DE102011102767A1 - Bicycle has chain circuit that is provided at rear wheel and gear box hub circuit which is provided at rear wheel hub such that only one of chain and gear hub circuits is operated at specific time in arm region at bicycle portion - Google Patents
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- B62M25/00—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles
- B62M25/08—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with electrical or fluid transmitting systems
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrrad mit Kettenschaltung am Hinterrad und mit Getriebeschaltung in der Hinterradnabe.The invention relates to a bicycle with derailleur on the rear wheel and with transmission circuit in the rear hub.
Aus der
Erwähnt sind bei der bekannten Lösung auch Vorschläge, die eine Nabenschaltung in der Hinterradnabe und eine Kettenschaltung am Hinterrad kombinieren. was die Übersetzungsverhältnisse anbetrifft, so besteht kein oder kaum ein Unterschied zwischen der Nabenschaltungsversion und der Kettenschaltungsversion am Tretlager. Die Dreigangschaltung in der Hinterradnabe und die Dreigangschaltung am Tretlager haben stets eine Vorgelege-Funktion. Die Übersetzungssprünge an der Dreigangschaltung sind zwei- bis dreimal so groß wie die Abstufung der Ritzel an der Kettenschaltung am Hinterrad. Deshalb trifft die bekannte Lösung eine Auswahl an Übersetzungsverhältnissen, indem sie eine feste Zuordnung jedes Ganges der Dreigangschaltung zu einer Auswahl an Gängen der Kettenschaltung am Hinterrad vorsieht. Diese Zuordnung erfolgt durch je eine Kurvenscheibe für die beiden Gangschaltungen, die über Schlepphebel auf die bekannten Bowdenzüge einwirken. Die beiden Kurvenscheiben sind fest auf einer gemeinsamen Welle angeordnet und werden deshalb beim Schalten immer synchron gedreht. Die Drehung wird von einem drehbaren Handgriff am Lenker abgeleitet.Also mentioned in the known solution are proposals that combine a hub gear in the rear hub and a derailleur on the rear wheel. As far as the gear ratios are concerned, there is little or no difference between the hub gear version and the derailleur version on the bottom bracket. The three-speed shift in the rear hub and the three-speed shift on the bottom bracket always have a counter function. The translation jumps to the three-speed circuit are two to three times as large as the gradation of the pinion on the derailleur on the rear wheel. Therefore, the known solution makes a selection of gear ratios by providing a fixed assignment of each gear of the three-speed circuit to a selection of gears of the derailleur on the rear wheel. This assignment is made by a respective cam for the two gear shifts, which act on rocker arms on the known Bowden cables. The two cam disks are fixedly arranged on a common shaft and are therefore always rotated synchronously when switching. The rotation is derived from a rotatable handle on the handlebars.
Nachteilig dabei ist, dass für eine kontinuierliche Änderung des Übersetzungsverhältnisses beide Schaltungen gleichzeitig betätigt werden müssen, was die erforderlichen Schaltkräfte erhöht.The disadvantage here is that for a continuous change of the gear ratio, both circuits must be operated simultaneously, which increases the required switching forces.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Steuerungsmöglichkeit für eine Kombination aus einer Nabenschaltung im Hinterrad und einer Kettenschaltung am Hinterrad vorzusehen, die eine kontinuierliche Änderung der Übersetzungsverhältnisse pro Schaltvorgang erlaubt und die leicht zu handhaben istThe invention is therefore based on the object to provide a control option for a combination of a hub gear in the rear wheel and a derailleur on the rear wheel, which allows a continuous change in the gear ratios per switching operation and which is easy to handle
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 wiedergegeben. Der Benutzer kann im Rahmen der zur Verfügung stehenden Gänge an jeder der beiden Schaltungen schalten und kommt zu dem erwarteten Ergebnis eines leicht erhöhten oder leicht reduzierten Übersetzungsverhältnisses. Für eine kontinuierliche Änderung des Übersetzungsverhältnisses muss im Rahmen der vorgesehenen Schalthebelstellungen „eins” hoch- oder runtergeschaltet werden. Wenn die eine Schaltung erschöpft oder unvorteilhaft ist, wird an der anderen weitergeschaltet. Die Übersetzungsstufungen beider Schaltungen sind innerhalb der einzelnen Schaltungen und zwischen den beiden Schaltungen etwa gleich. Technisch notwendige Abweichungen von dieser Gleichheit zwischen den einzelnen Stufen, die sich nicht vermeiden lassen, weil es bei Verzahnungsgetrieben keine halben Zähne gibt, sollen dabei außer Betracht bleiben. Angestrebt sind Stufungen von 15 Prozent Änderung des Übersetzungsverhältnisses von Gang zu Gang.The solution to this problem is given in
Bevorzugt sind Nabenschaltungen mit mehr als vier Gängen vorgesehen, um eine gewünschte Bandbreite bei den beiden End-Übersetzungsverhältnissen des gesamten Schaltungsvermögens anbieten zu können. Dies vor dem Hintergrund, dass sich in der Wahrnehmung des Fahrradfahrers bei der Erfindung die Gangzahlen der Schaltgetriebe addieren und nicht multiplizieren.Preferably, hub gears with more than four gears are provided in order to offer a desired bandwidth at the two final gear ratios of the total circuit capacity. This against the background that add in the perception of the cyclist in the invention, the gear numbers of the manual transmission and not multiply.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die geometrische Stufung in beiden Schaltungen etwa gleich ist mit Abweichungen kleiner +/–70% vom arithmetischen Mittelwert aller Stufen. Vorzugsweise liegt die Toleranz bei +/–50%.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the geometric gradation in both circuits is approximately equal to deviations smaller +/- 70% of the arithmetic mean of all stages. Preferably, the tolerance is +/- 50%.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass beide Schaltungen von einer einzigen Handbetätigung am Lenker des Fahrrades geschaltet werden. Das erlaubt einen Schaltungskomfort wie bei großen Nabenschaltungen mit z. B. 14 Gängen, ist jedoch wesentlich preiswerter und vom Gewicht her leichter.Another development of the invention is the fact that both circuits are switched by a single manual operation on the handlebar of the bicycle. This allows a circuit comfort as with large hub circuits with z. B. 14 gears, but is much cheaper and lighter in weight.
In weiterer Ausgestaltung dieser Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die eine Schaltung arretiert ist, während die andere geschaltet wird und umgekehrt. Das spiegelt auf der Grundlage der Einhandbetätigung den nahtlosen Anschluss der Übersetzungsbereiche der beiden Schaltungen wieder.In a further embodiment of this embodiment of the invention it is provided that one circuit is locked while the other is switched and vice versa. This reflects, based on the one-hand operation, the seamless connection of the transmission ranges of the two circuits.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine die Stellungen beider Schaltungen zusammenfassende, ein einziges Gesamtübersetzungsverhältnis darstellende Ganganzeige vorgesehen ist. Das vermittelt dem Fahrradfahrer den Eindruck einer übersichtlichen einzigen Gangschaltung.In a further embodiment of the invention, it is proposed that a summarizing the positions of both circuits, a single overall gear ratio representing gear indicator is provided. This gives the cyclist the impression of a clear single gearshift.
Nach einem ergänzenden Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schalten über zwei Kulissen erfolgt, die vorzugsweise auf einer mit der Lenkstange konzentrischen, drehbaren Hülse im oder am Drehgriff des Lenkers ausgebildet sind. In den Kulissen gleiten Kulissensteine, die an axial geführten Schlitten vorgesehen sind, an die die Bowdenzüge angeschlossen sind. According to a supplementary feature of the invention it is provided that the switching takes place via two scenes, which are preferably formed on a concentric with the handlebar rotatable sleeve in or on the rotary handle of the handlebar. In the scenes slide sliding blocks, which are provided on axially guided slide, to which the Bowden cables are connected.
Um In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zum Betätigen jeder der beiden Schaltungen ein motorischer Antrieb vorgesehen ist. Das dient der weiteren Erleichterung des Schaltvorgangs und stellt einen Einstieg in die vorzugsweise elektrische Steuerung der Motoren dar.In a further embodiment of the invention, it is provided that for actuating each of the two circuits, a motor drive is provided. This serves to further facilitate the switching process and represents an introduction to the preferably electrical control of the engines.
In ergänzender Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass beide Motoren an eine gemeinsame Steuerbaugruppe angeschlossen sind. Das erlaubt es mit moderner Technik, den Schaltvorgang komfortabel durchzuführen.In a supplementary embodiment of the invention, it is proposed that both motors are connected to a common control module. This makes it possible with modern technology to perform the switching process comfortably.
Mit einem ergänzenden Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerbaugruppe an das elektrische Bordnetz des Fahrrades angeschlossen ist. Bei vielen Fahrrädern gibt es bereits Akkus und einen Generator, die auch für die Schaltungssteuerung und die zu verrichtende Arbeit beim Schaltvorgang benutzt werden können.With a supplementary feature of the invention it is provided that the control module is connected to the electrical system of the bicycle. For many bicycles, there are already batteries and a generator that can also be used for the circuit control and the work to be done during the switching process.
Die Erfindung wird im Einzelnen anhand der Zeichnung erläutert, dabei zeigen:The invention will be explained in detail with reference to the drawing, in which:
Wie aus
In
In
Mit dem in
Die Kulissensteine
Beim Durchschalten aller Gänge durch Drehung der Kulissenhülse
Die in
Von dem Fahrradfahrer wird nur eine einzige Schaltung schalt-gefühlsmäßig wahrgenommen.From the cyclist, only a single circuit is perceived switch-emotionally.
Durch die elektrischen Motoren
Die gewünschte Entfaltung lässt sich durch geeignete Auswahl der Zähnezahl des Kettenblattes
Im Ergebnis erlaubt es die Erfindung, aufbauend auf real existierende Schaltungen für Kette und Nabe, eine große Variation des Übersetzungsverhältnisses der zwei zusammengefassten Schaltungen zu gestalten und dabei etwa gleichmäßige Stufensprünge von Gang zu Gang einzuhalten.As a result, the invention makes it possible, based on actually existing chain and hub circuits, to make a large variation of the gear ratio of the two combined circuits while maintaining approximately even step-to-step increments.
Alle beschriebenen oder bildlich dargestellten Merkmale bilden für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.All described or illustrated features form the subject of the invention, alone or in any meaningful combination, regardless of their combination in the claims or their dependency.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19609723 C2 [0002] DE 19609723 C2 [0002]
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DE19609723C2 (en) | 1996-03-13 | 2000-01-20 | Christoph Schmeding | Actuator for bicycle gears |
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EP2923940A1 (en) * | 2014-03-26 | 2015-09-30 | Werner Ruesch | Bicycle chain switching |
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