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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für Fahrräder, insbesondere mit mehr- gängigem Zahn-oder Kettengetriebe und einer Zapfenkupplung, die wahlweise mit einem der Gangräder in Eingriff gebracht werden kann. Bei den meisten in Gebrauch befindlichen Schaltvorrichtungen dieser Art wird die Kupplung durch einen Bowdenzug oder ein Gestänge unmittelbar von Hand aus ein-oder ausgerückt. Das hat den Nachteil, dass beim Schalten die Kupplung gleichzeitig erst in die richtige Drehstellung gebracht werden muss. Dadurch wird das Schalten umständlich und unsicher.
Auch hat diese Anordnung den Nachteil, dass nur beim Lauf, nicht aber beim Stillstand geschaltet werden kann.
Um diesem Mangel abzuhelfen, hat man zwar auch schon vorgeschlagen, die Sehaltvorriehtung mit einer Schaltfeder auszurüsten, die durch Einstellen eines Handhebels gespannt wird und dann die Kupplung bei Gleichlauf mit dem betreffenden Gangrad selbsttätig ein-oder ausrückt. Diese Anordnungen haben jedoch eine derart sperrige und auch meist verwickelte, schwere und teure Bauart, dass sie für Fahrräder kaum in Betracht kommen und insbesondere nicht für durch Muskelkraft angetriebene Fahrräder, bei denen jede unnötige Gewichtssteigerung und die Anordnung von die Bewegungsfreiheit beeinträchtigenden Einrichtungen unbedingt vermieden werden soll.
Die unvorteilhafte Bauweise dieser vorbekannten elastischen Schaltvorrichtungen ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass die dabei benutzten Schaltfedern als Zug- oder Druckfedern ausgebildet sind, so dass zu ihrer Betätigung und zur Weiterschaltung Schubstangen und Schwingen erforderlich sind, die schon an sich viel Platz, überdies aber auch noch einen besonderen freien Hubraum zur Ausführung ihrer Schaltbewegungen beanspruchen. Ausserdem sind hiebei für mehr als zwei Sehaltstellungen auch entsprechend mehr Scha1tfedern erforderlich, wodurch die Platzbeanspruchungen dann noch vergrössert wird.
Gemäss der Erfindung sind nun alle diese Mängel dadurch vermieden, dass die Schaltfeder als Drehfeder ausgebildet und derart angeordnet ist, dass die Federspannung und Schaltung durch einfache Drehbewegungen erfolgt. Abgesehen von dem kleinen Schalthebel zur Handbetätigung sind dabei keinerlei Teile erforderlich, die Platz für ihre Bewegung beanspruchen.
Auch innerhalb des Tretkurbellagers ist die Platzbeanspruchung der Schalteinrichtung denkbar gering, da die Drehbewegung der Schaltstange unter Vermeidung von sperrigen Schalthebeln unmittelbar auf die Schwenkachse der Gabel für die Kupplungsscheibe übertragen werden kann.
Die erfindungsgemässe Schaltvorrichtung kann zweckmässig so eingerichtet sein, dass die vom Schalthebel zu drehende, von der Lenkstange zum Tretkurbelgehäuse verlaufende Schaltstange geteilt ist und dass die beiden Schaltstangenteile durch eine Drehfeder, z. B. eine Blattfeder, miteinander verbunden sind. Diese Lösung zeichnet sich durch bauliche Einfachheit und zuverlässige Wirkungsweise aus.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 ein zweigängiges Fahrradkettengetriebe mit Schaltvorrichtung, von der Seite gesehen, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach der gebrochenen Linie A-A der Fig. 1, Fig. 3 den oberen Teil der Schaltvorrichtung mit Schaltstange und Schalthebel, teilweise im Schnitt, in einer andern Ausführungsform, Fig. 4 eine Draufsicht zu Fig. 3. Die Fig. 5-7 zeigen drei verschiedene weitere Ausführungsformen der Schaltstange.
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In den Fig. 1 und 2 ist a das Tretkurbelgehäuse, das in bekannter Weise an der Kreuzungsstelle mit den beiden zum Sattel und zur Lenkstange laufenden Rahmenstangen b, c und der Hinterradgabel d, d fest verbunden ist. Auf der Tretkurbelachse t sind zwei verschieden grosse Kettenräder g und A lose drehbar, aber unverschiebbar gelagert. Diese Kettenräder treiben durch Ketten und ein zweites Kettenräderpaar eine Vorgelegewelle i an, die ihrerseits durch ein drittes Kettenrad die zum Hinterrad laufende Kette j treibt. Zwischen den beiden Kettenrädern y und h ist auf der Tretkurbelachse undrehbar aber verschiebbar eine Kupplungsseheibe k angeordnet.
Diese Kupplungsscheibe weist eine Anzahl axialer Locher m auf, in welche Stifte n, die an den der Kupplungsscheibe zugewandten Seiten der beiden Kettenräder angeordnet sind, hineinpassen, so dass bei Verschiebung der Kupplungsscheibe entweder das eine oder das andere Kettenrad mitgenommen wird. In der auf der Zeichnung dargestellten Mittelstellung läuft die Tretkurbel leer. Die Kupplungsscheibe weist also drei Schaltstellungen auf : eine für grossen Gang, eine für Leerlauf und die dritte für kleinen Gang.
Auf dem einen Ende der Tretkurbelachse ist noch ein von der Kappe o umschlossener Freilaufantreiber mit Betätigungsgestänge p, p'für die Hinterradbremse vorgesehen, so dass unabhängig von der jeweiligen Sehaltstellung der Kupplungsscheibe gebremst werden kann.
Zum Verschieben der Kupplungsscheibe ist eine die Scheibe zur Hälfte umfassende und mit sogenannten Kupplungssteinen q in eine Ringnut T der Scheibe eingreifende Gabel s vorgesehen.
Diese Gabel s ist mit einem im Gehäuse a drehbar gelagerten Bolzen t fest verbunden. Der Bolzen ist zum Drehen an seinem oberen, aus dem Gehäuse a herausragenden Ende mit einem Zahnsegment t' versehen, in das ein Ritzel u eingreift. Das Ritzel1 sitzt am unteren Ende einer seitlich zur Rahmenstange c angeordneten Stange v', v", die durch einen am oberen Ende angeordneten Handhebel M' gedreht werden kann. Die Kupplungsstange v', v"ist mit ihrem unteren Ende im Gehäuse a und mit ihrem oberen Ende in einem Ansatz c'der Rahmenstange c gelagert. Zum Feststellen des Hand-
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Schalthebel in einem mit Rasten x versehenen Schlitzblech x geführt, das von dem Lageransatz c' der Schaltstange v', v"getragen ist.
Die Schaltstange besteht aus zwei Stücken v'und v", die durch eine mit den Enden dieser Stücke vernietete Blattfeder y miteinander verbunden sind. Um trotz der Zwischenschaltung der Blattfeder y die Gleichachsigkeit der beiden Stangenteile v'und v"sicherzustellen, sind die beiden Teile an der Verbindungsstelle noch durch eine aufgeschobene Hülse z umschlossen, die zur Lagen-
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durch eine besondere Kappe r nach aussen abgedeckt.
Wie ohne weiteres ersichtlich, kann dank der federnden Verbindung der beiden Stangenteile r' und !/' der Sehalthebel M unabhängig von der jeweiligen Drehstellung der Kupplungsseheibe in die gewünschte Raststellung gebracht werden. Es braucht die Kupplungsseheibe nicht erst in die durch die Löcher m und Kupplungszapfen n bestimmte Drehstellung gebracht und die richtige Lage abgefühlt zu werden, wie das bei den bisherigen Schalteinrichtungen für Fahrräder nötig war. Auch bei Stillstand kann daher der Schalthebel jederzeit in die dem gewünschten Gang entsprechende Raststellung gebracht werden. Solange die richtige Drehstellung der Kupplungsscheibe noch nicht erreicht ist, bleibt die Kupplung und die Schaltvorrichtung bis zum unteren Teil v"der Stange einstweilen in Ruhe.
Dabei werden aber die beiden Stangenteile v'und v"gegeneinander verdreht und die zwischengeschaltete Feder y entsprechend verdrillt und gespannt. Sobald beim Lauf oder nach Inbetriebsetzung des Getriebes die Kupplungsscheibe mit ihren Löchern in die übereinstimmende Lage zu den Kupplungsstiften des einzuschaltenden Gangrades kommt, wird dann die Kupplung selbsttätig durch die im einen oder andern Drehsinne gespannte Feder mit dem einen oder andern Kettenrad in Eingriff gebracht.
Die Schaltung kann aber jederzeit durch Einstellung des Schalthebels w vorbereitet werden, und findet dann selbsttätig in der durch den Hebel vorgesehenen Weise statt.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Ausführungsform der Schaltvorriehtung. Hiebei ist die Schaltstange v starr ausgebildet, dafür ist aber der Schalthebel10 nicht starr, sondern unter Zwischenschaltung einer Feder y'mit der Schaltstange v gekuppelt. Der Schalthebel greift mit einem Stift ii,' in das freie Ende der Feder y'ein, die mit ihrem andern Ende an der Schaltstange v befestigt ist. Wie ohne weiteres ersichtlich, ist die Wirkungsweise dieselbe wie bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel.
Schliesslich zeigen die Fig. 5-7 noch drei weitere Ausführungsformen für die Ausbildung einer elastischen Schaltstange in Seitenansicht mit Querschnitt, wie sie beim ersten Ausführungsbeispiel zur Anwendung kommt.
Fig. 5 zeigt eine ungeteilte Schaltstange, bei welcher statt der Anordnung einer besonderen Blattfeder die Schaltstange selbst in der Mitte auf ein längeres Stück blattfederartig verdünnt ist. Bei den Ausführungsformen der Fig. 6 und 7 ist ebenfalls die Anordnung einer besonderen Blattfeder y erspart, trotzdem die Schaltstange v', v", wie in Fig. 1 zweiteilig ausgebildet ist, u. zw. indem die zur Sicherung der gleichachsigen Lage der beiden Sehaltstangenteile v', v"aufgeschobene Hülse z', z"
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durch Anordnung von Längsschlitzen selbstfedernd ausgebildet und mit beiden Teilen v'und v" vernietet ist.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich. Insbesondere die Ausführung der Schaltstange und des Sel : althebels kann anders als im Beispiel sein. Ferner kann die Blattfeder auch durch eine Schraubenfeder, eine federnde Hülse od. dgl. ersetzt werden. An Stelle der Feder kann auch ein anderes geeignetes elastisches Mittel vorgesehen sein. Auch kann die Feder in geeigneter Form an jeder beliebigen andern Stelle zwischen Sehalthebel und Kupplungsscheibe angeordnet sein.
An Stelle einer Zapfenkupplung kann natürlich auch eine Kupplung anderer Bauart Verwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. SchaltvorrichtuJ1g für Fahrräder, insbesondere für durch Muskelkraft angetriebene Fahrräder, mit vom Tretkurbelgehäuse umschlossenem mehrgängigem Zahn-oder Kettengetriebe mit Zapfenlmpplung und einer Schaltfeder, die durch Einstellen eines Handhebels gespannt wird und dann die Kupplung selbsttätig ein-oder ausrückt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sehaltfeder als Drehfeder (y bzw. y') ausgebildet ist, so dass die Federspannung und-Schaltung durch einfache Drehbewegungen erfolgt.