DE102005014007A1 - Switching mechanism for actuating bicycle`s multi gear box, has catcher supporting in catch contour at cable reel/ switch housing, and acceleration spring fixed to reel/housing, where spring and catcher are designed as spiral spring - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltmechanismus zur Betätigung mindestens eines Getriebes an einem Fahrrad gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The The present invention relates to a switching mechanism for actuating at least a gearbox on a bicycle according to the preamble of the main claim.
Schalter
werden zum Aufwickeln und Freigeben des federvorgespannten Schaltzuges
verwendet und verbleiben in der aktuellen Schaltstellung. Solche
Schalter sind aus den Patentschriften
Die gezeigten Schalter beinhalten jeweils ein Schaltbetätigungselement und eine Rastmechanik zum Fixieren der aktuellen Schaltposition. Die Rastposition wird durch das Einleiten einer Aufzieh- bzw. Freigabebewegung des Schaltbetätigungselementes überwunden und eine neue Rastposition wird nach erfolgter Schaltbewegung eingenommen. Die Haltekraft der Rastmechanik wirkt der in Freigaberichtung vorgespannten Schaltzugkraft entgegen und sichert so die momentane Gangstellung.The shown switches each include a switching actuator and a latch mechanism for fixing the current shift position. The detent position is by the introduction of a Aufzieh- or release movement overcome the switching actuator and a new locking position is taken after the switching movement. The holding force of the locking mechanism acts biased in the release direction Shifting force counteracts and thus secures the current gear position.
Der
Schalter in der
In
Neben der Rastfunktion verfügt dieser Schalter noch über eine Beschleunigungsfeder, die beim Freigabevorgang gespannt wird und die Seilspule, nach dem Ausheben der Klinke durch den Ausheber, in Freigaberichtung beschleunigt. Diese Beschleunigungsfeder ist als Biegefeder ausgeführt und wird durch Verdrehen des Schaltbetätigungselementes in Freigaberichtung vorgespannt. Durch das Vorspannen der Beschleunigungsfeder wird zwar die für den Freigabevorgang am Drehgriff zu erbringende Schaltleistung erhöht, doch unterstützt dies das Bestreben nach, in beide Drehrichtungen, möglichst gleichen Schaltkräften.Next the locking function has this switch still over an acceleration spring, which is tensioned during the release process and the cable reel, after lifting the latch by the lifter, in Release direction speeds up. This acceleration spring is as Bending spring executed and is by turning the switching actuator in the release direction biased. By biasing the acceleration spring is although the for increases the release operation on the rotary handle to be delivered switching power, but supports this is the endeavor, in both directions, as similar as possible Shifting forces.
Die in den beiden Patentschriften aufgezeigten Schalter sind zwar funktionsfähig, jedoch hinsichtlich Abstimmbarkeit des Schaltverhaltens bzw. Anpassung und Angleichung der in beide Drehrichtungen erforderlichen Schaltkräfte verbesserungsfähig.The Although shown in the two patents switch are functional, however in terms of tunability of the switching behavior or adaptation and equalization of the switching forces required in both directions of rotation can be improved.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schaltermechanismus zu schaffen, der eine Abstimmung und Angleichung der in beide Drehrichtungen auftretende Schaltkräfte ermöglicht sowie unkompliziert und kostengünstig hergestellt werden kann.task The invention is to provide a switch mechanism, the a vote and approximation of the switching forces occurring in both directions allows as well uncomplicated and inexpensive can be produced.
Die gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche vorgeschlagene Lösung eignet sich sowohl für Hebel- als auch für Drehschalter.The according to the characterizing ones Features of the claims proposed solution is suitable yourself for both Lever as well as for Rotary switch.
Mit diesem Schaltermechanismus wird die Anpassung und Angleichung der in beide Drehrichtungen erforderlichen Schaltkräfte mit günstig herstellbaren Komponenten, insbesondere mit einfachen Biegefedern erreicht. Die erste Biegefeder fungiert als Rastelement und greift mit einer Haltekontur in eine entsprechende Rastkontur ein. Dabei kann das Rastelement sowohl am Schaltergehäuse als auch an der Seilspule angelenkt sein und sich mit seiner Haltekontur an der entsprechenden Rastkontur an der Seilspule bzw. am Schaltergehäuse abstützen. Die zweite Biegefeder wirkt als Beschleunigungsfeder, sie wird parallel zum Rastelement bzw. über diesem angeordnet und an der Seilspule oder am Schaltergehäuse befestigt. Die erforderlichen Federkräfte bzw. Federkraftverläufe werden durch geeignete Materialauswahl und Federdimensionierung erzielt. Die Biegefedern sind sehr platzsparend zwischen Schaltergehäuse und Seilspule anzuordnen und können bei Bedarf einfach gegen härtere oder weichere Federn ausgetauscht werden.With This switch mechanism is the adaptation and approximation of required in both directions switching forces with inexpensive to produce components, achieved in particular with simple bending springs. The first spiral spring acts as a locking element and engages with a retaining contour in one corresponding locking contour. In this case, the locking element both on the switch housing be articulated to the cable reel and with its holding contour supported on the corresponding locking contour on the cable coil or on the switch housing. The second spiral spring acts as an acceleration spring, it becomes parallel to the locking element or over arranged and attached to the cable coil or the switch housing. The required spring forces or spring force curves are achieved by suitable material selection and spring dimensioning. The bending springs are very space-saving between switch housing and To arrange rope coil and can if necessary, simply against tougher ones or softer springs are replaced.
Ein besonderes Augenmerk wird auf den Ablauf des Freigabevorganges gerichtet. Zum einen soll das Freigabemoment an das Aufziehmoment angeglichen, also erhöht werden und zum anderen soll der Freigabevorgang möglichst rasch ablaufen. Dies wird im wesentlichen mit der Beschleunigungsfeder erreicht, die mit dem Rastelement zusammenwirkt. Der Freigabevorgang wird durch eine Bewegung des Betätigungselementes eingeleitet. Mit dem Betätigungselement wird auch der Ausheber bewegt, der dabei über die Beschleunigungsfeder gleitet und diese gegen das, in Richtung Rastkontur, vorgespannte Rastelement drückt. Die hierfür erforderliche Schaltkraft steht im Gleichgewicht mit der Summe der von der aktuellen Ausheberposition abhängigen Kraft der Beschleunigungsfeder und des Rastelementes. Die Schaltkraft kann besonders einfach durch die Definition des Kraftverlaufes der Beschleunigungsfeder variiert werden. Wird der Freigabevorgang fortgesetzt, so verbiegen sich die Beschleunigungsfeder und das Rastelement soweit, bis die Haltekontur des Rastelementes aus der Rastkontur herausgedrückt wird. Die Beschleunigungsfeder und das Rastelement entspannen sich schlagartig und beschleunigen bzw. bewegen dabei die Seilspule, unterstützt durch die Seilzugvorspannung, in Abwickelrichtung. Diese Abwickelbewegung wird erst gestoppt, wenn die Haltekontur des Rastelementes wieder in eine neue Rastposition an der Rastkontur einrastet und damit den Freigabevorgang beendet. Das Einklinkgeräusch des federvorgespannten Rastelementes signalisiert jeweils das Erreichen einer neuen Gangstufe.Special attention is paid to the procedure of the release process. On the one hand, the release torque should be adjusted to the Aufziehmoment, so be increased and, secondly, the release process should proceed as quickly as possible. This is achieved essentially with the acceleration spring, which cooperates with the latching element. The release process is initiated by a movement of the actuating element. With the actuating element and the lifter is moved, which slides over the acceleration spring and presses against the, in the direction of locking contour, biased locking element. The required switching force is in equilibrium with the sum of the dependent on the current Ausheberposition force of Be acceleration spring and the locking element. The switching force can be varied particularly easily by the definition of the force curve of the acceleration spring. If the release process continues, the acceleration spring and the latching element bend so far until the retaining contour of the latching element is pushed out of the latching contour. The acceleration spring and the locking element relax abruptly and accelerate or move while the cable reel, supported by the cable tension, in the unwinding. This unwinding movement is stopped only when the retaining contour of the locking element engages again in a new locking position on the locking contour and thus ends the release process. The Einklinkgeräusch the spring-biased locking element signals each reaching a new gear.
Die Beschleunigungsfeder kann über oder unter dem Rastelement positioniert werden. Wenn eine besonders große Federkraft gefordert wird, können sogar auf beiden Seiten des Rastelementes Beschleunigungsfedern angeordnet werden.The Acceleration spring can over or positioned below the detent element. If one is special size Spring force is required even on both sides of the locking element acceleration springs to be ordered.
Es ist jedoch besonders vorteilhaft, die Beschleunigungsfeder über dem Rastelement bzw. zwischen Rastelement und dem Ausheber anzuordnen, dabei addieren sich beide Federkräfte in Freigaberichtung. In Aufziehrichtung muss jedoch nur die, gegen die Rastkontur am Schaltergehäuse gerichtete Vorspannkraft des Rastelementes überwunden werden. Die zum Einleiten des Aufziehvorganges erforderliche Schaltbetätigungskraft setzt sich im wesentlichen aus der aktuell anstehenden Seilzugvorspannkraft, der zur Überwindung der Rastposition erforderlichen, aus der Federkraft des vorgespannten Rastelementes resultierenden Haltekraft sowie der Schaltbewegung entgegenwirkenden Reibungs- und Losbrechkraft zusammen. Die für den Schaltvorgang im Getriebe erforderliche Schaltkraft wird in der Regel erst wirksam, wenn die Federvorspannung des Rastelementes überwunden ist und sich die Haltekontur aus der Rastkontur herausbewegt. Die zum Einleiten des Freigabevorganges erforderliche Schaltbetätigungskraft ergibt sich aus den zu überwindenden Federkräften der Beschleunigungsfeder und des Rastelementes sowie der zur Überwindung der Rastposition erforderlichen Haltekraft. Die in Freigaberichtung wirkende Kraft des vorgespannten Seilzuges wirkt erst, nachdem die Rastposition aufgehoben ist.It However, is particularly advantageous, the acceleration spring on the To arrange latching element or between locking element and the lifter, while doing add up both spring forces in the release direction. In Aufziehrichtung, however, only the, against the locking contour on the switch housing directed biasing force of the locking element to be overcome. The to initiate the Aufschaltvorganges required Schaltbetätigungskraft is in essential from the currently present cable tensioning force, the to overcome the locking position required, from the spring force of the prestressed Locking element resulting holding force and the switching movement counteracting friction and breakout force together. The for the switching process required in the transmission switching power is usually effective only when the spring preload of the locking element is overcome and the Holding contour moved out of the locking contour. The to initiate the Release process required switching actuation force results from the one to be overcome spring forces the acceleration spring and the locking element and the overcoming the detent position required holding force. The acting in the release direction The force of the prestressed cable pull only works after the detent position is canceled.
Die Angleichung der für beide Schaltrichtungen erforderlichen Schaltkräfte erfolgt durch Anhebung der Schaltkraft in Freigaberichtung, insbesondere durch die Verstärkung der Federkraft des Rastelementes mit einer zusätzlichen Beschleunigungsfeder. Eine Veränderung der Freigabekraft bzw. deren Anpassung an die Aufziehkraft kann durch einfaches Austauschen der Beschleunigungsfeder gegen eine andere, mit unterschiedlicher Federkennlinie, realisiert werden. Die Federkraft der Beschleunigungsfeder und die Federkraft des Rastelementes addieren sich bei einer Schaltbewegung in Freigaberichtung. Sie ergeben über den Schaltweg, vom Beginn der Schaltbewegung bis zum Überspringen der Rastposition, einen steigenden Schaltkraftverlauf. Zum einen hängt dieser Schaltkraftverlauf vom Verlauf des Federspannweges ab, den der Ausheber beim Überstreichen der Beschleunigungsfeder bzw. des Rastelementes ausführt. Dieser Federspannweg kann je nach Lage der Schwenkachse des Aushebers bzw. der konstruktiven Festlegung der Ausheberbahn, einen linearen oder einen progressiven bzw. degressiven Verlauf nehmen. Die Kontaktbahn des Aushebers ist vorzugsweise so ausgebildet, dass zum Auslösezeit punkt eine größere Kontaktkraft zwischen Ausheber und Beschleunigungsfeder besteht und sich ein steigender Schaltkraftverlauf in Freigaberichtung einstellt.The Approximation of for Both switching directions required switching forces is done by raising the switching force in the release direction, in particular by the gain of the Spring force of the locking element with an additional acceleration spring. A change the release force or its adaptation to the winding force can by simply replacing the acceleration spring against a others, with different spring characteristic, can be realized. Add the spring force of the acceleration spring and the spring force of the locking element at a switching movement in the release direction. They surrender over the Switching path, from the beginning of the switching movement to skip the detent position, a rising shift force curve. On the one hand depends on this Schaltkraftverlauf from the course of the Federspannweges, the ejector when sweeping the acceleration spring or the latching element performs. This Federspannweg can depending on the position of the pivot axis of the lifter or the constructive determination of the lift, a linear or take a progressive or degressive course. The contact path of the Aushebers is preferably designed so that the triggering point a greater contact force exists between the lifter and the acceleration spring and a increasing switching force curve in the release direction sets.
Zum anderen wird der Schaltkraftverlauf maßgebend durch den, sich aus dem Zusammenwirken der Beschleunigungsfeder und dem Rastelement ergebenden Federkraftverlauf beeinflusst. Mit der gezielten Auswahl einer Beschleunigungsfeder mit entsprechender Federkennlinie wird der Federkraftverlauf festgelegt. Durch Austauschen und Anpassen der Beschleunigungsfeder kann der Verlauf der Schaltbetätigungskraft mit einfachen Mitteln abgestimmt werden.To the Others, the shift force course is decisive by the, from the interaction of the acceleration spring and the locking element resulting Spring force course influenced. With the targeted selection of an acceleration spring with appropriate spring characteristic of the spring force curve is set. By replacing and adjusting the acceleration spring of the Course of the switching actuation force be matched with simple means.
Der erfinderische Schaltermechanismus, insbesondere die Verwendung von einfachen Biegefedern und ihre gemeinsame Befestigung mit dem Rastelement an der Seilspule bzw. am Schaltergehäuse, ermöglicht eine leichte Abstimmung der relativ zur Aufziehkraft geforderten Freigabekraft. Es ergibt sich ein kompakter und kostengünstiger Schalteraufbau, der sich sowohl für Hebel- als auch für Drehschalter eignet. Für die Schaltfunktion ist es unerheblich, ob die Biegefedern von der Seilspule gehalten werden und das Rastelement in die Rastkontur am Schaltergehäuse einrastet, oder ob die Biegefedern am Schaltergehäuse befestigt sind und das Rastelement in eine Rastkontur an der Seilspule eingreift.Of the inventive switch mechanism, in particular the use of simple bending springs and their joint attachment with the locking element on the cable coil or on the switch housing, allows easy tuning the release force required relative to the winding force. It results a compact and cost effective Switch assembly, suitable for both lever and rotary switches suitable. For the switching function, it does not matter if the bending springs of the Rope coil are held and the locking element in the locking contour on the switch housing engages, or whether the bending springs attached to the switch housing are and engages the locking element in a latching contour on the cable reel.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenSummary the drawings
Anhand von vier Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel zur weiteren Erläuterung der Erfindungsmerkmale gezeigt:Based of four drawings will be an embodiment of the other explanation of the invention features shown:
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispielesdescription a preferred embodiment
In
Beim
Freigabevorgang drückt
der Ausheber
Dieser
Schaltmechanismus ermöglicht
einen sehr platzsparenden, einfachen Schalteraufbau und ist um eine
zentrale Achse angeordnet. Hierdurch eignet er sich besonders für Drehschalter.
Die einfachen Biegefedern und ihre gemeinsame Befestigung in einer
Aufnahmekontur
Die
- 11
- Schaltergehäuseswitch housing
- 22
- Lenkerklemmehandlebar clamp
- 33
- Seilzugaufnahmecable recording
- 44
- Griffträgerhandle support
- 55
- Betätigungselementactuator
- 66
- Mitnehmertakeaway
- 77
- Seilspulecable reel
- 88th
- Rastelementlocking element
- 99
- AufnahmekonturUp Silhouette
- 1010
- Rastkonturcatch contour
- 1111
- Haltekonturretaining contour
- 1212
- AusheberLifters
- 1313
- Beschleunigungsfederacceleration spring
- 1414
- Seileinhängungrope hanging
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510014007 DE102005014007A1 (en) | 2005-03-26 | 2005-03-26 | Switching mechanism for actuating bicycle`s multi gear box, has catcher supporting in catch contour at cable reel/ switch housing, and acceleration spring fixed to reel/housing, where spring and catcher are designed as spiral spring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200510014007 DE102005014007A1 (en) | 2005-03-26 | 2005-03-26 | Switching mechanism for actuating bicycle`s multi gear box, has catcher supporting in catch contour at cable reel/ switch housing, and acceleration spring fixed to reel/housing, where spring and catcher are designed as spiral spring |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=36973686
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE200510014007 Withdrawn DE102005014007A1 (en) | 2005-03-26 | 2005-03-26 | Switching mechanism for actuating bicycle`s multi gear box, has catcher supporting in catch contour at cable reel/ switch housing, and acceleration spring fixed to reel/housing, where spring and catcher are designed as spiral spring |
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