-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Fahrräder zur Betätigung eines Schaltseiles.
-
Schaltvorrichtungen dieser Art sind unter anderem aus den Dokumenten
DE 201 22 305 U1 ,
DE 689 17 546 T2 ,
DE 696 24 620 T2 sowie
DE 690 14 159 T2 bekannt geworden. Sie werden an einer Lenkstange montiert und der Benutzer muss, um den Schalthebel einer solchen Schaltvorrichtung zu betätigen und einen Gangwechsel vorzunehmen, seinen Daumen und/oder den Zeigefinger von der Lenkstange entfernen. Hierdurch aber wird die Kraft zum Festhalten der Lenkstange geschwächt, was vor allem beim Fahren mit einem Mountainbike über holprige, unebene Straßen und Wege und/oder beim Fahren mit höherer Geschwindigkeit gefährlich sein kann.
-
Außerdem können die bekannten Schaltvorrichtungen häufig nicht entsprechend den natürlichen Bewegungen des Daumens bewegt werden, was die zum Festhalten der Lenkstange zur Verfügung stehende Kraft weiter beeinträchtigen kann. Zudem muss bei einigen der bekannten Schaltvorrichtungen der Schalthebel gleichzeitig sowohl mit dem Zeigefinger als auch mit dem Daumen betätigt werden, was für den Benutzer überaus unpraktisch ist. Daneben sind einige der bekannten Schaltvorrichtungen, die nur mit dem Zeigefinger betätigt werden müssen, um den Griff für die Gangschaltung zu betätigen, deshalb eher als unpraktisch anzusehen, weil der Benutzer beim Schalten sein Handgelenk verbiegen muss. Auch in diesem Fall wird die Kraft zum Festhalten der Lenkstange geschwächt.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, sodass beim Umschalten die Lenkstange mit allen Fingern einschließlich des Daumens jederzeit sicher gehalten wird, wobei bei der Schaltvorrichtung der Schalthebel beim Schaltvorgang mit einer möglichst geringen Handbewegung betätigt werden muss und bei der der Schalthebel entsprechend der natürlichen Bewegungsweise des Daumens betätigt werden kann und der Benutzer zum Betätigen des Schalthebels seinen Daumen nach vorne statt nach hinten bewegt, wobei der Nutzer den Schalthebel ohne die Zuhilfenahme seines Zeigefingers betätigen kann, und wobei der Benutzer den Schalthebel mit nur einer einzigen Bewegung zwischen vier Schaltgängen umschalten kann, so dass der Benutzer die Lenkstange während des Schaltvorganges sowohl mit dem Daumen als auch mit dem Zeigefinger jederzeit sicher festhalten kann.
-
Die oben genannte Aufgabe wird durch eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 beziehungsweise 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Erfindungsgemäß ist dabei die Schaltvorrichtung aus einem Gehäuse zur Montage an einer Lenkstange des Fahrrades aufgebaut und weist ferner ein Aufwickelelement für das Schaltseil auf. Am Gehäuse ist eine Positionssperrklinke für das Aufwickelelement als Hauptsperrklinkenelement zum Einrücken in die erste der beiden Verzahnungen gelagert, mit einer ersten Feder zum Vorspannen der Positionssperrklinke, um diese in die erste Verzahnung des Aufwickelelementes einzurücken. Ferner ist am Gehäuse ein Schalthebel zur Drehbetätigung durch den Daumen als Haupthebel mit einer an diesem Schalthebel montierten Schaltklinke montiert, die von der Positionssperrklinke in Eingriff mit der zweiten der beiden Verzahnungen bringbar ist. Ferner sind bei der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung eine Feder zum Vorspannen der Schaltlinke und ein gleitend und vorgespannt an der Schaltvorrichtung angeordneter Übertragungsschieber zur Aussteuerung der Positionssperrklinke aus der ersten Verzahnung vorgesehen, wobei der Übertragungsschieber als Gleitplatte ausgebildet ist. Schließlich ist ein drehbar am Haupthebel angeordneter Seitenhebel zur Betätigung des Übertragungsschiebers vorgesehen, um die Positionssperrklinke auszusteuern. Weiterhin weist diese Schaltvorrichtung ein drehbar ausgebildetes Aufwickelelement auf.
-
Der Benutzer kann den Haupthebel dank der am Haupthebel befindlichen Schaltklinke mit dem Daumen betätigen, so dass er die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung auch beim Festhalten an der Lenkstange leicht betätigen kann, wobei der Haupthebel in die natürliche Bewegungsrichtung des Daumens bewegt werden kann, damit der Benutzer die Lenkstange, an der die Schaltvorrichtung montiert ist, weiterhin gut festhalten kann.
-
Das Aufwickelelement besteht erfindungsgemäß aus einer Riemenscheibe mit zwei Verzahnungen und ist zum Anschließen des Schaltseiles ausgebildet. Die Positionssperrklinke ist drehbar am Gehäuse ausgebildet, wobei das Gehäuse an der ersten Verzahnung anliegt, während der Haupthebel zum Einrücken dieser ersten Verzahnung während der Drehbewegung aufgebaut ist, um die Sperrbewegung der Positionssperrklinke während des Drehens des Haupthebels in Übereinstimmung mit der ersten Verzahnung zu bewirken.
-
Zum Schalten in einen höheren Gang ist der Haupthebel aus der neutralen Position in eine erste Richtung derart drehbar ausgebildet, dass die daran angelenkte Schaltklinke von der Positionssperrlinke entfernt und dadurch die Schaltklinke unter dem Druck der Feder in Eingriff mit der zweiten Verzahnung gebracht wird und dass bei einem weiterem Rotieren des Haupthebels das Aufwickelelement in Aufwickelrichtung gedreht wird, um dann beim Zurückstellen des Haupthebels in seine Anfangsposition an den schrägen Flächen der zweiten Verzahnung abzugleiten, wobei die Schaltklinke in der Anfangsposition aus der zweiten Verzahnung aussteuerbar ist.
-
Bei einer Betätigung des Seitenhebels zum Schalten in den nächst niedrigeren Gang kann der Übertragungsschieber zur Drehachse des Aufwickelelements verschoben werden und dadurch kann mittels des Übertragungsschiebers und einer Gleitstange die Positionssperrklinke außer Eingriff mit der ersten Verzahnung gebracht werden, wodurch die Schaltklinke unter dem Druck der Feder in die zweite Verzahnung einrastbar ist. Das Aufwickelelement wird durch den Zug des mit dem anderen Ende des Schaltseiles verbundenen Umwerfers geringfügig in Abwickelrichtung gedreht, wobei bei einer Entlastung des Seitenhebels der Übertragungsschieber und die Gleitstange in ihre Ursprungsposition zurückbewegt werden. Dadurch ist die Positionssperrklinke wieder in die erste Verzahnung einrastbar und die Schaltklinke wird wieder aus der zweiten Verzahnung ausgehoben, sodass durch das Aufwickelelement die Abwickelbewegung zum Schalten in den nächst niedrigeren Gang vollendet wird.
-
Ein Drehschaft ist am Haupthebel befestigt und erstreckt sich rotierbar durch das Gehäuse und durch die Riemenscheibe/das Getriebe, während mit einer dritten Feder dieser Drehschaft vorgespannt wird, so dass somit der Haupthebel zur neutralen Position bewegt wird. Die erste Sperrklinke ist mit einer Nockenfläche unter- einer nockenverriegelten Oberfläche versehen, während die zweite Sperrklinke mit der anderen Nockenfläche und nockenverriegelten Oberfläche versehen ist, damit durch das Einrücken dieser Nockenflächen und nockenverriegelten Oberfläche die zweite Sperrklinke mit der ersten Sperrklinke rotiert und somit aus der zweiten Verzahnung ausgerückt wird. Beim Loslassen des Seitenhebels wird die erste Sperrklinke mit der ersten Feder vorgespannt, so dass diese erste Sperrklinke mit der zweiten Sperrklinke zusammen bewegt werden können, um die zweite Sperrklinke aus der zweiten Verzahnung auszurücken.
-
Vorzugsweise ist die Hauptsperrklinke aus einer Sperrklinke zum Einrücken, mit der ersten Verzahnung und einem mit der ersten Feder vorgespannten Einrückelement aufgebaut sowie mit einem Bohrloch zur Aufnahme einer Stange versehen, wobei die Hauptsperrklinke um diese Stange rotierbar ist. Die Nebensperrklinke ist aus einer ersten Sperrklinke zum Einrücken in die zweite Verzahnung und einem mit der zweiten Feder vorgespannten Einrückelement aufgebaut sowie mit einem Bohrloch, zur Aufnahme einer Stange versehen, wobei die Nebensperrklinke um diese Stange rotierbar ist.
-
Bei einer Ausführungsform ist das Bohrloch des zweiten Elements als ein Längsschlitz ausgeführt, wobei das zweite Sperrklinkenelement aus einer zweiten Sperrklinke aufgebaut ist, die in die zweite Verzahnung eingerückt wird, damit zum Verschieben in die zweite umgekehrte Richtung dieses zweite Sperrklinkenelement mit einer Rotier- und Gleitbewegung bewegt wird, wobei die erste Sperrklinke dieses zweiten Sperrklinkenelements anfänglich in die zweite Verzahnung eingerückt und danach mit dem ersten Sperrklinkenelement von der zweiten Verzahnung weg bewegt und ausgerückt wird, so dass das zweite Sperrklinkenelement um eine verschiedene Drehachse rotiert und geglitten wird. Vorzugsweise ist das zweite Sperrklinkenelement aus einer aufrecht angeordneten Stange aufgebaut, die mit dem ersten Sperrklinkenelement eingerückt ist, um dieses zweite Sperrklinkenelement zu gleiten und zu rotieren.
-
Bei allen Ausführungsformen ist das erste Sperrklinkenelement mit einem Ausschnitt versehen, so dass die Sperrklinke angehoben wird, während die zweite Sperrklinke in diesem Ausschnitt unterhalb dieser angehobenen Sperrklinke des ersten Sperrklinkenelementes positioniert ist.
-
Der Haupthebel ist mit einer Vertiefung versehen, während eine Gleitplatte gleitbar in dieser Vertiefung montiert ist. Im Gehäuse befindet sich ebenfalls eine Anordnung zum Einrücken mit dem Seitenhebel, wenn die Gleitplatte mit diesem Seitenhebel verschoben wird, damit der Haupthebel nicht rotiert werden kann. Dieser Seitenhebel kann beim Rotieren des Haupthebels ebenfalls nicht betätigt werden.
-
Ferner kann der Schalthebel für ein Fahrrad mit einer Antriebsvorrichtung mit einem Gehäuse und mit einem Klemmkopf zum Montieren dieses Gehäuses an einer Lenkstange des Fahrrades weg von der Antriebsvorrichtung ausgebildet sein. Weiter ist das Gehäuse mit einer Aushöhlung darin versehen. Ein Mechanismus in diesem Gehäuse dient zum Steuern der Betätigung dieser Antriebsvorrichtung. Am Gehäuse ist ein Haupthebel zum Rotieren relativ zum Gehäuse montiert, während der Haupthebel mit einem Teil zum Einschieben des Daumens des Benutzers ausgestattet ist, damit der Benutzer den Mechanismus in eine erste Richtung rotieren kann, und damit der Haupthebel zum Aktivieren des Mechanismus, in diesen eingerückt wird. Ein Seitenhebel ist drehbar am Haupthebel zum Einrücken mit dem Daumen des Benutzers montiert, sodass mittels des Seitenhebels der Mechanismus zum Steuern der Betätigung der Antriebsvorrichtung in eine zweite, umgekehrte Richtung aktiviert werden kann.
-
Der Mechanismus ist entweder a) als ein pneumatisches Ventil, b) ein hydraulischer Kolben oder c) als ein elektrischer Schalter ausgeführt.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt eine erste perspektivische Ansicht einer rechten Handschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei diese von oben gezeigt ist inklusive eines äußeren Endes der Lenkstange, an der die Handschaltung montiert ist.
-
2 zeigt eine zweite, verschiedene perspektivische Ansicht der Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei diese von oben gezeigt ist inklusive eines äußeren Endes der Lenkstange, an der die Handschaltung montiert ist.
-
3 zeigt eine perspektivische Ansicht der an der Lenkstange montierten Schaltung, wobei diese von unten gezeigt ist, wobei der Haupthebel noch nicht vorgespannt ist, und die Bewegungsrichtungen dieses Haupthebels und des Seitenhebels dargestellt sind.
-
4 zeigt einen Grundriss einer Draufsicht der an einer Lenkstange montierten Schaltung, wobei die Bewegung des Daumens und des Haupthebels, die den gleichen Drehpunkt gemeinsam benutzen, dargestellt ist.
-
5 zeigt einen Grundriss einer Bodenansicht der an einer Lenkstange montierten Schaltung, wobei die Bewegung des Daumens und des Haupthebels, die den gleichen Drehpunkt gemeinsam benutzen, dargestellt ist.
-
6 zeigt einen Grundriss der Schaltung von hinten, wobei die Bewegung des Haupthebels an einem Winkel zur Mittellinie der Lenkstange dargestellt ist.
-
7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Außenendes der Schaltung, wobei die Lenkstange mit den Fingern des Benutzers festgehalten wird.
-
8 zeigt eine perspektivische Ansicht des Innenendes der Schaltung von deren anderen Seite, wobei die Lenkstange mit den Fingern des Benutzers festgehalten wird.
-
9 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Schaltung.
-
10 zeigt einen Grundriss des unteren Gehäuses von oben.
-
11 zeigt einen Grundriss des unteren Gehäuses von der Seite, betrachtet von einer kurzen Seitenkante.
-
12 zeigt einen Grundriss des unteren Gehäuses von der Seite, betrachtet von einer langen Seitenkante.
-
13 zeigt einen Grundriss des unteren Gehäuses von der Seite, betrachtet von der anderen kurzen Seitenkante.
-
14 zeigt einen Grundriss des oberen Gehäuses von oben.
-
15 zeigt einen Grundriss des Innenendes des oberen Gehäuses.
-
16 zeigt einen Grundriss des oberen Gehäuses von hinten.
-
17 zeigt einen Grundriss des Außenendes des oberen Gehäuses.
-
18 zeigt einen Grundriss des oberen Gehäuses von unten.
-
19 zeigt einen Grundriss des oberen Gehäuses von hinten, wobei dieses Gehäuse an einer Lenkstange befestigt ist.
-
20 zeigt eine Draufsicht der Riemenscheibe/des Getriebes.
-
21 zeigt eine Draufsicht der Riemenscheibe/des Getriebes, wobei die zweite Verzahnung aus der ersten Verzahnung ausgerückt wird.
-
22 zeigt einen in der 21 gezeigten Grundriss des Endes der Riemenscheibe/des Getriebes im Schnitt 22-22.
-
23 zeigt einen Grundriss der Riemenscheiben/des Getriebes von unten, wobei die erste Verzahnung aus der zweiten Verzahnung ausgerückt ist.
-
24 zeigt einen in der 21 gezeigten Grundriss des Endes der Riemenscheibe/des Getriebes im Schnitt 24-24.
-
25 zeigt einen Grundriss des Drehschaftes.
-
26 zeigt einen Grundriss des Hauptsperrklinkenelementes von oben.
-
27 zeigt eine Seitenansicht des Hauptsperrklinkenelementes von oben.
-
28 zeigt einen Grundriss des Haupthebels von oben.
-
29 zeigt einen Grundriss des Haupthebels von der Seite.
-
30 zeigt einen Grundriss des Haupthebels von unten.
-
31 zeigt einen in der 30 gezeigten Grundriss des Endes des Haupthebels im Schnitt 31-31.
-
32 zeigt einen Grundriss des kleineren Sperrklinkenelementes von oben.
-
33 zeigt einen Grundriss des kleineren Sperrklinkenelementes.
-
34 zeigt einen Grundriss der Gleitplatte von oben.
-
35 zeigt einen Grundriss der Gleitplatte von der Seite.
-
36 zeigt einen Grundriss der Abdeckplatte von oben.
-
37 zeigt einen Grundriss des Endes der Abdeckplatte.
-
38 zeigt einen Grundriss der Abdeckplatte von der Seite.
-
39 zeigt einen Grundriss des Seitenhebels von oben.
-
40 zeigt einen Grundriss des Seitenhebels von der Seite.
-
41 zeigt einen Grundriss des Seitenhebels von unten.
-
42 zeigt einen Grundriss der Schaltvorrichtung, wobei die Abdeckplatte und das obere Gehäuse entfernt sind, um deren Funktion darzustellen.
-
43 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teiles der Schaltvorrichtung, wobei die Riemenscheibe/ das Getriebe weggelassen sind, um deren Funktion darzustellen.
-
44 zeigt einen vergrößerten Grundriss eines Teils der Schaltvorrichtung und stellt deren Funktion dar.
-
45 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils der Schaltvorrichtung gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei die Riemenscheibe/ das Getriebe weggelassen sind, um deren Funktion darzustellen.
-
46 zeigt einen vergrößerten Grundriss eines Teils der in der 45 gezeigten Schaltvorrichtung, um deren Funktion darzustellen.
-
47 zeigt einen Grundriss des größeren Sperrklinkenelementes nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben.
-
48 zeigt einen Grundriss des in der 47 gezeigten größeren Sperrklinkenelementes.
-
49 zeigt einen Grundriss eines kleinen Sperrklinkenelementes von oben gezeigt, zur Verdeutlichung der gemeinsamen Benutzung mit dem in der 47 gezeigten großen Sperrklinkenelement.
-
50 zeigt eine seitliche Grundansicht des in der 49 gezeigten kleineren Sperrklinkenelementes.
-
51 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils der Schaltvorrichtung der vorherigen Ausführungsform, wobei die Abdeckplatte entfernt ist, um die Funktion darzustellen.
-
52 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils der in der 51 gezeigten Schaltvorrichtung, wobei deren Funktion dargestellt wird.
-
53 zeigt einen Grundriss des in der 52 gezeigten Teils des Haupthebels bei der Benutzung von oben.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Wie in den Zeichnungen detailliert gezeigt ist, ist eine an der Lenkstange 46 eines Fahrrades zu montierender Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem unteren Gehäuse 14 und aus einem oberen Gehäuse 16 zur Aufnahme der Komponenten der Schaltvorrichtung aufgebaut. Wie dies insbesondere in der 9 bis 13 gezeigt ist, besteht ein unteres Gehäuse 14 aus einer flachen Platte 18 in einer allgemein rechteckigen Form mit einer ersten Längskante 18a, einer zweiten und dritten leicht gebogenen Breitenkante 18b und 18c, und mit einer vierten Längskante 18d. Da die Kante 18b ein wenig länger als die Kante 18c ist, ist die vierte Längskante 18d bei 20 abgeschnitten, um an der Kante 18e anzuliegen. Die Platte 18 ist in der Mitte mit einer runden Öffnung 22 versehen und weist in Übereinstimmung darin eine Laschenöffnung 24 an einem Umfangsteil auf. Eine angehobene Kante 26 erstreckt sich vollständig entlang der Kanten 18a und 18c nach oben, wonach deren Breite vor der Kante 18c deutlich verjüngt ist, um so eine Vertiefung 27 zu bilden. Die obere Fläche des Leistenteils 26, welches sich entlang der Kante 28a erstreckt, ist mit zwei zueinander beabstandet vorgesehenen Bohrlöchern 28 und 30 versehen.
-
Wie dies in der 9 und in den 14 bis 19 gezeigt ist, ist das obere Gehäuse 16 aus einer teilweise kreisrunden und flachen Platte 32 mit einer allgemein bogenförmigen Kante 32a gebildet, wobei die Kanten 18b und 18c mit denselben Querschnitten versehen sind. Eine angehobene Leiste 34 erstreckt sich entlang der gesamten Länge der Leiste 32b und teilweise entlang der Kante 32a nach unten. Entlang der Kante 32b ist die Leiste 34 verbreitert, und zwar von einem Ende der Kante 32a bis zu deren anderem Ende, wobei die Breite an einem Ende davon deutlich reduziert ist, um so eine Vertiefung 36 zu bilden. Die obere Fläche eines Teils der Leiste 34 ist mit zwei in einen Abstand zueinander vorgesehenen Bohrlöchern 38 und 40 versehen, wobei sich diese Leiste 34 entlang der Kante 32b erstreckt. Auf diese Weise liegen die Leisten, die die gleiche Größe und Form aufweisen, aufeinander, um dazwischen eine Aushöhlung zu bilden, wenn das untere Gehäuse 14 und das obere Gehäuse 16 miteinander befestigt werden, wobei Bohrlöcher 28 und 38 und Bohrlöcher 30 und 40 in Übereinstimmung zueinander vorgesehen sind. Stifte (nicht gezeigt) können in die entsprechenden Bohrlöcher eingeführt werden, damit das untere Gehäuse 14 und das obere Gehäuse 16 zueinander leicht ausgerichtet und miteinander befestigt werden können.
-
Zusätzlich weist die Platte 32 in der Nähe zur Mitte der gebogenen Außenkante 32a ein äußeres Verlängerungsteil 32c auf, wobei dieses äußere Verlängerungsteil 32c auf der radialen Außenfläche mit einer Führungsfläche 32d versehen ist.
-
Weiter ist das obere Gehäuse 16 mit einem Klemmkopf 42 versehen, der an einer Neigungsfläche zur oberen Fläche der Platte 32 montiert ist. Der Klemmkopf 42 ist mit einer unteren halbrunden Vertiefung 48 versehen, während ein oberer Klemmarm 50 mit einer oberen halbrunden Vertiefung 52 versehen ist, so dass mit diesen Vertiefungen 48 und 52 eine kreisförmige Öffnung 44 gebildet wird. Das freie Ende des oberen Klemmarms 50 weist ein Bohrloch 50a auf, dessen Position der einer Gewindeöffnung 55 in einem freien Ende des unteren Klemmarms 43 entspricht, wodurch ein Bolzen 54 zum Festziehen des Klemmarms 42 an der Lenkstange 46 eingeschoben ist.
-
Der Klemmkopf 42 weist auf der gegenüberliegenden Seite der runden Öffnung 44 eine angehobene Verlängerung 56 auf, welche sich von der oberen Fläche der Platte 32 nach oben erstreckt. Ein durchgehendes Bohrloch 58 reicht vollständig durch die Platte 32 und durch diese angehobene Verlängerung 56 hindurch, dessen Zweck nachstehend beschrieben werden soll. Ein hohles und zylindrisches Stutzenelement 60 ist im Bohrloch 58 befestigt, um das Bohrloch 58 besser gegen Abnutzung zu schützen, wobei das Stutzenelement 60 mit der unteren Fläche der Platte 32 bündig ist. Auf der unteren Fläche der Platte 32 ist um das Bohrloch 58 herum eine leichte ringförmige Vertiefung 62 vorgesehen, welche koaxial zu diesem angeordnet ist.
-
Das obere Gehäuse 16 ist an der Peripherie der Platte 32 und an einem Ende der angehobenen Kante 34 weiter mit einem Kabelaufnahmeteil 64 versehen. Dieses Kabelaufnahmeteil 64 erstreckt sich vorbei an der Unterkante der Leiste 34 nach unten und ist mit einem durchgehenden Bohrloch 66 zur Kabelaufnahme und mit einem weiteren Gewindeloch 68 daneben versehen. Im durchgehenden Bohrloch 66 zur Kabelaufnahme ist ein Kabelgehäuse 70 eingeschraubt wobei in diesem Kabelgehäuse 70 ein Kabel (nicht gezeigt) aufgenommen ist, so dass sich das Kabel in die Aushöhlung zwischen dem unteren Gehäuse 14 und dem oberen Gehäuse 16 erstreckt. In das andere Bohrloch 68 mit dem Gewinde ist eine Stellschraube 72 eingeschraubt. Eine Stange 74 erstreckt sich von der unteren Fläche des Kabelaufnahmeteils 64 nach unten, dessen Zweck nachfolgend beschrieben werden soll. Die Platte 32 ist ebenfalls mit einem Bohrloch, 32e gleich neben der Innenfläche des Kabelaufnahmeteils 64 an einer Stelle zwischen den Bohrlöchern 66 und 68 versehen.
-
Eine dünne Führungswand 76 erstreckt sich von der unteren Fläche dieses Teils des unteren Klemmarms 47, welcher sich von der Platte 32 nach außen erstreckt, wobei die Führungswand 76 in einem Abstand zur Führungsfläche 32d angeordnet ist, um so eine umgekehrte L-förmige Führungsrille 78 mit einem langen Teil 78a und einem umgekehrten kurzen Teil 78b zu bilden.
-
Wie dies in der 9 und in den 20 bis 24 gezeigt ist, ist in der Aushöhlung zwischen dem unteren Gehäuse 14 und dem oberen Gehäuse 16 ein Teil einer Riemenscheibe/ eines Getriebes 80 positioniert. Dieser Teil der Riemenscheibe/des Getriebes 80 ist mit einem durchgehenden Loch 82 versehen, welches nach den Bohrlöchern 22 und 58 ausgerichtet ist, wobei durch die durchgehenden Bohrlöcher 22, 58 und 82 ein Drehschaft 84 (siehe 25) eingeschoben ist, sodass die Riemenscheibe/das Getriebe 80 innerhalb der Aushöhlung rotiert werden kann. Die Riemenscheibe/das Getriebes 80 weist entlang einer gebogenen Fläche der Peripherie eine erste Verzahnung 86 und eine zweite Verzahnung 88 auf, wobei sich letztere in einem Abstand zur ersten Verzahnung 86 befindet, um zwischen beiden eine Vertiefung 90 zu bilden. Ein Ende dieser bogenförmigen Vertiefung 90 ist mit einer Wand 92 umschlossen, wobei diese Wand 92 mit einer Öffnung 94 versehen ist, die zu einer vergrößerten Vertiefung 96 führt. Beim Zusammensetzen der Riemenscheibe/des Getriebes 80 in der Aushöhlung zwischen dem unteren Gehäuse 14 und dem oberen Gehäuse 16 erstreckt sich das Kabel, welches im durchgehenden Bohrloch 66 aufgenommen ist, in die bogenförmige Vertiefung 90. Das Ende des Kabels weist einen dicken ausgeführten Kopf (nicht gezeigt) auf, welcher auf der gegenüberliegenden Seite der Wand 92 in einer vergrößerten Vertiefung 96 aufgenommen ist. Wenn daher das Teil der Riemenscheibe/des Getriebes 80 in die Richtung weg vom Gewindekabel, welches im durchgehenden Bohrloch 66 aufgenommen ist, bewegt wird, wird das Kabel damit gezogen, um die Gänge der Kettenschaltung zu wechseln. Beim Loslösen des Teiles der Riemenscheibe/des Getriebes 80 durch äußere Einflüsse wird das Kabel durch die Federkraft der Kettenschaltung zurück gezogen, wobei der Teil der Riemenscheibe/ des Getriebes 80 in die umgekehrte Richtung bewegt wird.
-
Die zweite Verzahnung 83 ist dabei tiefer ausgeführt als die erste Verzahnung 86 und ist üblicherweise in einer gegenüberliegenden Richtung davon angeordnet. Der Effekt hiervon wird im Folgenden beschrieben werden. Wie dies ans den Zeichnungen ersichtlich ist, weist die zweite Verzahnung 88 verschiedene Profile auf, die sich hinsichtlich ihrer Richtungen, der verschiedenen Positionen der Sperrklinken und der unterschiedlichen Weise des Einrückens derselben von der ersten Verzahnung 86 unterscheiden. Die obere gebogene Fläche 88a eines jeden Zahns der zweiten Verzahnung 88 ist mit einer Oberfläche zum Einrücken versehen.
-
Wie dies in der 9, 26 und in der 27 gezeigt ist, ist ein Hauptsperrklinkenelement 98 mit einem durchgehenden Loch 100 versehen, damit darin eine Hauptsperrklinkenstange 102 eingeschoben werden kann, wobei diese im Bohrloch 32e des oberen Gehäuses 16 befestigt ist. Auf einer Seite des durchgehenden Bohrloches 100 des Hauptsperrklinkenelementes 98 ist ein Einrückarm 104 angebracht, während sich auf der anderen Seite dieses durchgehenden Bohrloches 10 eine angehobene Sperrklinke 108 befindet. Insbesondere ist ein unteres Teil des Hauptsperrklinkenelementes 98 mit einem Ausschnitt 105 versehen, so dass die Sperrklinke 108 angehoben wird, um die erste Verzahnung 86 einzurücken. Dieser Ausschnitt 105 ist so ausgeführt, dass damit eine Nocke 107 gebildet wird. Eine Wickelfeder 106 ist im Gewindebohrloch 86 des Kabelaufnahmeteils 64 befestigt, während darin eine Stellschraube 72 eingeschraubt ist. Die Wickelfeder 106 wird mit dieser Stellschraube 72 und dem Einrückarm 104 zum Vorspannen eines Hauptsperrklinkenelementes 98 befestigt, um die angehobene Sperrklinke 108 üblicherweise zum Einrücken mit der ersten Verzahnung einzurücken.
-
Wie dies in der 9 und in den 28 bis 31 gezeigt ist, ist der Haupthebel 110 mit einer runden Öffnung 110a versehen, in der das untere Ende des Drehschafts 84 befestigt ist, wobei der Haupthebel 110 unter dem unteren Gehäuse 14 zum Rotieren dieses Drehschafts 84 positioniert ist. Das obere Ende des Drehschafts 84 weist eine Rille 84a auf, in der eine C-Klammer 112 positioniert ist, die den Drehschaft 84 festhält, wobei dieser noch immer rotiert werden kann. Um das obere Ende des Drehschaftes 84 herum ist eine Wickelfeder 114 befestigt und liegt an der C-Klammer 112 an. Das untere Ende 114a der Wickelfeder 114 liegt dabei an dem oberen Klemmarm 50 an, während das obere Ende 114b dieser Wickelfeder 114 in einer Schlitzöffnung 84b der oberen Fläche des Drehschaftes 84 befestigt ist. Auf diese Weise wird die Kraft der Wickelfeder 114 in Gegenuhrzeigerrichtung auf den Haupthebel 110 ausgeübt, bis der Haupthebel 110 mit der Anschlagstange 74 am oberen Gehäuse 16 gestoppt wird.
-
Der Haupthebel 110 besteht aus einem verlängerten und leicht gebogenen Arm 116 mit einer runden Öffnung 110a, die auf dessen oberen Fläche an einem Ende ausgebildet ist, wobei diese in einem Daumen-Betätigungsteil 118, das an einem der runden Öffnung 110a gegenüberliegenden Ende endet. Dabei ist das Daumen-Betätigungsteil 118 parallel zum Drehschaft 84 angeordnet, wobei sich ersteres jedoch in die entgegengesetzte Richtung erstreckt.
-
Wie dies aus der nachfolgenden Beschreibung offensichtlich sein wird, fügt der Nutzer seinen Daumen in das Daumen-Betätigungsteil 118 ein und bewegt seinen Daumen nach innen in einer natürlichen Bewegung seines Daumens, um den Haupthebel 110 zum Betätigen der Gangschaltung zu rotieren, und ist weiter in der Lage, sich gut an der Lenkstange festzuhalten. Das Daumen-Betätigungsteil 118 ist als eine ausgewölbte Wand 120 ausgebildet, damit dessen nach außen gebogene Oberfläche 120a, welche sich gegenüber dem Haupthebel 110 befindet, mit dem Daumen eines Benutzers während der Betätigung berührt werden kann. Mit der ausgewölbten Wand 120 wird daher eine relativ zu einer äußeren Vertiefung 122 konkav gebogenen Fläche gebildet, die an einem oberen Ende zu einer Seite mit einer teilweise abschließenden Wand 124 abgeschlossen ist, und die teilweise an ihrem oberen Ende mit einer oberen Abdeckwand 126 abgedeckt ist.
-
Die obere Fläche des oberen Arms 116 ist mit einer länglichen Vertiefung 128 versehen, wobei das äußere Ende davon eine Öffnung 130 auf der unteren Seite aufweist, die gegenüber einer nach außen gegenüberliegend angeordneten äußeren Vertiefung 122 geöffnet ist. Die obere Fläche l16a des gebogenen Arms 116 ist um die Vertiefung 128 herum niedriger als die obere Fläche 116b und ist ins Innere der Vertiefung 128 gerichtet, wie dies in der nachstehenden Beschreibung beschrieben werden soll. Das obere Ende des Stifts 132 ist bündig mit der oberen Fläche des gebogenen Arms 116 ausgerichtet. Ein Anschlagstift 134 (9) wird ebenfalls in eine kreisrunde Vertiefung 136 auf der oberen Fläche des gebogenen Arms 116 eingeschoben, wonach dieser sofort an das innere Ende der verlängerten Vertiefung 128 anliegt, wobei dessen Zweck mit der folgenden Beschreibung dargelegt werden soll.
-
Die obere Fläche des gebogenen Arms 11 ist neben dem Stift 14 mit einer runden Öffnung 138 versehen, während ein kleines Sperrklinkenelement 140 rotierbar an der oberen Fläche des gebogenen Arms 116 auf einer kleinen Sperrklinkenstange 142, die in die Öffnung 138 eingeschoben wird, montiert ist.
-
Wie dies in den 9, 32 und in der 33 gezeigt ist, ist das kleinere Sperrklinkenelement 140 mit einem durchgehenden Loch 144 versehen, in das eine kleine Sperrklinkenstange 142 rotierbar montiert werden kann. Nach dem Zusammenbauen ist dieses kleinere Sperrklinkenelement 140 in einem Ausschnitt 105 des größeren Sperrklinkenelementes 98 positioniert. Weiter ist das kleinere Sperrklinkenelement 140 auf einer Seite mit einer Sperrklinke 148 zum Einrücken mit die oberen ausgewölbten Flächen 88a der zweiten Verzahnung 88 versehen, während die andere Seite mit einer vertieften Nockenfläche 149 versehen ist. Die Sperrklinke 148 ist mit einer gebogenen Fläche versehen, die in die gewölbte Fläche 88a einer jeden Verzahnung der zweiten Verzahnung 88 einrückt.
-
Wie dies in den 9, 34 und in der 35 gezeigt ist, ist eine Gleitplatte 150 gleitbar in der verlängerten Vertiefung 126 zum länglichen Verschieben darin positioniert. Diese Gleitplatte 150 weist eine verlängerte Öffnung 152 auf, in der ein Stift 132 ausgebildet ist, um die Gleitplatte 150 entlang der Öffnung 152 zu bewegen. Die obere Fläche der Gleitplatte 150 ist bündig mit der oberen Fläche 116a des gebogenen Arms 116 angeordnet. In der verlängerten Öffnung 152 zwischen dem äußeren Ende 152a und dem Stift 132 ist eine Wickelfeder 153 montiert, mit der die Gleitplatte 150 relativ zum Haupthebel 110 nach außen vorgespannt wird. Eine aufrecht angeordnete Gleitstange 154 erstreckt sich von der oberen Fläche der Gleitplatte 150 an deren inneren Ende, wobei diese nach dem Zusammensetzen in die L-förmige Rille 78 des oberen Gehäuses 16 eingepasst und darin bewegt wird.
-
Wie dies in den 9, 36 und in der 38 gezeigt ist, ist auf der gesamten oberen Fläche 116a eine Abdeckplatte 156 montiert und deckt die obere Fläche 116a ab, damit die obere Fläche der Abdeckplatte 156 bündig mit der übrigen oberen Fläche 116b des gebogenen Arms 116 angeordnet ist. Somit weist die Abdeckplatte 156 weist die gleichen Abmessungen wie die obere Fläche 116a auf. Bei dieser Anordnung ist es offensichtlich, dass sich der verlängerte Schlitz 128 gering über die Abdeckplatte 156 und die obere Fläche 116a hinaus in eine obere Fläche 116b erstreckt, damit die aufrecht angeordnete Gleitstange 154 mit der Gleitstange 150 hin und her bewegt werden kann. Die Abdeckplatte 156 ist mit einer Öffnung 158 in Übereinstimmung mit den Öffnungen 117 in der oberen Fläche 116a versehen und nach der Vertiefung 128 ausgerichtet, während die Stifte 160 innerhalb der Öffnungen 117 und 158 zum Sichern der Abdeckplatte 156 zum gebogenen Arm 116 positioniert sind.
-
Die Abdeckplatte 156 ist mit einem Federgehäuse 162 aufgebaut, das sich an deren inneren Ende nach oben erstreckt. Dieses Federgehäuse 162 umfasst eine Innenseitenöffnung 164, in der eine Wickelfeder 166 (9) zum Einrücken in das kleineres Sperrklinkenelement 140 ausgebildet ist, um somit dieses kleinere Sperrklinkenelement 140 mit der zweiten Verzahnung 88 einzurücken. Ein Ende dieser Wickelfeder 166 wird dabei mit einer Stange 165 in einer Öffnung 167 des Federgehäuses 162 festgehalten.
-
Ein Seitenhebel 168 ist am Haupthebel 110 zum Betätigen in umgekehrter Richtung angeordnet, wenn der Haupthebel 110 verschoben wird. Dieser Seitenhebel 168 ist aus einem Drehelement 170 aufgebaut, welches innerhalb der äußeren gegenüberliegenden Vertiefung 122 des Haupthebels 110 positioniert und drehbar auf einem Stift 172 montiert ist, der sich durch eine Öffnung 125 in der teilweise umschließenden Wand 124 des Haupthebels 110 und durch ein Bohrloch 171 im Drehelement 170 erstreckt. Das Drehelement 170 besteht aus einem Einrückelement 173, mit dem die Gleitplatte 150 bewegt wird und mit dem die Bewegung des Seitenhebels 168 in Uhrzeigerrichtung limitiert wird. Dieser Seitenhebel 168 ist ebenfalls mit einem Daumen-Betätigungsteil 174 ausgebildet, welches mit einer dünnen Wand 176 am Drehelement 170 verbunden ist, so dass eine Einkerbung zur Aufnahme einer ausgewölbten Wand 120 gebildet wird, wobei damit die Bewegung des Seitenhebels 168 in Gegenuhrzeigerrichtung limitiert wird. Das Daumen-Betätigungsteil 174 erstreckt sich nach außen quer zur Längsrichtung des gebogenen Arms 116. Der Benutzer kann dann mit dem Seitenhebel 168 in die umgekehrte Richtung entgegen der Richtung der Betätigung des Haupthebels 110 schalten.
-
Bei der Betätigung und wie in den 42 bis 44 gezeigt, wird die Gleitstange 154 der Gleitplatte 150 in der Ausgangsposition nach dem Umschalten des Ganges durch Drehen des Haupthebels 110 und nachdem der Haupthebel 110 in seine Ausgangsposition zurück bewegt wurde, an der Anschlussstelle des Längsteiles 78a und des kurzen Querteils 78b der umgekehrten L-förmigen Führungsrille 78 positioniert. Dies wird mit den Strichlinien in der 42 und in der 44 dargestellt. In dieser Position wird die Sperrklinke 108 des Hauptsperrklinkenelementes 98 in die erste Verzahnung 86 eingerückt, wobei die Nocke 107 des Hauptsperrklinkenelementes 98 in die vertiefte Nockenfläche 149 des kleineren Sperrklinkenelementes 140 eingerückt wird, um somit die Sperrklinke 148 dieses kleineren Sperrklinkenelementes 140 vorzuspannen, wobei dieses kleinere Sperrklinkenelement 140 aus der zweiten Verzahnung 88 ausgerückt wird, wie dies mit den Strichlinien in der 42 und in der 44 dargestellt wird.
-
Wenn der Benutzer den Seitenhebel 168 mit seinem Daumen betätigt, um den Seitenhebel 148 in die in der 42 gezeigten Pfeilrichtung 179 zu rotieren, beispielsweise innerhalb eines Bereiches von 10 Grad bis 30 Grad, schwenkt der Seitenhebel 168 um den Stift 172, sodass das Einrückende 173 des Seitenhebels 168 weiter zur Vertiefung 122 der gewölbten Fläche bewegt wird und die Gleitplatte 150 nach innen in die in der 42 gezeigten Pfeilrichtung 180 in die entgegengesetzte Richtung des gebogenen Arms 116 bewegt wird. Dies wird mit den durchgehenden Linien in der 42 und in der 44 dargestellt. Damit wird die Gleitstange 154 in das kurze Querteil 87b der umgekehrten L-förmige Führungsrille 78 bewegt. Damit wird der Haupthebel 110 mit dem oberen Gehäuse 16 befestigt, d.h., es wird verhindert, dass der Haupthebel 110 um die Achse des Drehschaftes 84 rotiert wird. Auf ähnliche Weise wird der Seitenhebel 168 beim Betätigen des Haupthebels 110 außer Funktion gebracht, wenn die Gleitstange 154 weg von den Sperrklinken bewegt wird.
-
Gleichzeitig wird der Einrückarm 104 des Hauptsperrklinkenelementes 98 mit der Gleitstange 154 zum Rotieren dieses Hauptsperrklinkenelementes 98 in die in der 42 und in der 44 gezeigten Pfeilrichtung 182 eingerückt, um die Sperrklinke 108 aus der ersten Verzahnung 86 auszurücken, wie dies mit den durchgehenden Linien in der 42 und in der 44 gezeigt ist. Wenn das Hauptsperrklinkenelement 98 zuerst aus der ersten Verzahnung 86 ausgerückt wird, wird das kleinere Sperrklinkenelement 140 zuerst ebenfalls aus der zweiten Verzahnung 88 ausgerückt, wobei mit der Federkraft der Kettenschaltung, mit dem das Kabel betätigt wird, das Kabel aus dem Gehäuse 12 gezogen wird. Da das Kabel an der Riemenscheibe/am Getriebe 80 sicher befestigt ist, beginnt die Riemenscheibe/das Getriebe 80 in die Pfeilrichtung 184 zu rotieren. Zu diesem Zeitpunkt ist die Nocke 107 nicht mehr in der vertieften Nockenfläche 149 des kleineren Sperrklinkenelementes 140 eingerückt, da das Hauptsperrklinkenelement 98 mit der Gleitstange 154 rotiert wird, wobei dieses kleinere Sperrklinkenelement 140, mit der Feder 166 in die Pfeilrichtung 186 rotiert wird, so dass die Sperrklinke 146 in die obere gewölbte Fläche 88a eines ersten Zahnes der zweiten Verzahnung 88 eingreift, wie dies mit den durchgehenden Linien in der 42 und in der 44 dargestellt ist. Insbesondere rückt die Sperrklinke 148 in die obere gewölbte Fläche 88a eines Zahnes der zweiten Verzahnung 88 ein, wenn die Riemensacheibe/das Getriebes 80 zum Rotieren um einen Zahn losgelöst wurde. Beim Ausrücken des Seitenhebels 68 wird die Gleitplatte 150 mit der Feder 153 nach rechts vorgespannt (42), wodurch der Seitenhebel 168 in die in der 42 gezeigte Richtung gedreht wird. In diesem Zeitpunkt wird das Hauptsperrklinkenelement 98 mit der Feder 106 zurück in Richtung der in der 42 und in der 44, dargestellten Strichlinie vorgespannt, da das Hauptsperrklinkenelement 98 nicht mehr von der Gleitstange 154 festgehalten wird, so dass die angehobene Sperrklinke 108 erneut in die erste Verzahnung 86 einrückt, um ein Rotieren der Riemenscheibe/ des Getriebes 80 zu verhindern. Gleichzeitig rückt Nocke 107 in die vertiefte Nockenfläche 149 des kleineren Sperrklinkenelementes 140 ein, um somit das kleinere Sperrklinkenelement 140 mit der Wirkung der Nocke 107 gegen die Kraft der Feder 116 zu rotieren,, wodurch dieses aus der zweiten Verzahnung 88 ausgerückt wird, wie dies in der 42 und in der 44 mit der gestrichelten Linie dargestellt ist. Für jede Betätigung des Seitenhebels 168 steht daher eine Schaltung eines Gangs mit einem einzigen Zahn in eine Richtung zur Verfügung.
-
Als eine Modifizierung wird die Riemenscheibe/das Getriebe 80 ausgerückt, wenn der Seitenhebel 168 weiter als ein Winkel von ungefähr 30 Grad bewegt wird, d. h. über den Punkt größeren Widerstands hinaus, wobei dabei die Kettenschaltung zu einem Ende bewegt wird, wonach der Seitenhebel 168 in seine Ruheposition zurück bewegt wird. Zur Schaffung einer Umkehrgetriebeschaltung wird der gebogene Arm 116 in die in der 42 dargestellte Uhrzeigerrichtung rotiert. Während dieser Rotation wird das kleinere Sperrklinkenelement 140 vom Hauptsperrklinkenelement 98, welches am oberen Gehäuse 16 montiert ist, weg bewegt, da das kleinere Sperrklinkenelement 140 am gebogenen Arm 116 ausgebildet ist. Daher ist die Nocke 107 nicht mehr in der Vertiefung der Nockenfläche 149 eingerückt, so dass daher das kleinere Sperrklinkenelement 140 nicht mehr vom Hauptsperrklinkenelement 98 festgehalten wird. Auf diese Weise spannt die Wickelfeder 166 die Sperrklinke 148 des kleineren Sperrklinkenelementes 140 an, in die gewölbte obere Fläche 88a eines Zahnes der zweiten Verzahnung 88 einzurücken. In diesem Augenblick ist die Sperrklinke 108 des Hauptsperrklinkenelementes 98 noch immer in der ersten Verzahnung 86 eingerückt. Wird der gebogene Arm 116 weiter rotiert, sorgt das Einrücken der Sperrklinke 148 in die zweite Verzahnung 88 dafür, dass die Riemenscheibe/ das Getriebe 80 in die entgegengesetzte Richtung des Pfeiles 84 rotiert und dabei das Kabel von der Kettenschaltung zieh. Während dieser Rotation wird die Sperrklinke 108 des Hauptsperrklinkenelements 98 über den jeweiligen Zahn bewegt und rückt danach ratschenähnlich in den nächsten Zahn der ersten Verzahnung 86 ein. Wird der gebogene Arm 116 vom Benutzer hingegen losgelassen, so bewirkt die Wickelfeder 114, dass der gebogene Arm 116 in die Ausgangsposition zurück bewegt wird. In diesem Augenblick kann die Sperrklinke 148 des kleineren Sperrklinkenelementes 140 nach unten bewegt und aus dem Zahn ausgerückt werden, damit der gebogene Arm 116 durch die Neigung der oberen gewölbten Fläche 88a des eingerückten Zahnes in die Ausgangsposition zurück bewegt wird. Daher stößt das kleinere Sperrklinkenelement 140 an den nächsten Zahn der zweiten Verzahnung 88 an und wird nach außen entgegen der Kraft der Wickelfeder 166 gedrückt, so dass es über diese hinweg rutscht, bis der gebogene Arm 116 in seine Ausgangsposition zurück bewegt wurde. Da die Sperrklinke 108 des Hauptsperrklinkenelementes 98 in die Verzahnung 86 eingerückt wird, kann die Riemenscheibe/das Getriebe 80 in diesem Zeitpunkt nicht zurück rotiert werden. Wenn der gebogene Arm 116 in seine Ausgangsposition zurück bewegt wird, wird die Nocke 107 in die vertiefte Fläche 147 eingerückt, damit das kleinere Sperrklinkenelement 140 nicht in die zweite Verzahnung 88 eingerückt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Haupthebel. 110 innerhalb eines Winkels von 10 Grad bis 12 Grad rotiert, um einen Gang zu wechseln. Es ist jedoch möglich, dass bei einer einzelnen Bewegung des Hebels zum Rotieren des Haupthebels 110 um ungefähr 45 Grad die Gangschaltung gleich um vier Gänge umgeschaltet werden kann in, wonach der Haupthebel 110 in die Ausgangsposition zurück bewegt wird.
-
Die 45 und die 46 zeigen eine modifizierte Umschaltvorrichtung nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei die gemeinsam benutzten Elemente mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet sind, und wobei die Bezugsziffern der modifizierten Elemente um 200 vergrößert sind. Die Umschaltvorrichtung ist grundsätzlich wie die Schaltvorrichtung ausgeführt, außer dass die Nocke 307, mit der die Nockenbewegung aktiviert wird, dabei an einem Ende des kleineren Sperrklinkenelementes 340 ausgebildet ist und die vertiefte Nockenfläche 347, die die Nocke 307 aufnimmt, am Hauptsperrklinkenelement 298 ausgebildet ist. Die Nocke 307 ist auf dem Hauptsperrklinkenelement 298 gebildet und wird in dieser vertieften Nockenfläche 347 aufgenommen. Mit anderen Worten, sind die Nocke 307 und die Nockenfläche 347 genau vertauscht ausgebildet im Vergleich zur Schaltvorrichtung. Der übrige Aufbau und die Bedienung sind dieselben wie die bei der vorangegangenen Ausführungsform.
-
Die 47 bis 53 zeigen einen modifizierten Umschaltvorrichtung nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei die gemeinsam benutzten Elemente mit denselben Bezugsziffern wie diese der Schaltvorrichtung gekennzeichnet sind, und wobei die Bezugsziffern der modifizierten Elemente jedoch um 300 erhöht sind. Die Umschaltvorrichtung verwendet eine kleinere doppelte Sperrklinke.
-
Wie dies insbesondere in der 49 und in der 50 gezeigt ist, weist das kleinere Sperrklinkenelement 440 einen leicht gebogenen Schlitz 444 mit einem ersten Ende 444a und einem zweiten Ende 444b auf. Das kleinere Sperrklinkenelement 440 ist auf einer Seite mit einer Verlängerung 445 versehen, wobei sich von dieser Verlängerung 445 eine Stange 447 nach oben erstreckt. Diese Stange 447 ist mit einer konkaven Vertiefung 447a versehen. Die Stange 447 ist auf einer gegenüberliegenden Seite des kleineren Sperrklinkenelementes 440 mit einer Seitenvertiefung 449 versehen, während eine erste Fläche 448a einer ersten Sperrklinke von einer zweiten Fläche 448b einer zweiten Sperrklinke voneinander getrennt werden. Das Hauptsperrklinkenelement 398 weist eine ähnliche Form und Konfiguration wie die des Hauptsperrklinkenelementes 98 auf, jedoch mit geringen Unterschieden. Diese geringen Unterschiede tragen jedoch zu den unterschiedlichen Formen des kleineren Sperrklinkenelementes 440 bei, wie dies in der 47 und in der 48 gezeigt ist. Auf der oberen Fläche des gebogenen Arms 116 des Haupthebels 110, der an der kleineren Sperrklinkenstange 142 anliegt, ist ebenfalls ein Stift 490 montiert.
-
Bei der Benutzung und mit Bezugnahme auf die 51 bis 53, wird nachdem ein Wechseln eines Ganges durch Schwenken des Schalthebels 10 vollzogen wurde und nachdem der Haupthebel 110 in seine Ausgangsposition zurück bewegt wurde, in der Ausgangsposition Gleitstange 154 der Gleitplatte 150 an der Anschlussstelle des Längsteiles 78a und des kurzen Querteils 78b der umgekehrten L-förmigen Rille 78 positioniert, wie dies mit den Strichlinien in der 53 dargestellt ist. In dieser Position wird die Sperrklinke 408 des Hauptsperrklinkenelementes 398 in die erste Verzahnung 86 eingerückt.
-
Wenn der Benutzer den Seitenhebel 168 mit seinem Daumen betätigt, um den Seitenhebel 168 in die Pfeilrichtung (51) zu rotieren, so schwenkt der Seitenhebel 168 um den Stift 172, so dass das Hinrückende 173 des Seitenhebels 168 sich weiter in die gebogene äußere Vertiefung 122 bewegt und die Gleitplatte 150 nach innen in die Pfeilrichtung 452 (51 und 53) zum gegenüberliegenden Ende des gebogenen Arms 116 bewegt. Damit wird die Gleitstange 154 in das kurze Querteil 78b der umgekehrten L-förmigen Rille 78 bewegt, wie dies mit den Strichlinien in der 53 dargestellt ist. Dies wiederum sorgt dafür, dass der Haupthebel 116 am oberen Gehäuse 16 verriegelt wird, d. h., es wird verhindert, dass der Haupthebel 116 um die Achse des Drehschafts 84 rotiert werden kann.
-
Gleichzeitig rückt die Gleitstange 154 in den Einrückarm 404 des Hauptsperrklinkenelementes 398 ein, um so das Hauptsperrklingenelement 398 in die Pfeilrichtung 454 zu rotieren (siehe 51 bis 53) und um die Sperrklinke 408 aus der ersten Verzahnung 86 auszurücken, wie dies mit den durchgehenden Linien in der 42 und in der 44 dargestellt ist. Zuerst wird die erste Sperrklinkenfläche 448a des kleineren Sperrklinkenelementes 440 in die zweite Verzahnung 88 eingerückt. Wenn jedoch das Hauptsperrklinkenelement 398 zuerst aus der ersten Verzahnung 86 ausgerückt wird, wird die gewölbte äußere Fläche 408a der Sperrklinke 408 dieses Hauptsperrklinkenelementes 398 gegen die Stange 447 des kleineren Sperrklinkenelementes 440 angeschlagen, um das kleinere Sperrklinkenelement 440 in Gegenuhrzeigerrichtung am Ende 444b um eine kleine Sperrklinkenstange 142 zu rotieren, wie dies mit den Pfeilen in der 52 und in der 53 gezeigt wird. Dies führt dazu, dass die erste kleinere Sperrklinkenfläche 448a des kleineren Sperrklinkenelementes 440 aus der zweiten Verzahnung 88 ausgerückt wird. Beim weiteren Rotieren des kleineren Sperrklinkenelementes 440 wird die Vertiefung 447a gegen den Stift 490 angeschlagen, wonach dieses kleinere Sperrklinkenelement 440 entlang der kleineren Sperrklinkenstange 142 gleitet und danach um die Drehachse des Stifts 490 rotiert wird, bis die kleinere Sperrklinkenstange 142 am gegenüberliegenden Ende 444a des Schlitzes 444 als neue Positionsstelle positioniert wird. Während dieser Gleit- und Rotationsbewegung wird die Sperrklinkenfläche 448a des kleineren Sperrklinkenelementes 440 aus der zweiten Verzahnung 88 ausgerückt, so dass daher die Riemenscheibe/das Getriebe 80 durch die Betätigung des Kabels, welches durch die Federkraft der Kettenschaltung aus dem Gehäuse 12 gezogen wird, rotiert werden kann. Während der Gleit- und Rotationsbewegung wird die zweite Sperrklinkenfläche 448b jedoch in die obere Fläche 88a eines Zahnes der zweiten Verzahnung 88 eingerückt. Dementsprechend wird die Riemenscheibe/das Getriebe 80 erneut eingerückt und kann daher mit einem Zahn des Getriebes bewegt werden.
-
Die zweite Sperrklinkenfläche 448b wird nach dem Ausrücken der Riemenscheibe/des Getriebes 80 zum Rotieren uni einen Zahn in die obere gewölbte Fläche 88a eines Zahnes der zweiten Verzahnung 88 eingerückt. Beim Ausrücken des Seitenhebels 168 wird die Gleitplatte 150 wie in der 51 gezeigt nach rechts vorgespannt, wobei somit der Seitenhebel 168 in die in der 51 dargestellte Uhrzeigerrichtung gedreht wird. In diesem Augenblick wird das Hauptsperrklinkenelement 398 nicht mehr mit der Gleitstange 154 festgehalten, wobei das Hauptsperrklinkenelement 398 mit der Feder 106 zurück vorgespannt wird, wie dies mit der Strichlinie in der 53 und mit der durchgehenden Linie in der 52 dargestellt ist, so dass die angehobene Sperrklinke 408 erneut in die erste Verzahnung 86 eingerückt wird, damit die Riemenscheibe/das Getriebe 80 nicht mehr rotiert werden kann. Gleichzeitig wird das kleinere Sperrklinkenelement 440 durch die Betätigung der Feder 166 zum Rotieren bewegt, so dass die erste Sperrklinkenfläche 148a erneut in die zweite Verzahnung 88 eingerückt wird. Bei jeder Betätigung des Seitenhebels 168 wird eine Gangschaltung eines Zahns in eine Richtung vollzogen. Im Gegensatz zu den beiden vorherigen Ausführungsformen wird die Feder 166 in das Loch 440a des kleineren Sperrklinkenelementes 440 eingehakt, um in das Federgehäuse 162 zurück zu ziehen, anstatt nachaußen aus dem Loch rauszudrücken.
-
Die Anordnung der Rückwärtsgangschaltung funktioniert auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform der Schaltvorrichtung.
-
Es ist offensichtlich, dass der Kern der vorliegenden Erfindung in der Bewegung des Haupthebels in Übereinstimmung mit der natürlichen Bewegung des Daumens besteht, um den Griff während der Benutzung weiter aufrechtzuerhalten. In der 6 wird dargestellt, dass die Drehachse des Haupthebels 110 sich nicht in einem Winkel von 90 Grad zur Lenkstange 46 sondern sich vielmehr in einem Winkel α zu dieser befindet, der vorzugsweise in einem Bereich von 110 Grad bis 140 Grad relativ zur Lenkstange 46 liegt. Daher befindet sich die Kippfläche vorzugsweise in einem Winkel β, der sich in einem Bereich von 10 Grad bis 40 Grad relativ zu einer Linie befindet, die parallel zur Lenkstange 46 angeordnet ist, wie in 6 gezeigt. Dies ist derselbe Bereich, in dem der Daumen beim Festhalten der Lenkstange 46 am besten bewegt werden kann, wobei diese Schaltung mit der natürlichen Bewegung des Daumens betätigt werden kann. Die Drehachse des Seitenhebels 168 ist dabei senkrecht zu dieser Kippfläche angeordnet.
-
Im Gegensatz zu den herkömmlichen Schaltvorrichtung ist die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung so ausgeführt, dass dessen Drehpunkt sich hinter der Lenkstange 46 und möglichst nahe zum Daumenknöchel befindet, damit der Daumen und der Hebel den gleichen Rotationspunkt aufweisen. Die Stelle der Betätigung des Haupthebels 110, d. h., das Daumen-Betätigungsteil 113 befindet sich jedoch bei Nichtbetätigung in Vorwärtsrichtung an der Stange. Somit muss der Benutzer seinen Daumen nicht mehr zurück bewegen, um den Hebel zu erreichen, wie dies bei anderen Umschalthebeln der Fall ist. Damit wird der Haupthebel 110 ebenfalls nahe zur Daumenspitze gehalten, wenn sich der Benutzer mit seinen Händen an der Lenkstange 46 festhält, wie dies in der 5 gezeigt ist.
-
Darüber hinaus wird derselbe Daumen benutzt, um den Seitenhebel 168 für die Umkehrgetriebeschaltung zu betätigen.
-
Bei der vorliegenden Erfindung verlangt die Schaltvorrichtung daher nur eine minimale Neupositionierung der Hände, um den Schalthebel in Form des gebogenen Arms 116 oder des Seitenhebels 168 je nach der Richtung der Schaltbetätigung zu betätigen, so dass dabei der Benutzer sich mit seinem Daumen und Zeigefinger weiter an der Lenkstange 46 festhalten kann, aber trotzdem zu jeder Zeit den Schalthebel erreicht. Außerdem kann der Haupthebel 110 der natürlichen Bewegung des Daumens entsprechend betätigt werden, um so den Daumen näher zu den anderen Fingern der Hand behalten zu können, sodass der Benutzer sich besser an der Lenkstange 46 festhalten kann. Mit anderen Worten, die Schaltbewegung erfolgt um den gleichen Bogen um die Lenkstange 46, wie der Daumen um diese angeordnet ist, um eine natürliche Bewegung des Daumens nachzuahmen, und die Schaltbewegung erfolgt um die Achse 188 (4 und 5), die der Bewegungsachse des Daumenknöchels entspricht.
-
Zur Betätigung der Schaltvorrichtung reicht der Daumen somit nach vorne anstatt nach hinten, wie in der 3 gezeigt, wobei zum Betätigen des Schalthebels der Hebel einwärts gebracht wird, um den Griff der Lenkstange zu festigen, wie dies in der 4 gezeigt ist. Wenn der Daumen einwärts bewegt wird bestehen aufgrund dieser speziellen Anordnung keine Bewegungseinschränkungen durch andere Komponenten des Rads, wie z. B. durch die Bremse- usw.
-
Obwohl daher hinsichtlich des Hauptsperrklinkenelementes 398 und des kleineren Sperrklinkenelementes 440 zum Schalten der Gänge eine spezifische Anordnung dargelegt wurde, soll mit dem Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung jegliche Gangschaltungsanordnung beschrieben werden, bei denen ein Haupthebel benutzt wird, wobei der Haupthebel 110 mit den Daumen eines Benutzers betätigt wird, sich in eine Richtung zu bewegen, die mit der natürlichen Bewegungsrichtung des Daumens übereinstimmt, um so den Griff der Lenkstange 46 zu festigen. Daher entspricht die Bewegung des Haupthebels der natürlichen Bewegung des Daumens, die dieser vollzieht, um den Griff um die Lenkstange herum zu festigen.
-
Mit der vorliegenden Erfindung verbleibt die Handfläche des Benutzers weiter auf der Lenkstange, da der Daumen nicht zurück bewegt werden muss, um den Hebel zu betätigen, wodurch die Sicherheit eines festen Griffs der Lenkstange beibehalten wird. Daher kann der Benutzer selbst beim Festhalten der Lenkstange 46 mit seiner Hand den Schalthebel 10 betätigen, wobei er die Lenkstange wie beim normalen Fahren dabei voll festhalten kann. Dies sichert ein weiteres Festhalten der Lenkstange mit der Hand wie bei einem Rennfahren, während dem das Lenkrad jederzeit sicher und gut festgehalten werden muss. Ein gutes und sicheres Festhalten der Lenkstange 46 ist für den Benutzer weniger anstrengend, wobei er sich besser an der Lenkstange 46 festhalten kann. Dabei muss der Benutzer nicht einmal sein Handgelenk verbeugen, so dass der Benutzer sein Fahrrad beim Fahren auch auf unebenen Straßenoberflächen besser kontrollieren und steuern kann.
-
Weiter kann mittels des Daumens die Gangschaltung mit dem gebogenen Arm 16 in eine Richtung und mit dem Seitenhebel 168 in eine entgegengesetzte Richtung betätigt werden, wobei diese beiden Vorgänge mit der natürlichen Bewegung des Daumes übereinstimmen, wie dies in der 3 gezeigt ist, und wobei weiterhin ein fester und sicherer Griff gewährleistet ist. Daher muss der Benutzer seine Hand nicht erneut bewegen, um den Seitenhebel 168 zu betätigen, da der Seitenhebel 168 zum Zurückschalten am Haupthebel 110 montiert ist. Zum Umschalten muss der Zeigefinger überhaupt nicht benutzt werden, so dass daher mit dem stärksten Finger weiter festgehalten werden kann und der Daumen zum Umschalten überhaupt nicht von der Stange wegbewegt werden muss, so dass der Radfahrer seinen Griff um die Lenkstange 46 nicht loslösen muss, wobei er sonst die Lenkstange loslassen muss und dabei die Stärke seines Griffes deutlich reduziert wird, wie dies in der 7 und in der 8 gezeigt ist. Daher kann der Benutzer sich mit allen Fingern auch während des Umschaltens an der Lenkstange 46 festhalten. Damit wird der Zeigefinger zusätzlich als Finger ausschließlich für das Bremsen und Festhalten an der Lenkstange 46 freigehalten, da im Gegensatz zu den herkömmlichen Schalthebeln dieser zum Umschalten nicht benutzt werden muss. Dies ist wichtig, da sich der Zeigefinger beim Festhalten des Griffes gegenüber dem Daumen befindet.
-
Mit der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls mehr Raum zum Festhalten der Lenkstange 46 mit den Fingern geschaffen, da den Fingern keine Hebel im Weg sind, wie dies in der 7 und in der 8 gezeigt ist. Obwohl die vorliegende Erfindung mit Hinsicht eines mechanischen Schalthebels erläutert wurde, kann dieser ebenfalls als einen Schalthebel benutzt werden, der mit Hilfe eines hydraulischen Kolbens, eines pneumatischen Ventils oder eines elektrischen Schalters betätigt werden kann. In diesem Fall werden ein pneumatisches Ventil, ein hydraulischer Kolben und ein elektrischer Schalter usw. mit dem Haupthebel betätigt, wobei in diesem Fall die Sperrklinkenelemente und die Riemenscheibe/das Getriebe nicht mehr benötigt werden. Beispielsweise sendet der Schalter ein elektrisches Signal zur Vorrichtung zum Wechseln der Gänge nahe der Antriebsvorrichtung des Fahrrades. Mit dem pneumatischen Ventil wird ein Luftdruck durch eine Leitung zum Antreiben dieser Antriebsvorrichtung ausgeübt. Mit dem hydraulischen Druck wird dabei der Druck auf eine hydraulische Leitung ausgeübt, womit die Antriebsvorrichtung betätigt wird.
-
Nach der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist es offensichtlich, dass diese Ausführungsform ebenfalls auf vielerlei Weise variiert ausgeführt sein kann. Diese Variationen werden keineswegs als eine Abweichung vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung betrachtet, wobei alle solche Modifizierungen, die den Fachleuten auf diesem Gebiet offensichtlich werden, mit in den Umfang der folgenden Ansprüche gehören sollen.
