Planeten (154) verbunden ist, der außerdem schwenkbar um eine Achse (155) gehalten ist, die auf der Achse (XX') ausgerichtet ist. Zum anderen weist das Ende (156) der Achse (155) einen mit einem Gewinde versehenen Teil (157) auf, der in einem mit einem Gewinde versehenen Loch (158) in Eingriff ist, das fest mit dem Haltearm (8) der Halteeinheit (6) verbunden ist. Außerdem weist die bewegliche Einheit (7) eine erste Verzahnung (159) und eine innen mit Zähnen versehene Krone (160) auf, die jeweils fest mit einer Steuerscheibe (159c- 160c) verbunden sind. Die äußere Verzahnung (159) ist mit dem Ritzel (153) des Satelliten verzahnt, während die innere Verzahnung (160) mit dem anderen Ritzel (151) des Satelliten kämmt. Die Einheit weist Steuereinrichtungen vom Typ derjenigen auf, die zuvor beschrieben worden sind und die durch eine Vorrichtung zum Steuern des Herunterschaltens der Gänge (120) und eine Vorrichtung zum Steuern des Hochschaltens der Gänge (130) gebildet sind. Jede der Steuerscheiben weist eine Blockierungseinkerbung (162) auf, in der der Steuerfinger der Steuervorrichtung in seiner vorstehenden Steuerposition eingreifen muß.
Man wird leicht verstehen, daß, wenn der Steuerfinger der Vorrichtung zum Runterschalten der Gänge die Rotation der Scheibe (160c) blockiert, die 3) Achse (155) in die gleiche Richtung schwenken wird, und so die Verschiebung gemäß F7 der beweglichen Kettenumlegeeinheit (7) bezüglich des Haltearmes (8) hervorruft. Genauso, wenn der Steuerfinger der Vorrichtung zum Hochschalten der Gänge die Rotation der Scheibe (159) blockiert, wird die Achse (155) in die umgekehrte Richtung schwenken und daher die Verschiebung gemäß F6 der beweglichen Kettenumlegeeinheit (7) hervorrufen. Daher werden sowohl das Herunterschaten der Gänge als auch das Hochschalten der Gänge gewährleistet sein.
Es versteht sich von selbst, daß die Vorrichtung zum Umschalten der Gänge gemäß der Erfindung nicht auf ihre Anwendung im Rahmen einer hinteren Kettenschaltungsvorrichtung beschränkt ist. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung findet nämlich ihre Anwendung bei jedem Typ zur Umschaltung von Gängen und sie kann beispielsweise für eine Vorrichtung zum Umschalten von Scheiben oder vorderen Kettenschaltungen, wie z.B. derjenigen, is die das allgemeine Bezugszeichen (100) in den Fig. 1 und 36 trägt, verwendet werden. Auf an sich bekannte Weise weist die vordere Übertragungsvorrichtung beispielsweise zwei Scheiben oder Ritzel (101 und 102) mit unterschiedlichen Durchmessern auf, wobei sich die größte Scheibe außen (EX) befindet, während sich die kleinste Scheibe aut der inneren Seite (IN) angeordnet befindet. Die vordere Kettenschatung (100) weist, wie zuvor, eine obere Halteeinheit (600) auf, auf der beweglich eine untere bewegliche Kettenumlegeeinheit (700) montiert ist, die aus zwei angelenkten Schwingarmen (701-702) gebildet ist, die auf der Halteeinheit durch ihr oberes Ende schwenken, während ihr unteres Ende zum einen eine Steuervorrichtung (103) und ein Element zum Umlegen der Kette (104) aufweist. Die Kettenumlegeeinheit ist in ihrer stabilen Position Dank eines elastischen Systems (105) gehalten.
Die Umwandlungseinrichtungen sind durch eine periphere sinusförmige Führungsrampe (310) gebildet, die auf der peripheren Wand eines Ringes (106) gebildet ist, der fest mit der Scheibe (102) verbunden ist. Das Kettenschaltungselement (104) selbst ist von bekanntem Typ und weist zwei Flanken (104i, 104e) auf, zwischen denen die Kette (105) zirkuliert. Man wird verstehen, daß die Betätigung der Steuervorrichtung (103) den Eingriff des Steuerfingers (46) in die Führungsrampe (310) erlaubt, was dann die seitliche Verschiebung gemäß F6 oder f7 des Elementes zum Umlegen der Kette (104) hervorruft und daher die Umschaltung der Gänge erlaubt.
Fig. 37 bis 42 veranschaulichen eine Ausführungsvariante der Fig. 36. Für das Verständnis der Zeichnungen tragen ähnliche Elemente die gleichen Bezugszeichen. Daher weist die vordere Übersetzungsvorrichtung zwei Scheiben (101) und (102) mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Die größte Scheibe befindet sich außen (EX), während die kleinste Platte auf der inneren Seite (IN) angeordnet ist. Die vordere Kettenschaltung (100) weist eine obere Halteeinheit (600) auf, auf der beweglich eine untere bewegliche Kettenumgeeinheit (700) montiert ist, die aus zwei angelenkten Schwingarmen (701-702) gebildet ist, die auf der Halteeinheit durch ihr oberes Ende schwenken, während ihr unteres Ende zum einen eine Steuereinheit (103') und ein Element zum Umlegen der Kette (104) aufweist. Die Kettenumlegeeinheit ist vorteilhafferweise in einer stabilen Position Dank eines elastischen Systems (105) gehalten.
Die Steuereinheit (103') ist vertikal gleitend in einer Gleitschiene oder einer Gleitaufnahme (110) angeordnet, die fest mit der oberen Halteeinheit (600) verbunden ist, und weist eine obere Schwenkstange (111) auf, die den unteren Teil der Schwenkstange (701) mit einem Schlitten (112) verbindet, der die Steuervorrichtung (103) trägt. Die Umwandlungseinrichtungen sind durch eine Führungsrampe (310) gebildet, die in der Wand einer vertikalen Scheibe (113) realisiert ist, die fest mit den Scheiben (101, 102) verbunden 3) ist. Die Führungsrampe (310) ist durch eine durch zumindest einen inneren Nocken zum Hochschalten der Gänge (310'm, 310"m) und zumindest einen äußeren Nocken zum Runterschalten der Gänge (310'd, 310"d) begrenzte Rille gebildet. Vorteilhafterweise weist die Scheibe (113) zwei innere Nocken zum Kochschalten der Gänge und zwei äußere Nocken zum Runterschalten der Gänge auf. Wie man es in der Fig. 39 bemerken kann, sind die Nocken zum Hochschalten der Gänge durch eine Kurve gebildet, bei der jeder Punkt immer weiter vom Zentrum entfernt ist, während die Nocken zum Runterschalten der Gänge durch eine Kurve gebildet sind, bei der jeder Punkt immer weniger vom Zentrum entfernt ist.
Das Element zum Umlegen der Kette (104) weist zwei Flanken (104i, 104e) auf, zwischen denen die Kette (5) zirkuliert. Man wird verstehen, daß die Betätigung der Steuervorrichtung (103) den Eingriff des Steuerfingers (46) in die Führungsrampe (310) erlaubt, was dann die vertikale Verschiebung in Richtung nach unten oder in Richtung nach oben des Gleitschlittens (112) erlaubt. Daher wird die Verschiebung in Richtung nach unten gemäß "V1" des Gleitschlittens den Durchgang von der in der Fig. 37 dargestellten Position in die in der Fig. 38 dargestellte Position erlauben. Die stabile Position der Fig. 38 wird durch Wirkung des elastischen Systems (105) gehalten. Die Indexierungsvorrichtung, die die beiden Positionen definiert, ist einstellbar und beispielsweise durch zwei Schrauben (114, 115) gebildet, die als Anschlag dienen.
Vorteilhafterweise weist die elektrische Schaltung eine Vorrichtung zur Eiiergiezufuhr und zum Erfassen des Endes des Laufes (116) auf, die durch ein Plättchen (117) gebildet ist, das fest mit der Halteeinheit verbunden ist und das in der Gleitaufnahme (110) angeordnet ist, und drei Verbindungsklötze (121, 122, 127), die fest mit dem Gleitschlitten (112) verbunden sind und gegen das Plättchen (117) durch Federn (123, 124, 128) beansprucht sind. Das Plättchen (117) weist drei Bahnen auf: Eine linke Bahn (118) zum Herunterschalten der Platte, eine zentrale Bahn (119) oder eine gemeinsame Korrekturbahn und eine rechte Bahn (120), die die Bahn zum Kochschalten der Platte ist. Die zentrale Bahn (119) ist mit einem der Anschlüssse des Elektromagneten (103) verbunden, während die beiden linken und rechten Klötze zum einen elektrisch untereinander durch die Verbindung (125) und zum anderen mit dem anderen Anschluß des Elektromagneten verbunden sind. In den in Fig. 37 dargestellten Positionen ist der Klotz (121) in Kontakt mit der Bahn (118), während der Klotz (122) nicht in Kontakt mit der entsprechenden Bahn ist. Wenn man die elektrische Schaltung zum Herunterschalten der Gänge schließt, um Energie einzuspeisen, ist der Elektromagnet (103) mit Energie versorgt, was den Eingriff des Steuerfingers (46) in den Führungsweg (310) hervorruft. Der Gleitschlitten wird dann in Richtung nach unten gemäß "V1" durch Wirkung einer der Rampen zum Herunterschalten der Gänge (310'd, 310"d) verschoben. In der unteren Position des Gleitschuttens verläßt der Klotz (121) die linke Bahn (118) und da der Elektromagnet nicht mehr mit Energie versorgt ist, wird der Steuerfinger (46) in Richtung seiner zurückgezogenen Position zurückkehren. Wie es schon präzisiert worden ist, wird die Verschiebung des Gleitschuttens nach unten die Rotation gemäß "R4" hervorrufen und die bewegliche Ketten umlegeeinheit und die Vorrichtung werden von der in der Fig. 37 veranschaulichten Position in die in der Fig. 38 veranschaulichte Position übergehen. Umgekehrt geschieht das Hochschalten der Gänge durch Schließen der elektrischen Schaltung zum Hochschalten der Gänge, was erneut den Elektromagneten unter den gleichen Bedingungen wie zuvor mit Energie versorgt.
Wohlgemerkt ist die Erfindung nicht strikt auf ihre Verwendung in einem Zusammenhang vom Typ Kette/Ritzel beschränkt, sondern sie kann auch auf jedem anderen Übersetzungstyp angewandt werden, wie z.B. der Typ mit Zahnriemen und Verzahnungen.
Es muß bemerkt werden, daß man auch Schalter verwenden könnte, die mehrere Funktionen haben, d.h. gleichzeitig die Funktion eines Steuerschalters zum Kochschalten der Gänge und eines Steuerschalters zum Herunterschalten der Gänge.

Claims

1. Gangschaltungsvorrichtung für ein Fahrrad, die dazu vorgesehen ist, mit einer Übersetzungseinheit zusammenzuwirken, die eine endlose Kette (5) und eine Gruppe von Scheiben (101, 102) oder von Ritzeln (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h) aufweist, die auf koaxiale Weise zusammengefügt sind, und die eine bewegliche Kettenumlegeeinheit (7, 700) aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Kette seitlich von einer Scheibe oder einem Ritzel auf eine andere oder ein anderes zu verschieben, und Einrichtungen zum Steuern der Verschiebung der beweglichen Kettenumlegeeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Umwandlungseinrichtungen, die bei Rotation fest mit einem Drehelement (15, 106, 160) verbunden sind, das dazu vorgesehen ist, in Rotation durch die Kette mitgenommen zu werden, und zumindest einen Steuerfinger (46) aufweist, der zwischen einer zurückgezogenen Ruheposition und einer vorstehenden Position beweglich ist, in der der Steuerfinger mit den Umwandlungseinrichtungen zusammenwirkt, wobei dieses Zusammenwirken die Rotation des Drehelementes in eine seitliche Verschiebung der beweglichen Kettenumlegeeinheit umwandelt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlungseinrichtungen einen Führungsweg (31, 310) aufweisen, der eine Rampe zum Hochschalten der Gänge (32) und eine Rampe zum Runterschalten der Gänge (34) aufweist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlungseinrichtungen eine gezahnte Stange (23) aufweisen, die transversal im Zusammenhang mit der Rotation des Dreheementes (15) beweglich ist.

4. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerfinger (46) in der vorstehenden Position durch einen Elektromagneten (48) angezogen ist.

5. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerfinger (46) in zurückgezogener Ruheposition durch eine Druckfeder beansprucht ist.

6. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen einen metallischen Tauchkolben (460) aufweisen, der unabhängig von dem Steuerfinger (46) ist, der aus einem nichtmagnetischen Material ist.

7. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen eine Schaltung zur Zufuhr elektrischer Energie aufweisen, die durch eine Batterie (49) und zumindest einen Schalter zum Steuern des Hochschaltens der Gänge (50m) und/oder zum Steuern des Runterschaltens der Gänge (50d) gebildet ist.

8. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit dem Rahmen (3) des Rades verbunden ist und eine obere Halteeinheit (6, 600) aufweist, auf der auf bewegliche Weise die bewegliche Kettenumlegeeinheit (7, 700) montiert ist.

9. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie Indexierungseinrichtungen (MI, 11, 41, 42, 40, 114, 115) aufweist, um die Position der beweglichen Kettenumlegeeinheit (7, 700) zu definieren, wobei die Indexierungseinrichtungen teilweise fest mit der oberen Kalteeinheit (6, 600) und teilweise fest mit der beweglichen Kettenumlegeeinheit (7, 700) verbunden sind.

10. Gangschaltungsvorrichtung gemäß irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine hintere Kettenschaltungsvorrichtung ist, die eine bewegliche Kettenumlegeeinheit (7) aufweist, die eine obere Umlenkrolle (15) und eine untere Umlenkrolle (18) aufweist, die am unteren Teil eines Verbindungsarmes (17) schwenkbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Führungsweg (31) durch zumindest einen Ring (33, 35, 36) gebildet ist, der auf die Achse der oberen Umlenkrolle (15) montiert ist und bei Rotation fest mit der Rolle (15) verbunden ist.

11. Gangschaltungsvorrichtung gemäß den Ansprüchen 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Kettenumlegeeinheit (7) auf seitlich gleitende Weise auf der oberen Halteeinheit (6) gemäß einer Achse (XX') angeordnet ist, die einen gemeinsamen Punkt mit der allgemeinen Symmetrieebene (P) des Rades hat.

12. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (23), die seitlich mit der Rotation des Führungsweges (31) beweglich ist, auf gleitende Weise im Inneren eines Hauptgehäuses (14) angeordnet ist, das in einem Loch (19) der oberen Halteeinheit (6) gleitet, das gemäß der Achse (XX') ausgerichtet ist.

13. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (23) eine Folge von Zähnen zum Steuern des Hochschaltens der Gänge (25) und eine Folge von Zähnen zum Steuern des Runterschaltens der Gänge (24) aufweist.

14. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen zwei Steuervorrichtungen aufweisen: eine erste Vorrichtung zum Steuern des Hochschaltens der Gänge (13) und eine zweite Vorrichtung zum Runterschalten der Gänge (12), wobei jede Vorrichtung einen Elektromagneten (48) aufweist, der beim Schließen von jeweils einem der Schalter zum Steuern des Hochschaltens der Gänge (50m) oder einem der Schalter zum Steuern des Runterschaltens der Gänge (50d) mit Energie versorgt wird.

15. Gangschaltungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexierungseinrichtungen (PI) durch eine Folge von Indexierungsvertiefungen (40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 40f, 40h) gebildet sind, die auf dem Hauptgehäuse (14) der beweglichen Kettenumlegeeinheit realisiert sind und die dazu bestimmt sind, mit einer Kugel (41) zusammenzuwirken, die fest mit der oberen Halteeinheit (6) verbunden ist und in eine Indexierungsposition durch eine Kompressionsfeder (42) gedrückt ist.

16. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (XX') des seitlichen Gleitens der beweglichen Kettenumlegeeinheit (7) in Richtung nach unten geneigt ist, und mit der allgemeinen Symmetrieebene (P) einen spitzen Winkel (α) zu bilden, der zwischen 90º und 40º beträgt.

17. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (23) ein Hauptstück (230) aufweist, dessen unteres Ende durch ein zweites Stück (231) verlängert ist, das die Übertragungsachse trägt, wobei das Hauptstück (230) seitlich die beiden Zahnfolgen (24, 25) trägt und eine allgemeine Achse (mm') hat, die einen gemeinsamen Punkt mit der Achse (nn') des zweiten Stückes (231) aufweist, wobei die Achse (mm') mit der Achse (nn') einen Winkel bildet, der im wesentlichen gleich dem Winkel (α) ist

18. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (23) ein Hauptstück (235) aufweist, das die beiden Zahnfolgen (24, 25) aufweist und das für eine Translationsbewegung gemäß seiner Achse in einer Gleitaufnahme (22) des Hauptgehäuses (14) durch seine beiden Enden (236, 237) geführt ist, und dadurch, daß die Übertragungsachse (27) fest mit dem Ende eines beweglichen Zwischenarmes (238) verbunden ist, dessen anderes Ende auf dem unteren Ende (236) des Hauptstückes (235) um eine Achse (239) angelenkt ist.

19. Gangschaltungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Vorrichtung eine vordere Kettenschaltungsvorrichtung ist, die dazu vorgesehen ist, einer Gruppe von koaxialen Scheiben (101, 102) zugeordnet zu sein, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsweg (310) durch eine Scheibe (106) getragen ist, die mit einer der Scheiben fest verbunden ist, und daß der Steuerfinger (46) durch die bewegliche Kettenumlegeeinheit (700) getragen ist.