WO1995003208A1 - Bicycle gearchange - Google Patents

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WO1995003208A1
WO1995003208A1 PCT/DE1994/000852 DE9400852W WO9503208A1 WO 1995003208 A1 WO1995003208 A1 WO 1995003208A1 DE 9400852 W DE9400852 W DE 9400852W WO 9503208 A1 WO9503208 A1 WO 9503208A1
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WO
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derailleur
bicycle
shift according
gear shift
gear
Prior art date
Application number
PCT/DE1994/000852
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Heinrich Elsen
Original Assignee
Heinrich Elsen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE4334010A external-priority patent/DE4334010A1/en
Application filed by Heinrich Elsen filed Critical Heinrich Elsen
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Publication of WO1995003208A1 publication Critical patent/WO1995003208A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M25/00—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles
    • B62M25/02—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with mechanical transmitting systems, e.g. cables, levers
    • B62M25/04—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with mechanical transmitting systems, e.g. cables, levers hand actuated
    • B62M25/045—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with mechanical transmitting systems, e.g. cables, levers hand actuated having single actuating means operating both front and rear derailleur

Definitions

  • the invention relates to a bicycle gear shift with the features of the preamble of claim 1.
  • Such bicycle gear shifts have been known in practice for a long time.
  • derailleur with a front derailleur and a rear derailleur.
  • the front thrower which is assigned two to four chainrings attached to the pedal crank, places the drive chain on the chainring of the desired size.
  • chain sprockets attached to the hub freewheel are assigned to the rear derailleur, with typically between 5 and 8 sprockets being provided here.
  • the front derailleur and the rear derailleur are provided with a parallelogram mechanism which moves the respective chain guides back and forth above the sprockets at the front and below the sprockets at the rear without tilting the chain guides.
  • a front derailleur is known, for example, from DE 3429276C2.
  • the front derailleur and the rear derailleur are each biased into an extreme position by a spring and are actuated in the other direction against the spring force by a cable pull by actuating a gear lever. When the cable is relaxed, the derailleur or
  • REPLACEMENT LEAF Switching mechanism therefore sets its extreme position predetermined by the spring force. To actuate the derailleur or the rear derailleur, it is necessary to pull the associated cable pull. Switching levers are usually provided for this purpose, in which the cable is wound on a winding disk or winding drum. A shift lever with a winding disc is known for example from DE 2843348 C2.
  • Switching levers for operating cable pulls are also known, in which the cable pull is actuated via a pivotable lever, which in turn is deflected from its rest position by means of a rotatable cam disc and is moved against the spring force prestressing the cable pull.
  • Such circuits are known from DE 2650011 C3 and from DE 4005102 AI.
  • the spring preload of the derailleur or the rear derailleur is in the direction of the smallest chainring or pinion.
  • the spring preload causes the chain to rest on the smallest sprocket when the cable is relaxed, but this corresponds to the greatest possible transmission ratio of the derailleur.
  • the respective gear ratios of the front and rear derailleur are different. It is advisable to choose smaller gear ratios, that is to say narrower gradations, in the rear derailleur because there are more pinions available here. In the case of the front derailleur, larger gear ratios are the rule. In practice, this leads to the fact that the rear derailleur is used for shifting through the narrow gears, for example when accelerating, while the front derailleur is used more in the manner of a countershaft transmission
  • REPLACEMENT LEAF provides the rough translation framework.
  • the smallest front sprocket is preselected when driving resistance is high, for example when driving uphill, while when driving downhill or generally when driving resistance is low the largest chainring is preselected.
  • the gradation of the gears in the rear derailleur is usually in the range of 10-20% from gear to gear, while the gear ratio step in the front derailleur is around 30-40%.
  • REPLACEMENT LEAF is aimed.
  • the rear derailleur is also switched to a larger pinion against the spring preload. Both switching mechanisms must therefore be switched simultaneously against the spring preload, so that considerable force is required at least in one switching direction.
  • first rear derailleur and the second rear derailleur are each biased in the same extreme gear ratio, i.e. either in the direction of the largest gear ratio or in the direction of the smallest gear ratio, only the spring force of one rear derailleur can be overcome when both rear derailleur are switched in the opposite direction.
  • the switching process in the direction of the spring force takes place reliably if at least one of the switching mechanisms is pretensioned by a spring.
  • REPLACEMENT LEAF one of the switchgear can be operated via a cable, in particular a Bowden cable.
  • first rear derailleur and / or the second rear derailleur are actuated via at least one cam disk and at least one pendulum lever, a more complex guidance of the chain becomes possible. It is e.g. conceivable to track the derailleur or derailleurs.
  • the gearshift is particularly easy to maintain when the second switching mechanism is a planetary gear assigned to the rear wheel hub or a pull wedge gear assigned to the rear wheel hub.
  • the first switching mechanism comprises 5 to 8 gears and / or the second switching mechanism comprises 2 to 5 gears.
  • Physiologically favorable gear ratios result when the first rear derailleur has gear ratios of approximately 10-20% from gear to gear and the second gear (2) has gear ratios of approximately 25-45% from gear to gear.
  • the cam surfaces of the cam disk are easily hardened if the at least one cam disk consists of a steel with at least 0.2% carbon content.
  • the cut surface hardens itself if the at least one cam disc is made of one of the steels C35, C45 or C60.
  • Fig. 2 the derailleur. 1 in a different switching position
  • FIG. 3 shows a shift lever which can be used in a bicycle gear shift according to the invention in a schematic representation
  • Fig. 4 the shift lever acc. 3 in a different switching position
  • REPLACEMENT LEAF Fig. 7 one of the cam according to. 6 corresponding cam disc for controlling the rear derailleur of a bicycle gear shift according to the invention; such as
  • Fig. 8 Tables with gear ratios of different gear shift combinations.
  • the embodiment of the invention described below relates to a bicycle chain transmission with three chain wheels at the front and seven sprockets at the rear. This type of shift is currently widespread, especially for mountain bikes and trekking bikes.
  • a derailleur of such a gear shift is designated by 1 in total.
  • the derailleur 1 is attached to a saddle tube 2 of a bicycle frame in the vicinity of a bottom bracket 3 by means of a clamp 4.
  • three chain wheels 10, 11 and 12 are fastened to a pedal crank 5 such that they can rotate about the axis of rotation of the bottom bracket 3 with the pedal crank 5 and a bottom bracket axis (not shown).
  • a base section 14 of the derailleur 1 is immovable next to the seat tube 2.
  • Two axles 15, 16 provided in the base section pivotably support two parallelogram levers 17, 18.
  • the parallelogram levers 17, 18 carry the axles 15, 16 on theirs opposite ends in turn each have an axle 19 or 20.
  • a fork 21 with two chain guide plates 22 and 23 in turn receives the two axles 19 and 20, the axle receptacles in the fork 21 being at substantially the same distance from one another as the axles 15 and 16 in the frame-fixed area of the derailleur 1. This completes the parallelogram guide in such a way that the fork 21 and the chain guide plates 22 and 23 can be moved toward and away from the frame, approximately the outer contour of the chain wheels 10, 11 and 12 acc. 1 follow without inclining with respect to the seat tube 2.
  • a leg spring has a central, helical spring-like section, which surrounds the axis 19, and one leg each, which runs from there to the axis 15 or to the axis 20.
  • On the axis 15 the leg rests on the side facing away from the seat tube 2, on the axis 20 it rests on the side facing the seat tube 2.
  • the legs of the leg springs 23 are in the position according to FIG. 1, the derailleur is therefore biased into the position above the largest sprocket 12. This position is shown in FIG. 2, in which the leg spring 23 is more relaxed.
  • REPLACEMENT LEAF at 21 to move against the spring force of the leg spring 23 on the frame, in particular on the seat tube 2.
  • a drive chain (not shown) is therefore placed on the largest chain wheel 12 due to the spring force when the cable 26 is relaxed, while the chain rests on one of the chain wheels 10 or 11 when the cable 26 is tensioned.
  • a smaller transmission ratio is therefore selected when the cable is subjected to tensile force, while a switch is made to a larger transmission ratio when the cable is relaxed due to the spring force.
  • the rear derailleur belonging to the derailleur system according to the invention is a commercially available spring-loaded parallelogram derailleur for seven or eight sprockets with an associated chain tensioner.
  • the rear derailleur is in its relaxed position on the outer, smallest sprocket and is also switched by a cable against the spring force, in contrast to the derailleur 1, however, in the direction of a smaller transmission ratio.
  • This design of the rear derailleur is known and will not be described further in this context.
  • a cable 31 enters the housing 30 at an opening 29 and ends in a nipple 32. In the region of the opening 29 it is provided that the outer casing (not shown) of the cable 31 is supported against the housing 30.
  • the cable 31 is pretensioned by the spring force of one of the two switching mechanisms.
  • the cable 31 With its end-side nipple 32, the cable 31 is suspended in a bearing piece 33.
  • the bearing piece 33 is in turn rotatably inserted into a pendulum lever 34 in a certain range.
  • the pendulum lever 34 is connected to the housing 30 in a bearing 35 and is arranged to be pivotable about the axis of this bearing 35.
  • the pendulum lever 34 is provided with a pin 36, which in turn carries a roller 37.
  • the cam disk 40 is provided in the middle with a square drive 42, which forms the rotational and drive axis of the cam disk 40.
  • the cable actuation for a rear derailleur is shown.
  • FIG. 5 shows a simplified exploded view of a shift lever for the simultaneous actuation of two shift mechanisms of a bicycle gear shift according to the invention.
  • FIG. 5 The components shown in FIG. 5 are described below from the bottom up.
  • the pendulum lever 34 with the pin 36 and the roller 37 is arranged below the cam plate 40 in such a way that the roller 37 rests on the circumferential surface of the cam plate 40. As far as the arrangement is gem. Fig. 5 shown in Figs. 3 and 4. The pendulum lever 34 actuates a cable pull, which is not shown in FIG. 5.
  • a first toothed disk 43 is provided, which is parallel to the cam disk 40 and has a square hole 44 corresponding to the square hole 42 of the cam disk 40.
  • the two square holes are congruent one above the other in the assembled state.
  • the toothed disk 43 carries a number of teeth 45 which
  • REPLACEMENT LEAF are evenly distributed around the toothed disk 43 at a constant distance.
  • the shift lever 47 Arranged above the toothed disk 43 and parallel to it is a shift lever 47 which represents the actual actuating element of the bicycle gear shift according to the invention in this embodiment.
  • the shift lever 47 comprises a handle section 48 and a disk-shaped area 49.
  • a round bore 51 is provided approximately in the center of the area 49.
  • Two switching pawls 52 are arranged in the transition area from the grip section 48 to the area 49.
  • the switching pawls 52 can be pivoted independently of one another in each case parallel to the surface of the region 49 about a common axis 53.
  • a spring 54 biases both pawls 52 in the direction of the bore 51.
  • the lower, not visible switching pawl is arranged in mirror image with respect to a line through the axis 53 and the center of the bore 51, so it is approximately V-shaped at an angle of 90 ° to the visible switching pawl 52.
  • a second toothed disc 55 is arranged above the shift lever 47.
  • the toothed disc is the same as the first toothed disc 43, it is only mounted so that its teeth 56 point in the other circumferential direction than the teeth 45.
  • the toothed disc 55 also has a square hole 57 in the center.
  • a common square shaft 59 can be inserted into the respective square holes and couples the disks in question to one another in a rotationally fixed manner.
  • the shift lever 47 is centered by the shaft 59 due to its bore 51, but remains rotatable with respect to the shaft 59.
  • a second cam disk 60 is also provided with a square hole 62 and is arranged above the toothed disk 55.
  • the second pendulum lever 64 is similar in shape to pendulum lever 34, but a rotatable roller is provided on its side facing cam 60 and is therefore not visible. This roller runs analogously to the function of the roller 37 of the first pendulum lever on the circumferential surface of the cam disk 60.
  • the pendulum lever 64 can also be pivoted about its axis 65 and actuates a cable pull (not shown) with its end opposite the axis 65. Fastening and alignment of the cable pull result from FIGS. 3 and 4, numbers 31, 32 and 33.
  • the mechanism shown in FIG. 5 is enclosed by a housing, from which the handle section 48 protrudes on one side and the two cable pulls actuated by the two pendulum levers 34 and 64 emerge on the other side.
  • a cam disc for the control of the front derailleur of a bicycle transmission according to the invention with three sprockets is shown in FIG. 6.
  • the circumferential surface of the cam disc has eleven trough-like recessed areas or depressions a to k, which are distributed essentially at a uniform distance (constant angle) from one another along the circumferential surface. Slight deviations from the uniform distribution are necessary because the roller 37 of the pendulum lever 34 is not moved radially to the cam disc, but on an arc and the bearing point of the pendulum lever.
  • the radius, i.e. the distance between the troughs a to k from the center M is different.
  • the troughs a, b and c each have the same distance from the center point and are connected to one another along the circumferential surface by surfaces which run along a circular line around the center point M. The same applies to the troughs d to h and for the troughs i to k.
  • the troughs d to h are closer to the center point M than the troughs a to c,
  • the circumferential surface does not correspond to a circular line, but connects a circle of one circumference with a circle of another circumference.
  • Fig. 7 shows a cam for the control of a rear derailleur with seven pinions. It corresponds to the cam from FIG. 6, but the distances between the troughs a to k are chosen differently, the trough a has the greatest distance from the center M of the cam.
  • the trough b has a smaller distance than the trough a.
  • the trough c in turn has a smaller distance than the trough b.
  • the center distance increases again from the depression c to the depression d up to the value which the depression b has; the depression d is therefore the same distance from the center point M as the depression b.
  • the center distance decreases from the trough d.
  • the troughs e, f, g and h are each closer to the center than their predecessors (in this order). Then the peripheral area increases, i.e. the trough i has the same center distance as the trough g. Finally, the troughs j and k follow, the trough j being at the same center distance as the trough h and the trough k lying closest to the center point of all the troughs a to k.
  • FIG. 8 Three tables of the possible gear ratios for gear shifts with three sprockets and seven or eight pinions are shown in FIG. 8. It can be seen that not all theoretically possible gears can actually be used effectively. Rather, with seven sprockets, there are only eleven
  • both rear derailleurs are pretensioned in the direction of the greatest transmission ratio according to an alternative of claim 1, the Bowden cables assigned to the rear derailleurs must each be maximally tensioned.
  • the pendulum levers 34 and 64 are therefore in their position furthest from the axis 42, as shown in FIG. 3.
  • the pendulum levers 34 and 64 are held in this position against the spring force of the rear derailleur springs (front of the leg spring 23) because their rollers (only one roller 37 is shown) in the recesses a of the cams issue.
  • the force introduced by the cables does not cause the cams 40 and 60 to rotate because
  • the Bowden cable of the rear derailleur has to be released so far that the chain jumps onto the next smaller sprocket.
  • the shift lever 48 in FIG. 5 is actuated such that it rotates clockwise when viewed from above.
  • the pawl 52 engages the closest tooth 56 of the toothed disk 55 and also rotates it about its axis.
  • the square shaft 59 couples the toothed disk 55 in a rotationally fixed manner to the toothed disk 43 and to the cam disks 40 and 60. Therefore, the cam disk 40 rotates clockwise in FIGS. since the roller 37 leaves the trough a.
  • the roller 37 In the area of the circumferential surface falling from the center M, the roller 37 then approaches the center M again, so that the pendulum lever 34 slackens the cable 31.
  • the roller 37 follows the contour of the cam 40 because the spring force of the controlled switching mechanism exerts a tensile force in the direction of the center of the cam 40 via the cable 31.
  • the cam disc 60 also rotates clockwise due to the coupling via the shaft 59.
  • the pendulum lever 64 controlling the front derailleur 1 runs with its roller along the circumferential surface from the depression a (see FIG. 6) to the depression b. Because the depression a and the depression b of the cam plate 60 are at the same distance from the center point M, the pen lever 64 does not perform any pivoting movement.
  • a switching operation takes place analogously to the switching operation from c to d.
  • the front derailleur 1 jumps due to its spring preload on the largest sprocket 12, while the rear derailleur shifts back one step against the spring force to reduce the gear ratio jump.
  • the chain is on the fifth sprocket at the rear and on the largest sprocket at the front. In this shift pattern, this corresponds to the ninth of the eleven usable gears.
  • the shift lever 47 To shift down from the greatest possible gear ratio corresponding to the eleventh gear to the smallest possible gear ratio corresponding to the first gear, the shift lever 47 is moved counterclockwise. Now the invisible pawl engages a tooth 45 of the tooth
  • the derailleur 1 is shifted against the force of the spring 23 to the middle sprocket, while the rear derailleur shifts to the next smaller pinion due to its own spring preload.
  • the front derailleur switches from position d to position c to the smallest sprocket 10 because the cable pull is pressed outwards via the pendulum lever 64 and its roller along the circumferential surface of the cam disc. For this purpose, it is necessary to overcome the spring force of the spring 23 while the rear switching mechanism carries out the switching process independently.
  • the entire range of the gear ratio can be switched through with the shift lever shown, only the lever having to be pulled in one direction to shift up, while it is pressed in the opposite direction to shift down.
  • the driver no longer has to operate two separate switching mechanisms via two or even more levers, which leads to considerable difficulties, especially for children or novice drivers.
  • the actuating forces of the shift lever remain relatively low even when the two switching mechanisms according to the invention are switched at the same time, in the example described from c to d and from h to i and vice versa, because in any case only the spring force of a switching mechanism has to be overcome. while the other rear derailleur automatically switches following the spring preload.
  • the spring preload is always directed in such a way that when the cable is relaxed, the chain is placed on the smallest sprocket or sprocket.
  • the simultaneous shifting process can be provided at other gear stages, for example between positions d and e and between i and j. This possibility is illustrated in Fig. 8, Table II.
  • circuit diagram for a circuit with three sprockets and eight pinions is shown in Table III in FIG. 8. In this case, twelve troughs are to be provided on the cam disks for controlling the switchgear.
  • the bicycle gear shift according to the invention is particularly advantageous because of the relatively high spring forces in pure derailleur gears according to the exemplary embodiment. However, it can also be used with advantage in combinations of a derailleur with a hub gear.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

In a bicycle gearchange with a first (1) and a second (2) changing system fitted one behind the other in the drive-line, a particularly smooth and easily handled design is obtained in that the first (1) and second (2) changing systems are pre-loaded towards the highest or lowest transmission ratio.

Description

FahrradgangschaltungBicycle gear shift
Die Erfindung betrifft eine Fahrradgangschaltung mit den Merk¬ malen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a bicycle gear shift with the features of the preamble of claim 1.
Derartige Fahrradgangschaltungen sind aus der Praxis seit lan¬ gem bekannt. Es gibt in erster Linie Kettenschaltungen mit ei¬ nem vorderen Umwerfer und einem hinteren Schaltwerk. Der vorde¬ re U werfer, dem zwei bis vier an der Tretkurbel befestigte Kettenblätter zugeordnet sind, legt die Antriebskette jeweils auf das Kettenblatt der gewünschten Größe. Dem hinteren Schalt¬ werk sind dementsprechend auf dem Nabenfreilauf befestigte Ket¬ tenritzel zugeordnet wobei hier üblicherweise zwischen 5 und 8 Ritzel vorgesehen sind. Der Umwerfer und das Schaltwerk sind mit einer Parallelogrammechanik versehen, die die jeweiligen Kettenführungen vorne oberhalb der Kettenräder und hinten un¬ terhalb der Ritzel hin und her bewegen, ohne die Kettenführun¬ gen zu kippen. Ein derartiger vorderer Umwerfer ist beispiels¬ weise aus der DE 3429276C2 bekannt. Der Umwerfer und das Schaltwerk sind jeweils mit einer Feder in eine Extremstellung vorgespannt und werden über einen Seilzug durch Betätigung ei¬ nes Schalthebels in die andere Richtung entgegen der Federkraft betätigt. Bei entspanntem Seilzug nimmt der Umwerfer bzw. dasSuch bicycle gear shifts have been known in practice for a long time. There are primarily derailleurs with a front derailleur and a rear derailleur. The front thrower, which is assigned two to four chainrings attached to the pedal crank, places the drive chain on the chainring of the desired size. Correspondingly, chain sprockets attached to the hub freewheel are assigned to the rear derailleur, with typically between 5 and 8 sprockets being provided here. The front derailleur and the rear derailleur are provided with a parallelogram mechanism which moves the respective chain guides back and forth above the sprockets at the front and below the sprockets at the rear without tilting the chain guides. Such a front derailleur is known, for example, from DE 3429276C2. The front derailleur and the rear derailleur are each biased into an extreme position by a spring and are actuated in the other direction against the spring force by a cable pull by actuating a gear lever. When the cable is relaxed, the derailleur or
ERSATZBLATT Schaltwerk also seine durch die Federkraft vorbestimmte Extrem¬ stellung ein. Zur Betätigung des Umwerfers bzw. des Schaltwerks ist es erforderlich, den jeweils zugeordneten Seilzug zu zie¬ hen. Hierzu sind üblicherweise Schalthebel vorgesehen, bei de¬ nen der Seilzug auf eine AufwiekelScheibe oder Aufwickeltrommel gewickelt wird. Ein Schalthebel mit einer Aufwickelscheibe ist beispielsweise aus der DE 2843348 C2 bekannt.REPLACEMENT LEAF Switching mechanism therefore sets its extreme position predetermined by the spring force. To actuate the derailleur or the rear derailleur, it is necessary to pull the associated cable pull. Switching levers are usually provided for this purpose, in which the cable is wound on a winding disk or winding drum. A shift lever with a winding disc is known for example from DE 2843348 C2.
Es sind auch Schalthebel zur Betätigung von Seilzügen bekannt, bei denen der Seilzug über einen schwenkbaren Hebel betätigt wird, der wiederum über eine drehbare Kurvenscheibe aus seiner Ruhelage ausgelenkt und entgegen der den Seilzug vorspannenden Federkraft bewegt wird. Derartige Schaltungen sind aus der DE 2650011 C3 sowie aus der DE 4005102 AI bekannt.Switching levers for operating cable pulls are also known, in which the cable pull is actuated via a pivotable lever, which in turn is deflected from its rest position by means of a rotatable cam disc and is moved against the spring force prestressing the cable pull. Such circuits are known from DE 2650011 C3 and from DE 4005102 AI.
Bei allen bekannten Schaltungen erfolgt die Federvorspannung des Umwerfers bzw. des Schaltwerks in Richtung auf das jeweils kleinste Kettenblatt bzw. Ritzel hin. Im Falle des vorderen Um¬ werfers bedeutet dies, bei entspanntem Seilzug der Umwerfer auf dem kleinsten Kettenblatt liegt und somit die bei dieser Schaltvorrichtung kleinste Übersetzung eingelegt ist. Bei dem hinteren Schaltwerk bewirkt die FedervorSpannung, daß bei ent¬ spanntem Seilzug die Kette wiederum auf dem kleinsten Ritzel liegt, was aber hier der größten möglichen Übersetzung des Schaltwerks entspricht.In all known circuits, the spring preload of the derailleur or the rear derailleur is in the direction of the smallest chainring or pinion. In the case of the front derailleur, this means that when the cable is relaxed, the derailleur lies on the smallest chainring and thus the smallest transmission ratio is engaged in this shifting device. In the rear derailleur, the spring preload causes the chain to rest on the smallest sprocket when the cable is relaxed, but this corresponds to the greatest possible transmission ratio of the derailleur.
Die jeweiligen Übersetzungsstufen des vorderen und des hinteren Schaltwerks sind unterschiedlich. Es bietet sich an, bei dem hinteren Schaltwerk kleinere Übersetzungssprünge, das heißt en¬ gere Abstufungen zu wählen, weil hier mehr Ritzel zur Verfügung stehen . Bei dem vorderen Schaltwerk sind größere Übersetzungs¬ sprünge der Regelfall. Dies führt in der Praxis dazu, daß das hintere Schaltwerk für die Durchschaltung der eng gestuften Gänge beispielsweise beim Beschleunigen benutzt wird, während das vordere Schaltwerk mehr nach Art eines VorgelegegetriebesThe respective gear ratios of the front and rear derailleurs are different. It is advisable to choose smaller gear ratios, that is to say narrower gradations, in the rear derailleur because there are more pinions available here. In the case of the front derailleur, larger gear ratios are the rule. In practice, this leads to the fact that the rear derailleur is used for shifting through the narrow gears, for example when accelerating, while the front derailleur is used more in the manner of a countershaft transmission
ERSATZBLATT den groben Übersetzungsrahmen vorgibt. Hier wird dann bei gro¬ ßen Fahrwiderständen, beispielsweise beim Bergauffahren, das kleinste vordere Kettenrad vorgewählt, während beim Bergabfah¬ ren oder generell bei geringen Fahrwiderständen das größte Ket¬ tenblatt vorgewählt wird.REPLACEMENT LEAF provides the rough translation framework. Here the smallest front sprocket is preselected when driving resistance is high, for example when driving uphill, while when driving downhill or generally when driving resistance is low the largest chainring is preselected.
Üblicherweise ist die Abstufung der Gänge beim hinteren Schalt¬ werk etwa im Bereich von 10-20 % von Gang zu Gang, während der Übersetzungssprung beim vorderen Schaltwerk rund 30-40 % be¬ trägt.The gradation of the gears in the rear derailleur is usually in the range of 10-20% from gear to gear, while the gear ratio step in the front derailleur is around 30-40%.
Dies führt dazu, daß bei einem Durchschalten der Gangschaltung vom kleinsten möglichen Übersetzungsverhältnis zum größten mög¬ lichen Übersetzungsverhältnis beim Wechsel des vorderen Ketten¬ blattes gleichzeitig ein Schaltvorgang des hinteren Schaltwerks in die entgegengesetzte Richtung erforderlich ist. Die physio¬ logisch als günstig empfundene Abstufung von 15 % von Gang zu Gang kann nämlich beim Schalten des vorderen Umwerfers dann er¬ reicht werden, wenn man zusätzlich das hintere Schaltwerk betä¬ tigt und dadurch den großen Übersetzungssprung von 30-40 % um den Übersetzungssprung des hinteren Schaltwerks vermindert. Die Schaltvorgänge gehen in die einander entgegengesetzte Richtung, das heißt wenn das vordere Schaltwerk in Richtung auf ein grö¬ ßeres Übersetzungsverhältnis geschaltet wird, dann muß das hin¬ tere Schaltwerk in Richtung auf ein kleineres Übersetzungsver¬ hältnis geschaltet werden und umgekehrt. Wenn am vorderen Um¬ werfer ein größeres Kettenblatt gewählt wird, dann muß man am hinteren Schaltwerk ebenfalls ein größeres Ritzel gewählt wer¬ den, wenn beim Herunterschalten am vorderen Umwerfer ein klei¬ neres Kettenblatt eingeschaltet wird, dann muß am hinteren Schaltwerk auf ein kleineres Ritzel geschaltet werden.This means that when the gear shift is shifted from the smallest possible gear ratio to the largest possible gear ratio when changing the front chainring, a switching operation of the rear derailleur in the opposite direction is required at the same time. The 15% gradation from gear to gear, which is perceived as being physiologically favorable, can namely be achieved when the front derailleur is shifted if the rear derailleur is also actuated and the large gear ratio jump of 30-40% by the gear ratio step of the rear derailleur reduced. The switching operations go in the opposite direction, that is, if the front switching mechanism is switched in the direction of a larger transmission ratio, then the rear switching mechanism must be switched in the direction of a smaller transmission ratio and vice versa. If a larger chainring is selected on the front derailleur, then a larger sprocket must also be selected on the rear derailleur, if a smaller chainring is switched on when shifting down on the front derailleur, then a smaller sprocket must be used on the rear derailleur be switched.
Es tritt nun das Problem auf, daß bei den bekannten Schaltungen die Federvorspannung des Umwerfers und des Schaltwerks jeweils in Richtung auf das kleinste Kettenblatt bzw. Kettenritzel ge-The problem now arises that in the known circuits the spring preload of the derailleur and the rear derailleur in each case in the direction of the smallest chainring or chain pinion.
ERSATZBLATT richtet ist. Dadurch ist es beim Hochschalten der Gangschaltung erforderlich, daß beim Wechsel des vorderen Umwerfers auf ein größeres Kettenblatt, das heißt entgegen der Federvorspannung, auch das hintere Schaltwerk entgegen der Federvorspannung auf ein größeres Ritzel geschaltet wird. Es müssen also simultan beide Schaltwerke entgegen der Federvorspannung geschaltet wer¬ den, so daß zumindest in einer Schaltrichtung ein erheblicher Kraftaufwand erforderlich wird.REPLACEMENT LEAF is aimed. As a result, when shifting up the gearshift, it is necessary that when the front derailleur changes to a larger chainring, that is to say against the spring preload, the rear derailleur is also switched to a larger pinion against the spring preload. Both switching mechanisms must therefore be switched simultaneously against the spring preload, so that considerable force is required at least in one switching direction.
Problematisch werden die Kraftverhältnisse insbesondere dann, wenn beide Schaltwerke von demselben Schalthebel bedient werden sollen, wie es beispielsweise in der DE 4005102 AI beschrieben ist.The force ratios become particularly problematic when both rear derailleurs are to be operated by the same gear lever, as described for example in DE 4005102 AI.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Fahrradgangschaltung mit zwei Schaltwerken zu schaffen, bei denen beim gleichzeiti¬ gen Schalten beider Schaltwerke in Richtung entgegengesetzter Übersetzungen die maximalen Betätigungskräfte geringer sind.It is therefore an object of the invention to provide a bicycle gear shift with two rear derailleurs in which the maximum actuation forces are lower when both rear derailleurs are shifted in the direction of opposite gear ratios.
Diese Aufgabe wird von einer Fahrradgangschaltung mit den Merk¬ malen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a bicycle gearshift with the features of claim 1.
Weil das erste Schaltwerk und das zweite Schaltwerk jeweils in Richtung derselben Extremübersetzung, also entweder in Richtung der jeweils größten Übersetzung oder in Richtung der jeweils kleinsten Übersetzung vorgespannt sind, ist beim gleichzeitigen Schalten beider Schaltwerke in entgegengesetzter Richtung nur die Federkraft eines Schaltwerks zu überwinden.Because the first rear derailleur and the second rear derailleur are each biased in the same extreme gear ratio, i.e. either in the direction of the largest gear ratio or in the direction of the smallest gear ratio, only the spring force of one rear derailleur can be overcome when both rear derailleurs are switched in the opposite direction.
Der Schaltvorgang in Richtung der Federkraft erfolgt zuverläs¬ sig, wenn wenigstens eines der Schaltwerke von einer Feder vor¬ gespannt ist.The switching process in the direction of the spring force takes place reliably if at least one of the switching mechanisms is pretensioned by a spring.
Die konkrete Ausführungsform wird unter teilweiser Verwendung handelsüblicher Bauelemente einfacher möglich, wenn wenigstensThe specific embodiment is easier with partial use of commercially available components, if at least
ERSATZBLATT eines der Schaltwerke über einen Seilzug, insbesondere einen Bowdenzug bedienbar ist.REPLACEMENT LEAF one of the switchgear can be operated via a cable, in particular a Bowden cable.
Eine leichte Bedienbarkeit, insbesondere für Kinder und gele¬ gentliche Fahrer ergibt sich, wenn das erste Schaltwerk und das zweite Schaltwerk gemeinsam über einen Bedienungshebel bedien¬ bar sind.Ease of use, in particular for children and occasional drivers, results when the first rear derailleur and the second rear derailleur can be operated together via one operating lever.
Wenn das erste Schaltwerk und/oder das zweite Schaltwerk über mindestens eine Kurvenscheibe und mindestens einen Pendelhebel betätigt werden, wird eine komplexere Führung der Kette mög¬ lich. Es ist z.B. denkbar, den oder die Umwerfer der Kettenli¬ nie nachzuführen.If the first rear derailleur and / or the second rear derailleur are actuated via at least one cam disk and at least one pendulum lever, a more complex guidance of the chain becomes possible. It is e.g. conceivable to track the derailleur or derailleurs.
Die Nachrüstung vorhandener Fahrradgangschaltungen ist einfach möglich, wenn das erste Schaltwerk ein einer Hinterradnabe zu¬ geordnetes Kettenschaltwerk ist und/oder wenn das zweite Schaltwerk ein einem Tretlager zugeordnetes Kettenschaltwerk ist.Existing bicycle gear shifts can be easily retrofitted if the first rear derailleur is a derailleur derailleur assigned to a rear wheel hub and / or if the second derailleur is a derailleur derailleur assigned to a bottom bracket.
Besonders pflegeleicht wird die Gangschaltung, wenn das zweite Schaltwerk ein der Hinterradnabe zugeordnetes Planetengetriebe oder ein der Hinterradnabe zugeordnetes Ziehkeilgetriebe ist.The gearshift is particularly easy to maintain when the second switching mechanism is a planetary gear assigned to the rear wheel hub or a pull wedge gear assigned to the rear wheel hub.
In der Praxis hat sich bewährt, wenn das erste Schaltwerk 5 bis 8 Gänge umfaßt und/oder das zweite Schaltwerk 2 bis 5 Gänge um¬ faßt.In practice it has proven useful if the first switching mechanism comprises 5 to 8 gears and / or the second switching mechanism comprises 2 to 5 gears.
Physiologisch günstige Übersetzungsstufen ergeben sich, wenn das erste Schaltwerk Übersetzungsstufen von etwa 10 - 20 % von Gang zu Gang und das zweite Schaltwerk (2) Übersetzungsstufen von etwa 25 - 45 % von Gang zu Gang aufweist.Physiologically favorable gear ratios result when the first rear derailleur has gear ratios of approximately 10-20% from gear to gear and the second gear (2) has gear ratios of approximately 25-45% from gear to gear.
Eine kostengünstige Herstellung der Kurvenscheibe ist möglich, wenn die wenigstens eine Kurvenscheibe mittels eines Lasers ge-Inexpensive production of the cam is possible if the at least one cam is laser-machined.
ERSATZBLATT schnitten ist, weil dann die Nachbearbeitung der Kurvenscheibe sehr einfach wird.REPLACEMENT LEAF is cut because then the post-processing of the cam becomes very easy.
Eine einfache Härtung der Nockenflächen der Kurvenscheibe er¬ folgt, wenn die wenigstens eine Kurvenscheibe aus einem Stahl mit wenigstens 0,2 % Kohlenstoffanteil besteht.The cam surfaces of the cam disk are easily hardened if the at least one cam disk consists of a steel with at least 0.2% carbon content.
Beim Laserschneiden härtet die Schnittfläche von selbst aus, wenn die wenigstens eine Kurvenscheibe aus einem der Stähle C35, C45 oder C60 gefertigt ist.With laser cutting, the cut surface hardens itself if the at least one cam disc is made of one of the steels C35, C45 or C60.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar¬ gestellt. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Show it:
Fig. 1: den vorderen Umwerfer einer erfindungsgemäßen Fahr¬ radgangschaltung;1: the front derailleur of a bicycle gear shift according to the invention;
Fig. 2: den Umwerfer gem. Fig. 1 in einer anderen Schaltposi¬ tion;Fig. 2: the derailleur. 1 in a different switching position;
Fig. 3 einen bei einer erfindungsgemäßen Fahrradgangschal¬ tung verwendbaren Schalthebel in einer schematischen Darstellung;3 shows a shift lever which can be used in a bicycle gear shift according to the invention in a schematic representation;
Fig. 4: den Schalthebel gem. Fig. 3 in einer anderen Schalt¬ position;Fig. 4: the shift lever acc. 3 in a different switching position;
Fig. 5: die wesentlichen beweglichen Teile eines Schalthebels in einer Explosionsdarstellung;5: the essential moving parts of a shift lever in an exploded view;
Fig. 6: eine Kurvenscheibe zur Steuerung des vorderen Umwer¬ fers einer erfindungsgemäßen Fahrradgangschaltung;6: a cam disk for controlling the front derailleur of a bicycle gear shift according to the invention;
ERSATZBLATT Fig. 7: eine der Kurvenscheibe gem. Fig. 6 entsprechende Kur¬ venscheibe zur Steuerung des hinteren Schaltwerks ei¬ ner erfindungsgemäßen Fahrradgangschaltung; sowieREPLACEMENT LEAF Fig. 7: one of the cam according to. 6 corresponding cam disc for controlling the rear derailleur of a bicycle gear shift according to the invention; such as
Fig. 8: Tabellen mit Übersetzungsverhältnissen verschiedener Gangschaltungskombinationen.Fig. 8: Tables with gear ratios of different gear shift combinations.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer er¬ findungsgemäßen Fahrradgangschaltung beschrieben.A preferred exemplary embodiment of a bicycle gear shift according to the invention is described below.
Vorab werden einige Begriffe definiert. So nennt man bei einer Fahrradkettenschaltung mit einem vorderen Schaltwerk und einem hinteren Schaltwerk die hinteren Kettenräder Ritzel, vorne spricht man von Kettenrädern. Bei dem Schaltvorgang wird die Kette hinten von dem sogenannten Schaltwerk von einem Ritzel auf ein anderes gelegt. Bei einem Schaltvorgang des vorderen Schaltwerks wird diese Aufgabe von dem sogenannten Umwerfer er¬ ledigt.Some terms are defined in advance. In a bicycle derailleur system with a front derailleur and a rear derailleur, the rear sprockets are called pinions, in the front one speaks of chain wheels. During the shifting process, the chain is placed from one sprocket to another by the so-called rear derailleur. When the front derailleur is switched, this task is performed by the so-called derailleur.
Die nachstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung be¬ trifft eine Fahrradkettenschaltung mit drei Kettenrädern vorne und sieben Ritzeln hinten. Diese Art der Schaltung ist derzeit weit verbreitet, insbesondere bei Mountain Bikes und Trekking Bikes.The embodiment of the invention described below relates to a bicycle chain transmission with three chain wheels at the front and seven sprockets at the rear. This type of shift is currently widespread, especially for mountain bikes and trekking bikes.
In der Fig. 1 ist ein Umwerfer einer derartigen Gangschaltung insgesamt mit 1 bezeichnet. Der Umwerfer 1 ist an einem Sattel¬ rohr 2 eines Fahrradrahmens in der Nähe eines Tretlagers 3 mit¬ tels einer Schelle 4 befestigt. Üblicherweise in Fahrtrichtung rechts von dem Tretlager 3 sind an einer Tretkurbel 5 drei Ket¬ tenräder 10, 11 und 12 derart befestigt, daß sie sich mit der Tretkurbel 5 und einer nicht dargestellten Tretlagerachse um die Drehachse des Tretlagers 3 drehen können.In Fig. 1, a derailleur of such a gear shift is designated by 1 in total. The derailleur 1 is attached to a saddle tube 2 of a bicycle frame in the vicinity of a bottom bracket 3 by means of a clamp 4. Usually in the direction of travel to the right of the bottom bracket 3, three chain wheels 10, 11 and 12 are fastened to a pedal crank 5 such that they can rotate about the axis of rotation of the bottom bracket 3 with the pedal crank 5 and a bottom bracket axis (not shown).
ERSATZBLATT Ein Sockelabschnitt 14 des Umwerfers 1 befindet sich unbeweg¬ lich neben dem Sattelrohr 2. Zwei in dem Sockelabschnitt vorge¬ sehene Achsen 15, 16 lagern schwenkbar zwei Parallelogrammhebel 17, 18. Die Parallelogrammhebel 17, 18 tragen an ihren den Ach¬ sen 15, 16 gegenüberliegenden Enden wiederum je eine Achse 19 bzw. 20. Eine Gabel 21 mit zwei Kettenführungsblechen 22 und 23 nimmt ihrerseits die beiden Achsen 19 und 20 auf, wobei die Achsaufnahmen in der Gabel 21 in wesentlichen denselben Abstand voneinander haben, wie die Achse 15 und 16 im rahmenfesten Be¬ reich des Umwerfers 1. Dadurch wird die Parallelogrammführung derart vervollständigt, daß die Gabel 21 und die Kettenfüh¬ rungsbleche 22 und 23 auf den Rahmen zu und von dem Rahmen weg verfahren werden können, wobei sie etwa der Außenkontur der Kettenräder 10, 11 und 12 gem. Fig. 1 folgen, ohne sich bezüg¬ lich des Sattelrohres 2 zu neigen.REPLACEMENT LEAF A base section 14 of the derailleur 1 is immovable next to the seat tube 2. Two axles 15, 16 provided in the base section pivotably support two parallelogram levers 17, 18. The parallelogram levers 17, 18 carry the axles 15, 16 on theirs opposite ends in turn each have an axle 19 or 20. A fork 21 with two chain guide plates 22 and 23 in turn receives the two axles 19 and 20, the axle receptacles in the fork 21 being at substantially the same distance from one another as the axles 15 and 16 in the frame-fixed area of the derailleur 1. This completes the parallelogram guide in such a way that the fork 21 and the chain guide plates 22 and 23 can be moved toward and away from the frame, approximately the outer contour of the chain wheels 10, 11 and 12 acc. 1 follow without inclining with respect to the seat tube 2.
Eine Schenkelfeder weist einen zentralen, schraubenfederartigen Abschnitt auf, der die Achse 19 umgibt, sowie je einen Schen¬ kel, der von dort zu der Achse 15 bzw. zu der Achse 20 ver¬ läuft. An der Achse 15 liegt der Schenkel an der dem Sattelrohr 2 abgewandten Seite an, an der Achse 20 liegt er an der dem Sattelrohr 2 zugewandten Seite an. Die Schenkel der Schenkelfe- der 23 sind in der Position gem. Fig. 1 zusammengedrückt, des¬ halb wird der Umwerfer in die über dem größten Kettenrad 12 be¬ findliche Position vorgespannt. Diese Stellung ist in der Fig. 2 dargestellt, in der die Schenkelfeder 23 entspannter ist.A leg spring has a central, helical spring-like section, which surrounds the axis 19, and one leg each, which runs from there to the axis 15 or to the axis 20. On the axis 15 the leg rests on the side facing away from the seat tube 2, on the axis 20 it rests on the side facing the seat tube 2. The legs of the leg springs 23 are in the position according to FIG. 1, the derailleur is therefore biased into the position above the largest sprocket 12. This position is shown in FIG. 2, in which the leg spring 23 is more relaxed.
An dem Parallelogrammhebel, der sich zwischen der Achse 16 und der Achse 20 erstreckt, ist eine Seilzugbefestigung 25 mit ih¬ rem Krafteinleitungspunkt angedeutet. Ein in dieser Seilzugbe¬ festigung 25 festgelegter Seilzug 26 ist unter dem Tretlager 3 entlang geführt und verläuft weiter zu dem hier nicht darge¬ stellten Lenker und dem daran angeordneten Schalthebel. Bei Einwirkung einer Zugkraft über den Seilzug 26 und die Seilzug¬ befestigung 25 auf den äußeren Parallelogrammhebel wird die Ga-On the parallelogram lever, which extends between the axis 16 and the axis 20, a cable fastening 25 with its force introduction point is indicated. A cable 26 fixed in this cable attachment 25 is guided under the bottom bracket 3 and continues to the handlebar (not shown here) and the shift lever arranged thereon. When a tensile force acts on the outer parallelogram lever via the cable 26 and the cable attachment 25, the
ERSATZBLATT bei 21 entgegen der Federkraft der Schenkelfeder 23 auf den Rahmen, insbesondere auf das Sattelrohr 2 zu verfahren. Eine (nicht dargestellte) Antriebskette wird also bei entspanntem Seilzug 26 infolge der Federkraft auf das größte Kettenrad 12 gelegt, während bei gespanntem Seilzug 26 die Kette auf einem der Kettenräder 10 oder 11 aufliegt. Bei mit Zugkraft beauf¬ schlagtem Seilzug wird also eine kleinere Übersetzung gewählt, während bei entspanntem Seilzug infolge der Federkraft auf ein größeres Übersetzungsverhältnis umgeschaltet wird.REPLACEMENT LEAF at 21 to move against the spring force of the leg spring 23 on the frame, in particular on the seat tube 2. A drive chain (not shown) is therefore placed on the largest chain wheel 12 due to the spring force when the cable 26 is relaxed, while the chain rests on one of the chain wheels 10 or 11 when the cable 26 is tensioned. A smaller transmission ratio is therefore selected when the cable is subjected to tensile force, while a switch is made to a larger transmission ratio when the cable is relaxed due to the spring force.
Das zu der erfindungsgemäßen Kettenschaltung gehörige hintere Schaltwerk ist ein handelsübliches federbelastetes Parallelo¬ grammschaltwerk für sieben oder acht Ritzel mit einem zugehöri¬ gen Kettenspanner. Das hintere Schaltwerk ist in seiner ent¬ spannten Position auf das äußere, kleinste Ritzel geschaltet und wird ebenfalls durch einen Seilzug entgegen der Federkraft umgeschaltet, im Gegensatz zu dem Umwerfer 1 jedoch in Richtung auf ein kleineres Übersetzungsverhältnis. Diese Ausführung des hinteren Schaltwerks ist bekannt und soll in diesem Zusammen¬ hang nicht weiter beschrieben werden.The rear derailleur belonging to the derailleur system according to the invention is a commercially available spring-loaded parallelogram derailleur for seven or eight sprockets with an associated chain tensioner. The rear derailleur is in its relaxed position on the outer, smallest sprocket and is also switched by a cable against the spring force, in contrast to the derailleur 1, however, in the direction of a smaller transmission ratio. This design of the rear derailleur is known and will not be described further in this context.
In den Fig. 3 und 4 ist ein Teil eines Schalthebels in ver¬ schiedenen Stellungen dargestellt, der in einem Gehäuse 30 an¬ geordnet ist. Ein Seilzug 31 tritt an einer Öffnung 29 in das Gehäuse 30 ein und endet in einem Nippel 32. Im Bereich der Öffnung 29 ist vorgesehen, daß die (nicht dargestellte) Außen¬ hülle des Seilzugs 31 gegen das Gehäuse 30 abgestützt wird. Der Seilzug 31 ist durch die Federkraft eines der beiden Schaltwer¬ ke vorgespannt.3 and 4, part of a shift lever is shown in different positions, which is arranged in a housing 30. A cable 31 enters the housing 30 at an opening 29 and ends in a nipple 32. In the region of the opening 29 it is provided that the outer casing (not shown) of the cable 31 is supported against the housing 30. The cable 31 is pretensioned by the spring force of one of the two switching mechanisms.
Mit seinem endseitigen Nippel 32 ist der Seilzug 31 in ein La¬ gerstück 33 eingehängt. Das Lagerstück 33 ist wiederum in einem gewissen Bereich drehbar in einen Pendelhebel 34 eingesetzt. Der Pendelhebel 34 ist in einem Lager 35 mit dem Gehäuse 30 verbunden und um die Achse dieses Lagers 35 schwenkbar angeord-With its end-side nipple 32, the cable 31 is suspended in a bearing piece 33. The bearing piece 33 is in turn rotatably inserted into a pendulum lever 34 in a certain range. The pendulum lever 34 is connected to the housing 30 in a bearing 35 and is arranged to be pivotable about the axis of this bearing 35.
ERSATZBLÄTT net, so daß der Seilzug 31 in seiner Zugrichtung durch Schwen¬ ken des Pendelhebels 34 bewegt werden kann. Etwa mittig auf der Linie von dem Lager 35 zu dem Lagerstück 33 der Pendelhebel 34 mit einem Zapfen 36 versehen, der seinerseits eine Rolle 37 trägt.SPARE BLADE net, so that the cable 31 can be moved in its pulling direction by pivoting the pendulum lever 34. Approximately in the middle of the line from the bearing 35 to the bearing piece 33, the pendulum lever 34 is provided with a pin 36, which in turn carries a roller 37.
Eine im wesentlichen ebene Kurvenscheibe 40 ist in den Fig. 3 und 4 oberhalb des Pendelhebels angeordnet, und zwar derart, daß die Rolle 37 nach Art eines Nockenfolgers auf der Umfangs- flache der Kurvenscheibe 40 läuft. Die Kurvenscheibe 40 ist et¬ wa mittig mit einem Antriebsvierkant 42 versehen, der die Dreh- und Antriebsachse der Kurvenscheibe 40 bildet. Insoweit ist die Seilzugbetätigung für ein Schaltwerk dargestellt.3 and 4 above the pendulum lever, in such a way that the roller 37 runs in the manner of a cam follower on the circumferential surface of the cam plate 40. The cam disk 40 is provided in the middle with a square drive 42, which forms the rotational and drive axis of the cam disk 40. In this respect, the cable actuation for a rear derailleur is shown.
Die Fig. 5 zeigt in einer vereinfachten Explosionsdarstellung einen Schalthebel für die simultane Betätigung zweier Schalt¬ werke einer erfindungsgemäßen Fahrradgangschaltung.5 shows a simplified exploded view of a shift lever for the simultaneous actuation of two shift mechanisms of a bicycle gear shift according to the invention.
Die in der Fig. 5 dargestellten Bauelemente werden im folgenden von unten nach oben beschrieben.The components shown in FIG. 5 are described below from the bottom up.
Der Pendelhebel 34 mit dem Zapfen 36 und der Rolle 37 ist un¬ terhalb der Kurvenscheibe 40 derart angeordnet, daß die Rolle 37 an der Umfangsflache der Kurvenscheibe 40 anliegt. Soweit ist die Anordnung gem. Fig. 5 in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Der Pendelhebel 34 betätigt einen Seilzug, der in Fig. 5 nicht dar¬ gestellt ist.The pendulum lever 34 with the pin 36 and the roller 37 is arranged below the cam plate 40 in such a way that the roller 37 rests on the circumferential surface of the cam plate 40. As far as the arrangement is gem. Fig. 5 shown in Figs. 3 and 4. The pendulum lever 34 actuates a cable pull, which is not shown in FIG. 5.
Oberhalb der Kurvenscheibe 40 ist eine erste Zahnscheibe 43 vorgesehen, die parallel zu der Kurvenscheibe 40 liegt und mit¬ tig ein dem Vierkantloch 42 der Kurvenscheibe 40 entsprechendes Vierkantloch 44 aufweist. Die beiden Vierkantlöcher liegen im zusammengebauten Zustand deckungsgleich übereinander. Umfangs- seitig trägt die Zahnscheibe 43 eine Anzahl von Zähnen 45, dieAbove the cam disk 40, a first toothed disk 43 is provided, which is parallel to the cam disk 40 and has a square hole 44 corresponding to the square hole 42 of the cam disk 40. The two square holes are congruent one above the other in the assembled state. On the circumference, the toothed disk 43 carries a number of teeth 45 which
ERSATZBLATT in konstantem Abstand gleichmäßig um die Zahnscheibe 43 herum verteilt sind.REPLACEMENT LEAF are evenly distributed around the toothed disk 43 at a constant distance.
Oberhalb der Zahnscheibe 43 und parallel zu dieser ist ein Schalthebel 47 angeordnet, der das eigentliche Betätigungsele¬ ment der erfindungsgemäßen Fahrradgangschaltung in dieser Aus¬ führungsform darstellt. Der Schalthebel 47 umfaßt einen Griff¬ abschnitt 48 und einen scheibenförmigen Bereich 49. Etwa mittig in dem Bereich 49 ist eine runde Bohrung 51 vorgesehen. Zwei Schaltklinken 52, von denen eine in der Fig. 5 sichtbar ist und die andere sich auf der Unterseite des Schalthebel befindet, sind im Übergangsbereich von dem Griffabschnitt 48 zu dem Be¬ reich 49 angeordnet. Die Schaltklinken 52 sind unabhängig von¬ einander jeweils parallel zu der Oberfläche des Bereichs 49 um eine gemeinsame Achse 53 schwenkbar. Eine Feder 54 spannt beide Schaltklinken 52 in Richtung auf die Bohrung 51 hin vor. Die untere, nicht sichtbare Schaltklinke ist spiegelbildlich bezüg¬ lich einer Linie durch die Achse 53 und die Mitte der Bohrung 51 angeordnet, sie liegt also etwa V-förmig in einem Winkel von 90° zu der sichtbaren Schaltklinke 52.Arranged above the toothed disk 43 and parallel to it is a shift lever 47 which represents the actual actuating element of the bicycle gear shift according to the invention in this embodiment. The shift lever 47 comprises a handle section 48 and a disk-shaped area 49. A round bore 51 is provided approximately in the center of the area 49. Two switching pawls 52, one of which is visible in FIG. 5 and the other is located on the underside of the switching lever, are arranged in the transition area from the grip section 48 to the area 49. The switching pawls 52 can be pivoted independently of one another in each case parallel to the surface of the region 49 about a common axis 53. A spring 54 biases both pawls 52 in the direction of the bore 51. The lower, not visible switching pawl is arranged in mirror image with respect to a line through the axis 53 and the center of the bore 51, so it is approximately V-shaped at an angle of 90 ° to the visible switching pawl 52.
Eine zweite Zahnscheibe 55 ist über dem Schalthebel 47 angeord¬ net. Die Zahnscheibe gleicht der ersten Zahnscheibe 43, sie ist lediglich so montiert, daß ihre Zähne 56 in die andere Umfangs- richtung weisen, als die Zähne 45. Auch die Zahnscheibe 55 trägt mittig ein Vierkantloch 57.A second toothed disc 55 is arranged above the shift lever 47. The toothed disc is the same as the first toothed disc 43, it is only mounted so that its teeth 56 point in the other circumferential direction than the teeth 45. The toothed disc 55 also has a square hole 57 in the center.
Eine gemeinsame Vierkantwelle 59 ist in die jeweiligen Vier¬ kantlöcher einsetzbar und koppelt die betreffenden Scheiben drehfest miteinander. Der Schalthebel 47 ist aufgrund seiner Bohrung 51 zwar von der Welle 59 zentriert, bleibt aber drehbar gegenüber der Welle 59.A common square shaft 59 can be inserted into the respective square holes and couples the disks in question to one another in a rotationally fixed manner. The shift lever 47 is centered by the shaft 59 due to its bore 51, but remains rotatable with respect to the shaft 59.
Eine zweite Kurvenscheibe 60 ist ebenfalls mit einem Vierkant¬ loch 62 versehen und oberhalb der Zahnscheibe 55 angeordnet.A second cam disk 60 is also provided with a square hole 62 and is arranged above the toothed disk 55.
ERSATZBLATT Schließlich befindet sich ein zweiter Pendelhebel 64 über der Kurvenscheibe 60. Der zweite Pendelhebel 64 ist von der Form her dem Pendelhebel 34 ähnlich, eine drehbare Rolle ist jedoch an seiner der Kurvenscheibe 60 zugewandten Seite vorgesehen und daher nicht sichtbar. Diese Rolle läuft analog zu der Funktion der Rolle 37 des ersten Pendelhebels auf der Umfangsfläche der Kurvenscheibe 60. Der Pendelhebel 64 ist ebenfalls um seine Achse 65 schwenkbar und betätigt mit seinem der Achse 65 gegen¬ überliegenden Ende einen nicht dargestellten Seilzug. Befesti¬ gung und Ausrichtung des Seilzuges ergeben sich aus Fig. 3 und Fig. 4, Ziffern 31, 32 und 33.REPLACEMENT LEAF Finally, there is a second pendulum lever 64 above cam 60. The second pendulum lever 64 is similar in shape to pendulum lever 34, but a rotatable roller is provided on its side facing cam 60 and is therefore not visible. This roller runs analogously to the function of the roller 37 of the first pendulum lever on the circumferential surface of the cam disk 60. The pendulum lever 64 can also be pivoted about its axis 65 and actuates a cable pull (not shown) with its end opposite the axis 65. Fastening and alignment of the cable pull result from FIGS. 3 and 4, numbers 31, 32 and 33.
Die in Fig. 5 dargestellte Mechanik wird von einem Gehäuse um¬ schlossen, aus dem auf einer Seite der Griffabschnitt 48 her¬ ausragt und auf der anderen Seite die beiden von den beiden Pendelhebeln 34 und 64 betätigten Seilzüge austreten.The mechanism shown in FIG. 5 is enclosed by a housing, from which the handle section 48 protrudes on one side and the two cable pulls actuated by the two pendulum levers 34 and 64 emerge on the other side.
Eine Kurvenscheibe für die Steuerung des vorderen Umwerfers ei¬ ner erfindungsgemäßen Fahrradgangschaltung mit drei Kettenrä¬ dern ist in der Fig. 6 dargestellt. Die Umfangsfläche der Kur¬ venscheibe weist elf muldenartig ausgenommene Bereiche oder Mulden a bis k auf, die im wesentlichen mit gleichmäßigem Ab¬ stand (konstantem Winkel) zueinander entlang der Umfangsfläche verteilt sind. Geringfügige Abweichungen von der gleichmäßigen Verteilung sind erforderlich, weil die Rolle 37 des Pendelhe¬ bels 34 nicht radial zu der Kurvenscheibe bewegt wird, sondern auf einem Bogen und dem Lagerpunkt des Pendelhebels. Der Radi¬ us, d.h. der Abstand der Mulden a bis k vom Mittelpunkt M ist unterschiedlich. Die Mulden a, b und c weisen jeweils den glei¬ chen Abstand vom Mittelpunkt auf und sind entlang der Umfangs¬ fläche über Flächen miteinander verbunden, die entlang einer Kreislinie um den Mittelpunkt M verlaufen. Entsprechendes gilt für die Mulden d bis h sowie für die Mulden i bis k. Die Mulden d bis h liegen näher am Mittelpunkt M als die Mulden a bis c,A cam disc for the control of the front derailleur of a bicycle transmission according to the invention with three sprockets is shown in FIG. 6. The circumferential surface of the cam disc has eleven trough-like recessed areas or depressions a to k, which are distributed essentially at a uniform distance (constant angle) from one another along the circumferential surface. Slight deviations from the uniform distribution are necessary because the roller 37 of the pendulum lever 34 is not moved radially to the cam disc, but on an arc and the bearing point of the pendulum lever. The radius, i.e. the distance between the troughs a to k from the center M is different. The troughs a, b and c each have the same distance from the center point and are connected to one another along the circumferential surface by surfaces which run along a circular line around the center point M. The same applies to the troughs d to h and for the troughs i to k. The troughs d to h are closer to the center point M than the troughs a to c,
ERSATZBLATT und die Mulden i bis k liegen ihrerseits näher am Mittelpunkt als die Mulden d bis h. Zwischen je zwei Mulden unterschiedli¬ chen Abstands, also zwischen den Mulden c und d sowie zwischen den Mulden h und i entspricht die Umfangsfläche nicht einer Kreislinie, sondern verbindet einen Kreis des einen Umfangs mit einem Kreis eines anderen Umfangs.REPLACEMENT LEAF and the troughs i to k are in turn closer to the center than the troughs d to h. Between two troughs of different distances, ie between troughs c and d and between troughs h and i, the circumferential surface does not correspond to a circular line, but connects a circle of one circumference with a circle of another circumference.
Die Fig. 7 zeigt eine Kurvenscheibe für die Steuerung eines hinteren Schaltwerks mit sieben Ritzeln. Sie entspricht der Kurvenscheibe aus Fig. 6, jedoch sind die Abstände der Mulden a bis k anders gewählt, die Mulde a hat den größten Abstand vom Mittelpunkt M der Kurvenscheibe. Die Mulde b hat einen geringe¬ ren Abstand als die Mulde a. Die Mulde c hat wiederum einen ge¬ ringeren Abstand als die Mulde b. Von der Mulde c zur Mulde d steigt der Mittenabstand wieder an bis zu dem Wert, den die Mulde b aufweist; die Mulde d hat also denselben Abstand vom Mittelpunkt M wie die Mulde b. Von der Mulde d aus sinkt der Mittenabstand. Die Mulden e, f, g und h liegen jeweils dichter am Mittelpunkt als ihre Vorgänger (in dieser Reihenfolge) . Dann steigt die Umfangsfläche an, d.h. die Mulde i weist den glei¬ chen Mittenabstand auf wie die Mulde g. Schließlich folgen die Mulden j und k, wobei die Mulde j gleichen Mittenabstand auf¬ weist wie die Mulde h und die Mulde k von allen Mulden a bis k dem Mittelpunkt am nächsten liegt.Fig. 7 shows a cam for the control of a rear derailleur with seven pinions. It corresponds to the cam from FIG. 6, but the distances between the troughs a to k are chosen differently, the trough a has the greatest distance from the center M of the cam. The trough b has a smaller distance than the trough a. The trough c in turn has a smaller distance than the trough b. The center distance increases again from the depression c to the depression d up to the value which the depression b has; the depression d is therefore the same distance from the center point M as the depression b. The center distance decreases from the trough d. The troughs e, f, g and h are each closer to the center than their predecessors (in this order). Then the peripheral area increases, i.e. the trough i has the same center distance as the trough g. Finally, the troughs j and k follow, the trough j being at the same center distance as the trough h and the trough k lying closest to the center point of all the troughs a to k.
Es ergibt sich also vom Mittelpunkt M aus gesehen eine Umfangs¬ fläche, die von a nach c fällt, von c nach d steigt, von d nach h fällt, von h nach i steigt und schließlich von i nach k fällt.From the center M there is thus a circumferential surface which falls from a to c, rises from c to d, falls from d to h, rises from h to i and finally falls from i to k.
Drei Tabellen der möglichen Übersetzungsverhältnisse für Gang¬ schaltungen mit drei Kettenrädern und sieben bzw. acht Ritzeln sind in der Fig. 8 dargestellt. Es ist ersichtlich, daß nicht alle theoretisch möglichen Gänge auch tatsächlich sinnvoll ein¬ zusetzen sind. Vielmehr sind bei sieben Ritzeln nur elf Über-Three tables of the possible gear ratios for gear shifts with three sprockets and seven or eight pinions are shown in FIG. 8. It can be seen that not all theoretically possible gears can actually be used effectively. Rather, with seven sprockets, there are only eleven
ERSATZBLATT Setzungsstufen sinnvoll, bei acht Ritzeln sind es zwölf. Zudem sollen Schaltzustände vermieden werden, in denen die Antriebs¬ kette weit außerhalb der optimalen Kettenspur liegt. Das wäre der Fall, wenn vorne und hinten gleichzeitig die jeweils klein¬ sten oder die jeweils größten Kettenräder ausgewählt sind. Üb¬ licherweise sind nämlich bei dem vorderen Schaltwerk das klein¬ ste Kettenrad zur Rahmenmitte hin und das größte Kettenrad zur Tretkurbel hin angeordnet, während bei dem hinteren Schaltwerk das kleinste Ritzel außen und das größte Ritzel innen, also zur Nabe hin liegt.REPLACEMENT LEAF Settlement levels make sense, with eight pinions there are twelve. In addition, switching states should be avoided in which the drive chain lies far outside the optimal chain track. That would be the case if the smallest or the largest sprockets were selected at the front and rear at the same time. Usually, in the front derailleur the smallest sprocket is arranged towards the center of the frame and the largest sprocket towards the crank, while in the rear derailleur the smallest sprocket is on the outside and the largest sprocket is on the inside, ie towards the hub.
In der Praxis wird die erfindungsgemäße Fahrradgangschaltung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel folgendermaßen ver¬ wendet:In practice, the bicycle transmission according to the present invention is used as follows:
Es wird zunächst beschrieben, wie ausgehend von dem kleinsten Übersetzungsverhältnis, d.h. wenn die Antriebskette bei dem hinteren Schaltwerk auf dem größten Ritzel und bei dem vorderen Schaltwerk 1 auf dem kleinsten Kettenrad 10 liegt, alle sinn¬ vollen Übersetzungsstufen mit nur einem Schalthebel 48 durchge¬ schaltet werden.It is first described how, starting from the smallest transmission ratio, i.e. If the drive chain on the rear derailleur is on the largest sprocket and on the front derailleur 1 on the smallest sprocket 10, all meaningful gear ratios are switched through with only one shift lever 48.
Da beide Schaltwerke nach einer Alternative des Anspruchs 1 in Richtung des größten Übersetzungsverhältnisses vorgespannt sind, müssen die den Schaltwerken zugeordneten Bowdenzüge je¬ weils maximal gespannt sein. Die Pendelhebel 34 und 64 sind deshalb in ihrer von der Achse 42 am weitesten entfernt liegen¬ den Position, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist. Die Pendel¬ hebel 34 und 64 werden entgegen der Federkraft der Schaltwerks¬ federn (vorne der Schenkelfeder 23) in dieser Position gehal¬ ten, weil sie mit ihren Rollen (nur die eine Rolle 37 ist dar¬ gestellt) in den Mulden a der Kurvenscheiben anliegen. Die von den Seilzügen eingeleitete Kraft führt nicht zu einer Drehung der Kurvenscheiben 40 und 60, weilSince both rear derailleurs are pretensioned in the direction of the greatest transmission ratio according to an alternative of claim 1, the Bowden cables assigned to the rear derailleurs must each be maximally tensioned. The pendulum levers 34 and 64 are therefore in their position furthest from the axis 42, as shown in FIG. 3. The pendulum levers 34 and 64 are held in this position against the spring force of the rear derailleur springs (front of the leg spring 23) because their rollers (only one roller 37 is shown) in the recesses a of the cams issue. The force introduced by the cables does not cause the cams 40 and 60 to rotate because
ERSATZBLATT - erstens die Kraftrichtung im wesentlichen radial auf die Ach¬ se 42 zu verläuft und somit (fast) keine Kraftkomponente in ei¬ ner mögliche Drehrichtung auftritt undREPLACEMENT LEAF - firstly, the direction of force is essentially radial to the axis 42 and thus (almost) no force component occurs in a possible direction of rotation and
- zweitens die Form der Mulden bei einer Drehung der Kurven¬ scheiben 40 und 60 zunächst eine, wenn auch geringfügige, Aus¬ lenkung der Pendelhebel 34 und 64 entgegen der Zugrichtung der Seilzüge erfordert.secondly, the shape of the troughs when the cam disks 40 and 60 are rotated initially requires a deflection, albeit slight, of the pendulum levers 34 and 64 against the pulling direction of the cable pulls.
Zum Schalten der erfindungsgemäßen Gangschaltung in das nächst¬ größere Übersetzungsverhältnis muß der Bowdenzug des hinteren Schaltwerks soweit nachgelassen werden, daß die Kette auf das nächstkleinere Ritzel umspringt. Dazu wird der Schalthebel 48 in Fig. 5 so betätigt, daß er sich von oben gesehen im Uhrzei¬ gersinn dreht. Die Schaltklinke 52 greift an dem nächstliegen- den Zahn 56 der Zahnscheibe 55 an und dreht diese ebenfalls um ihre Achse. Die Vierkantwelle 59 koppelt die Zahnscheibe 55 drehfest mit der Zahnscheibe 43 sowie mit den Kurvenscheiben 40 und 60. Deshalb dreht sich die Kurvenscheibe 40 in Fig. 3 und 5 im Uhrzeigersinn, so daß der Pendelhebel 34 zunächst entgegen der Zugrichtung des Seilzugs 31 geschwenkt wird, da die Rolle 37 die Mulde a verläßt. In dem vom Mittelpunkt M aus gesehen abfallenden Bereich der Umfangsfläche nähert sich die Rolle 37 dann wieder dem Mittelpunkt M, so daß der Pendelhebel 34 den Seilzug 31 nachläßt. Die Rolle 37 folgt dabei der Kontur der Kurvenscheibe 40, weil die Federkraft des angesteuerten Schalt¬ werks über den Seilzug 31 eine Zugkraft in Richtung des Mittel¬ punkts der Kurvenscheibe 40 ausübt.To shift the gear shift according to the invention into the next higher gear ratio, the Bowden cable of the rear derailleur has to be released so far that the chain jumps onto the next smaller sprocket. For this purpose, the shift lever 48 in FIG. 5 is actuated such that it rotates clockwise when viewed from above. The pawl 52 engages the closest tooth 56 of the toothed disk 55 and also rotates it about its axis. The square shaft 59 couples the toothed disk 55 in a rotationally fixed manner to the toothed disk 43 and to the cam disks 40 and 60. Therefore, the cam disk 40 rotates clockwise in FIGS. since the roller 37 leaves the trough a. In the area of the circumferential surface falling from the center M, the roller 37 then approaches the center M again, so that the pendulum lever 34 slackens the cable 31. The roller 37 follows the contour of the cam 40 because the spring force of the controlled switching mechanism exerts a tensile force in the direction of the center of the cam 40 via the cable 31.
Auch die Kurvenscheibe 60 dreht sich aufgrund der Koppelung über die Welle 59 im Uhrzeigersinn. Der das vordere Schaltwerk 1 steuernde Pendelhebel 64 läuft dabei mit seiner Rolle entlang der Umfangsfläche von der Mulde a (siehe Fig. 6) zu der Mulde b. Weil die Mulde a und die Mulde b der Kurvenscheibe 60 den¬ selben Abstand vom Mittelpunkt M aufweisen, vollführt der Pen¬ delhebel 64 keine Schwenkbewegung. Das vordere Schaltwerk 1The cam disc 60 also rotates clockwise due to the coupling via the shaft 59. The pendulum lever 64 controlling the front derailleur 1 runs with its roller along the circumferential surface from the depression a (see FIG. 6) to the depression b. Because the depression a and the depression b of the cam plate 60 are at the same distance from the center point M, the pen lever 64 does not perform any pivoting movement. The front derailleur 1
ERSATZBLATT
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REPLACEMENT LEAF
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hintere Schaltwerk entgegen der Federkraft zu schalten, da der vordere Umwerfer 1 infolge der Feder 23 selbständig schaltet. Nunmehr ist der vierte Gang erreicht.to switch rear derailleur against the spring force, since the front derailleur 1 switches automatically due to the spring 23. Now fourth gear is reached.
Die Schaltvorgänge in Richtung auf eine größere Übersetzung von der Mulde d zur Mulde h laufen analog zu denjenigen von a nach c, wobei der Pendelhebel 34 nach innen schwenkt und jeweils nur das hintere Schaltwerk betätigt wird. Wenn sich die Rollen in den Mulden h gem. Fig. 6 und 7 befinden, ist der achte Gang eingeschaltet. Die Kette liegt auf dem sechsten Ritzel (dem zweitkleinsten) und auf dem mittleren Kettenrad 11.The switching operations in the direction of a larger transmission ratio from trough d to trough h run analogously to those from a to c, with the pendulum lever 34 swiveling inward and only the rear derailleur being actuated in each case. If the rollers in the troughs h acc. 6 and 7, the eighth gear is switched on. The chain lies on the sixth sprocket (the second smallest) and on the middle sprocket 11.
Wenn von den Mulden h auf die folgende Mulde i umgeschaltet werden soll, findet ein Schaltvorgang analog zu dem Schaltvor¬ gang von c nach d statt. Der vordere Umwerfer 1 springt auf¬ grund seiner Federvorspannung auf das größte Kettenrad 12, wäh¬ rend das hintere Schaltwerk zur Minderung des Übersetzungs¬ sprungs um eine Schaltstufe entgegen der Federkraft zurück¬ schaltet. Die Kette liegt hinten auf dem fünften Ritzel und vorne auf dem größten Kettenrad. Dieses entspricht in diesem Schaltschema dem neunten der elf verwendbaren Gänge.If it is desired to switch from the troughs h to the following trough i, a switching operation takes place analogously to the switching operation from c to d. The front derailleur 1 jumps due to its spring preload on the largest sprocket 12, while the rear derailleur shifts back one step against the spring force to reduce the gear ratio jump. The chain is on the fifth sprocket at the rear and on the largest sprocket at the front. In this shift pattern, this corresponds to the ninth of the eleven usable gears.
Die nächsten beiden Gänge zehn und elf werden dadurch erreicht, daß die hinteren Ritzel sechs und sieben eingeschaltet werden. Dazu werden die Kurvenscheiben 40 und 60 so weitergedreht, daß die Rollen der Pendelhebel 34 und 64 die Mulden j und danach in die Mulden k gelangen. Schließlich ist das größtmögliche Über¬ setzungsverhältnis erreicht.The next two gears ten and eleven are achieved by engaging the rear sprockets six and seven. For this purpose, the cam disks 40 and 60 are rotated further so that the rollers of the pendulum levers 34 and 64 enter the troughs j and then into the troughs k. Finally, the greatest possible gear ratio has been reached.
Zum Herunterschalten von dem größtmöglichen Übersetzungsver¬ hältnis entsprechend dem elften Gang auf das kleinstmögliche Übersetzungsverhältnis entsprechend dem ersten Gang wird der Schalthebel 47 gegen den Uhrzeigersinn bewegt. Nunmehr greift die nicht sichtbare Schaltklinke an einem Zahn 45 der Zahn-To shift down from the greatest possible gear ratio corresponding to the eleventh gear to the smallest possible gear ratio corresponding to the first gear, the shift lever 47 is moved counterclockwise. Now the invisible pawl engages a tooth 45 of the tooth
ERSATZBLATT Scheibe 43 an und dreht die Zahnscheiben 43 und 55 sowie die Kurvenscheiben 40 und 60 gegen den Uhrzeigersinn.REPLACEMENT LEAF Disc 43 on and turns the toothed discs 43 and 55 and the cam discs 40 and 60 counterclockwise.
Von Mulde k ausgehend zu der Mulde i hin steigt die Umfangsflä¬ che der Kurvenscheibe 40 an, so daß das hintere Schaltwerk je¬ weils auf das nächstgrößere Ritzel geschaltet wird. Weil die Umfangsfläche der Kurvenscheibe 60 auf gleichem Radius bleibt, wird der vordere Umwerfer 1 nicht geschaltet.Starting from trough k to trough i, the circumferential surface of cam disk 40 rises, so that the rear switching mechanism is switched to the next largest pinion. Because the circumferential surface of the cam disk 60 remains at the same radius, the front derailleur 1 is not switched.
Von i nach h, also vom neunten zum achten Gang, wird der Umwer¬ fer 1 entgegen der Kraft der Feder 23 auf das mittlere Ketten¬ rad geschaltet, während das hintere Schaltwerk aufgrund der ei¬ genen Federvorspannung auf das nächstkleinere Ritzel schaltet.From i to h, ie from ninth to eighth gear, the derailleur 1 is shifted against the force of the spring 23 to the middle sprocket, while the rear derailleur shifts to the next smaller pinion due to its own spring preload.
Von h nach d, also vom achten zum vierten Gang wird wiederum nur das hintere Schaltwerk betätigt.From h to d, i.e. from eighth to fourth gear, only the rear derailleur is operated.
Von der Position d zur Position c schaltet der vordere Umwerfer auf das kleinste Kettenrad 10 um, weil der Seilzug über den Pendelhebel 64 und dessen Rolle entlang der Umfangsfläche der Kurvenscheibe nach außen gedrückt wird. Es ist hierzu erforder¬ lich, die Federkraft der Feder 23 zu überwinden, während das hintere Schaltwerk den Schaltvorgang selbständig vornimmt.The front derailleur switches from position d to position c to the smallest sprocket 10 because the cable pull is pressed outwards via the pendulum lever 64 and its roller along the circumferential surface of the cam disc. For this purpose, it is necessary to overcome the spring force of the spring 23 while the rear switching mechanism carries out the switching process independently.
Von c nach a, also vom dritten in den ersten Gang wird wieder nur das hintere Schaltwerk betätigt, bis die Kette auf dem größten Ritzel aufliegt.From c to a, i.e. from third to first gear, only the rear derailleur is operated again until the chain rests on the largest sprocket.
Es ist natürlich auch möglich, von jeder der Stufen a bis k die jeweils benachbarte Stufe zu erreichen.It is of course also possible to reach the neighboring level from each of the levels a to k.
Es wird durch diese Schaltweise erreicht, daß der relativ große Übersetzungssprung des vorderen Schaltwerks durch gegenläufiges Schalten des hinteren Schaltwerk gemindert wird. Die Überset¬ zungssprünge sind beim vorderen Schaltwerk etwa doppelt so großIt is achieved by this switching method that the relatively large step change in the front derailleur is reduced by reversing the rear derailleur. The jumps in translation are about twice as large in the front derailleur
ERSATZBLATT wie bei dem hinteren, so daß sich durch simultanes Schalten beider Schaltwerke nahezu gleichmäßige Übersetzungsstufen erge¬ ben.REPLACEMENT LEAF as in the rear, so that by switching both switching mechanisms simultaneously, there are almost uniform gear ratios.
Außerdem kann mit dem dargestellten Schalthebel die gesamte Bandbreite der Übersetzung durchgeschaltet werden, wobei zum Heraufschalten nur der Hebel in die eine Richtung gezogen wer¬ den muß, während er zum Herunterschalten in die entgegengesetz¬ te Richtung gedrückt wird. Der Fahrer muß nicht mehr zwei sepa¬ rate Schaltwerke über zwei oder noch mehr Hebel bedienen, was gerade bei Kindern oder Fahranfängern zu erheblichen Schwierig¬ keiten führt.In addition, the entire range of the gear ratio can be switched through with the shift lever shown, only the lever having to be pulled in one direction to shift up, while it is pressed in the opposite direction to shift down. The driver no longer has to operate two separate switching mechanisms via two or even more levers, which leads to considerable difficulties, especially for children or novice drivers.
Die Betätigungskräfte des Schalthebel bleiben auch bei gleich¬ zeitigem Schalten der beiden erfindungsgemäßen Schaltwerke, in dem beschriebenen Beispiel von c nach d sowie von h nach i und umgekehrt, relativ gering, weil in jedem Fall nur die Feder¬ kraft eines Schaltwerks zu überwinden ist, während das andere Schaltwerk der Federvorspannung folgend selbständig schaltet.The actuating forces of the shift lever remain relatively low even when the two switching mechanisms according to the invention are switched at the same time, in the example described from c to d and from h to i and vice versa, because in any case only the spring force of a switching mechanism has to be overcome. while the other rear derailleur automatically switches following the spring preload.
Bei den bekannten Fahrradgangschaltungen mit zwei Schaltwerken ist die Federvorspannung demgegenüber immer so gerichtet, daß bei entspanntem Seilzug die Kette auf das jeweils kleinste Rit¬ zel bzw. Kettenrad gelegt wird. Das bedeutet aber, daß das hin¬ tere Schaltwerk in Richtung auf die größte Übersetzung vorge¬ spannt ist, der vordere Umwerfer hingegen auf die kleinste Übersetzung. Wenn nun bei einem Schaltvorgang der vordere Um¬ werfer auf ein größeres Kettenrad geschaltet werden soll und gleichzeitig das hintere Schaltwerk um einen Gang zurück ge¬ schaltet werden soll, so ist die Federkraft beider Schaltwerke zu überwinden. Die dabei auftretenden Kräfte sind mit einem Schalthebel, der beide Schaltwerke simultan schaltet, praktisch nicht überwindbar.In contrast, in the known bicycle gearshifts with two rear derailleurs, the spring preload is always directed in such a way that when the cable is relaxed, the chain is placed on the smallest sprocket or sprocket. However, this means that the rear derailleur is biased towards the largest gear ratio, the front derailleur, however, to the smallest gear ratio. If the front derailleur is to be shifted to a larger sprocket during a shifting operation and the rear derailleur is to be shifted down one gear at the same time, the spring force of both derailleurs has to be overcome. The forces that occur are practically impossible to overcome with a shift lever that switches both rear derailleurs simultaneously.
ERSATZBLATT Außerdem kann je nach Konfiguration der Übersetzung (siehe die die Tabellen in der Fig. 8) der simultane Schaltvorgang bei an¬ deren Gangstufen vorgesehen sein, beispielsweise zwischen den Positionen d und e sowie zwischen i und j . Diese Möglichkeit ist in Fig. 8 Tabelle II veranschaulicht.REPLACEMENT LEAF In addition, depending on the configuration of the translation (see the tables in FIG. 8), the simultaneous shifting process can be provided at other gear stages, for example between positions d and e and between i and j. This possibility is illustrated in Fig. 8, Table II.
Schließlich ist Schaltschema für eine Schaltung mit drei Ket¬ tenrädern und acht Ritzeln in der Tabelle III in Fig. 8 ge¬ zeigt. Hierbei sind auf den Kurvenscheiben zur Steuerung der Schaltwerke je zwölf Mulden vorzusehen.Finally, the circuit diagram for a circuit with three sprockets and eight pinions is shown in Table III in FIG. 8. In this case, twelve troughs are to be provided on the cam disks for controlling the switchgear.
Die erfindungsgemäße Fahrradgangschaltung ist wegen der relativ hohen Federkräfte bei reinen Kettenschaltungen gemäß dem Aus¬ führungsbeispiel besonders vorteilhaft. Sie kann aber auch bei Kombinationen aus einem Kettenschaltwerk mit einer Nabenschal¬ tung mit Vorteil angewendet werden.The bicycle gear shift according to the invention is particularly advantageous because of the relatively high spring forces in pure derailleur gears according to the exemplary embodiment. However, it can also be used with advantage in combinations of a derailleur with a hub gear.
ERSATZBLATT REPLACEMENT LEAF

Claims

Patentansprüche claims
1. Fahrradgangschaltung mit einem ersten Schaltwerk (1) und einem zweiten Schaltwerk (2), die im Kraftfluß hintereinan¬ der liegen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das erste Schaltwerk (1) und das zweite Schaltwerk (2) entweder in Richtung der jeweils größten Übersetzung oder in Richtung der jeweils kleinsten Übersetzung vorgespannt sind.1. Bicycle gearshift with a first rear derailleur (1) and a second rear derailleur (2), which lie behind one another in the power flow, characterized in that the first rear derailleur (1) and the second rear derailleur (2) either in the direction of the greatest ratio or are biased towards the smallest translation.
2. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens eines der Schalt¬ werke (1, 2) von einer Feder vorgespannt ist.2. Bicycle gear shift according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that at least one of the switching mechanisms (1, 2) is biased by a spring.
3. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens eines der Schalt¬ werke (1, 2) über einen Seilzug, insbesondere einen Bowdenzug bedienbar ist.3. Bicycle gear shift according to claim 1, so that at least one of the switching mechanisms (1, 2) can be operated via a cable, in particular a Bowden cable.
4. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das erste Schaltwerk (1) und das zweite Schaltwerk (2) gemeinsam über einen Bedienungshebel4. Bicycle gear shift according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the first switching mechanism (1) and the second switching mechanism (2) together via an operating lever
( ) bedienbar sind.() are operable.
5. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das erste Schaltwerk (1) und/oder das zweite Schaltwerk (2) über mindestens eine Kurven¬ scheibe und mindestens einen Pendelhebel betätigt werden.5. Bicycle gear shift according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the first switching mechanism (1) and / or the second switching mechanism (2) are actuated via at least one cam disc and at least one pendulum lever.
6. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das erste Schaltwerk (1) ein einer Hinterradnabe, zugeordnetes Kettenschaltwerk ist.6. Bicycle gear shift according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the first rear derailleur (1) is a rear derailleur, assigned derailleur.
ERSATZBLATT REPLACEMENT LEAF
7. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das erste Schaltwerk 5 bis . Gänge umfaßt.7. bicycle gear shift according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the first rear derailleur 5 to. Corridors.
8. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das zweite Schaltwerk ein einem Tretlager zugeordnetes Kettenschaltwerk ist.8. bicycle gear shift according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the second rear derailleur is a derailleur assigned to a bottom bracket.
9. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das zweite Schaltwerk ein der Hinterradnabe zugeordnetes Planetengetriebe ist.9. bicycle gear shift according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the second rear derailleur is a planetary gear assigned to the rear wheel hub.
10. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das zweite Schaltwerk ein der Hinterradnabe zugeordnetes Ziehkeilgetriebe ist.10. Bicycle gear shift according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the second rear derailleur is a pull wedge gear assigned to the rear wheel hub.
11. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das zweite Schaltwerk 2 bis 5 Gänge umfaßt.11. Bicycle gear shift according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the second derailleur comprises 2 to 5 gears.
12. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das erste Schaltwerk (1) Übersetzungsstufen von etwa 10 - 20 % von Gang zu Gang auf¬ weist.12. Bicycle gear shift according to claim 1, so that the first switching mechanism (1) has gear ratios of approximately 10-20% from gear to gear.
13. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das zweite Schaltwerk (2) Übersetzungsstufen von etwa 25 - 45 % von Gang zu Gang auf¬ weist.13. Bicycle gear shift according to claim 1, so that the second derailleur (2) has gear ratios of approximately 25-45% from gear to gear.
14. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die wenigstens eine Kurven¬ scheibe mittels eines Lasers geschnitten ist.14. Bicycle gear shift according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the at least one cam disc is cut by means of a laser.
ERSATZBLATT REPLACEMENT LEAF
15. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die wenigstens eine Kurven¬ scheibe aus einem Stahl mit wenigstens 0,2 % Kohlenstoffanteil besteht.15. Bicycle gear shift according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the at least one cam disc consists of a steel with at least 0.2% carbon content.
16. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die wenigstens eine Kurven¬ scheibe aus einem der Stähle C35, C45 oder C60 gefertigt ist.16. Bicycle gear shift according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the at least one cam disc is made of one of the steels C35, C45 or C60.
ERSATZBLATT REPLACEMENT LEAF
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