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Betätigungsvorrichtung für die Umschaltvorrichtung von Mehrgangnaben
mit Rücktrittbremse für Fahrräder od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung
für die Umschalteinrichtung von Mehrgangnahen mit Rücktrittbremse für Fahrräder
od. dgl., bei der ein auf der Nabenachse oder auf einem mit der Nabenachse fest
verbindbaren Teil drehbar angeordneter Schaltteil und ein auf diesem Schaltteil
angeordneter Betätigungshebel zur Umschaltung der Gänge verwendet wird.
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Es sind Zweigangübersetzungsnaben für Fahrräder bekannt, bei denen
die Schaltung der Gänge durch ein Rückwärtstreten des Fahrers erfolgt. Die Umschaltung
soll dabei erfolgen, bevor die Rücktrittbremse der Nabe zum Eingriff gelangt. Der
Schaltmechanismus ist bei dieser Nabe innerhalb der Nabenhülse angeordnet, wodurch
diese Nabe kompliziert und teuer wird. Infolge des geringen vorhandenen Bauraumes
ist die Gangzahl bzw. der Raum für die Bremse beschränkt. Es ist weiterhin nicht
möglich, diese Nabe wahlweise auch für eine Handschaltung durch einen Schalthebel
am Lenker bzw. am Rahmen des Fahrrades über einen Schaltzug zu liefern. Für beide
Ausführungen müßten also grundsätzlich verschiedene Nabentypen hergestellt werden,
was im Interesse einer rationellen Fertigung nachteilig ist.
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Eine Umschalteinrichtung für Mehrgangnaben, die am Fahrradrahmen vor
der Hinterradnabe fest angeordnet ist, wobei mittels eines zusätzlichen Antriebskettenrades
beim Rückwärtsbewegen der Antriebskette das Schaltglied des Getriebes betätigt wird,
ist bekannt. Diese Anordnung hat aber den wesentlichen Nachteil, daß bei der Rückwärtsbewegung
des Antriebskettenrades das mit dem zusätzlichen Kettenrad im Eingriff stehende
Kettentrum entspannt und somit der Schaltvorgang sehr ungenau wird. Da außerdem
die Bremse bei der Rückwärtsdrehung sofort betätigt würde, ist eine sehr genaue
Abstimmung der Verdrehwege für Bremse und Schaltung erforderlich. Weiter ist von
Nachteil, daß eine solche Umschalteinrichtung nicht ohne weiteres von der Rücktrittschaltung
auf Handschaltung oder umgekehrt umgestellt werden kann.
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Aufgabe der Erfindung war es, diese Nachteile der bekannten Konstruktionen
zu vermeiden und die Voraussetzungen für eine Nabe zu schaffen, die wahlweise für
Handschaltung und für eine Schaltung durch Rückwärtstreten der Tretkurbel ohne große
Änderung im Herstellungsgang geliefert werden kann.
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Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Betätigungshebel
der Umschalteinrichtung als Kettenspannhebel ausgebildet ist. Durch die Ausbildung
des Betätigungshebels der Umschalteinrichtung als Kettenspannhebel ist es möglich,
die gleiche Nabe und die gleiche Umschaltvorrichtung sowohl für Handschaltung durch
einen Schalthebel am Lenker bzw. am Rahmen des Fahrrades als auch für Fußschaltung
durch Rückwärtstreten der Tretkurbeln auszubilden, wobei für diese verschiedenen
Schaltungsarten nur verschiedene Betätigungshebel erforderlich sind. Der Aufbau
der Nabe ändert sich nicht und bleibt einfach und unkompliziert, da der Schaltmechanismus
außerhalb der Nabenhülse angeordnet ist. Es ist eine rationelle Massenfertigung
möglich. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung gegenüber den bekannten
Konstruktionen ist es, daß der Schaltvorgang für den Fahrer sehr deutlich fühl-
und hörbar erfolgt, so daß eine unbeabsichtigte Betätigung der Rücktrittbremse vermieden
wird. Diese Gefahr wird bei der erfindungsgemäßen Umschalteinrichtung zudem dadurch
ausgeschlossen, daß die Rücktrittbremsung erst nach Verschwenkung des Betätigungshebels
erfolgen kann.
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Zweckmäßig wird der Schaltweg des Kettenspannhebels immer etwa größer
gewählt als der Schaltweg des Schaltteiles der Umschalteinrichtung. Dadurch können
Fehlschaltungen mit Sicherheit vermieden werden.
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Um den Schaltweg des Kettenspannhebels nicht zu groß werden zu lassen,
kann man zwischen Kettenspannhebel und Spannteil Übersetzungsglieder anordnen. Diese
Übersetzungsglieder können als Zahnsegment, das mit einem Ritzel zusammenarbeitet,
oder
auch als Hebel ausgebildet sein. Weiterhin ist in einfacher Weise eine Kombination
mit einer Kettenschaltung möglich, indem am Kettenspannhebel ein verschiebbares
Schalträdchen für die Kettenschaltung vorgesehen wird. Die Verschiebung des Schalträdchens,
das etwa der Kettenspannrolle 8 entspricht, erfolgt über einen Bowdenzug, der von
einem Handhebel am Lenker oder am Rahmen des Fahrrades betätigt wird.
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In den Figuren werden zwei beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt die Seitenansicht des Kettenantriebes (von der Tretlagerachse
zur Hinterradnabe) mit dem erfindungsgemäßen Kettenspannhebel; Fig. 2 zeigt eine
Ansieht der Anordnung nach der Fig. 1 in Richtung II in einer gegenüber Fig. 1 vergrößerten
Darstellung; Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines Kettenantriebes (vom Tretlager zur
Hinterradnabe), bei der die Lage des Kettenspannhebels gegenüber der Fig. 1 geändert
ist; Fig. 4 zeigt in der gleichen Ansicht wie Fig. 3 die Umschalteinrichtung und
den Kettenspannhebel in einer vergrößerten Darstellung.
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Im folgenden wird der Aufbau der Ausführungsform der Erfindung nach
den Fig. 1 und 2 beschrieben. Im Fahrradrahmen 1, von dem nur die hintere Gabelscheide
und das Tretlager dargestellt sind, sind das Tretlager mit dem Kettenrad 2 und den
Tretkurbeln 3 und die Hinterradnabe 14 mit dem Kettenrad 4 und der Umschalteinrichtung
angeordnet. Die Umschalteinrichtung besteht im wesentlichen aus dem mit einer Kurvenbahn
und Rasten versehenen Schaltteil 9 und aus dem Führungsstück 10, an dem die Schaltstange
12 befestigt ist und dessen Lage gegenüber dem Schaltteil 9 durch den Bolzen 11
festgelegt wird. Auf dem Schaltteil 9 ist unter Zwischenschaltung eines Freilaufes
der Kettenspannhebel 7 angeordnet. An seinem äußeren Ende trägt der Kettenspannhebel
7 einen Bolzen 13, auf dem die Kettenspannrolle 8 drehbar gelagert ist. Ein am Rahmen
1 befestigtes Kettenblech 6 verhindert ein zu starkes Durchhängen des oberen Kettentrums
beim Rückwärtsbewegen der Tretkurbeln.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Werden die Tretkurbeln
3 in Pfeilrichtung (Fig. 1) bewegt, so erfolgt der Antrieb über das gespannte obere
Trum der Kette 5. Werden die Tretkurbeln 3 entgegen der Pfeilrichtung, also nach
rückwärts gedreht, so spannt sich das untere Kettentrum der Kette 5, und die Kettenspannrolle
8 sowie der Kettenspannhebel 7 werden um den Winkel a in die gestrichelt eingezeichnete
Stellung bewegt. Dabei nimmt der Kettenspannhebel 7 über den nicht dargestellten
Freilauf das Schaltteil 9 entgegen der Wirkung der Feder 17 mit. Dadurch wird der
Bolzen 11 in die nächstfolgende Raste gebracht und ein anderer Gang eingeschaltet.
Die Schaltung erfolgt also, bevor die in die Hinterradnabe 14 eingebaute Rücktrittbremse
anspricht. Der Aufbau der zweiten dargestellten Ausführungsform ergibt sich aus
den Fig. 3 und 4. Dort ist ebenfalls im Fahrradrahmen 1 eine Hinterradnabe mit dem
Kettenritzel 4 und ein Tretlager mit dem Kettenrad 2 und den Tretkurbeln 3 angeordnet.
Die Übertragung der Antriebskraft vom Kettenrad 2 zum Kettenritzel 4 erfolgt ebenfalls
über die Kette 5. Neben der Achse 20 der Hinterradnabe ist die Umschalteinrichtung
angeordnet. Das Halteblech 21 der Umschalteinrichtung ist auf der Nabenachse 20
festgeschraubt. Dieses Halteblech trägt das Schaltteil 18, auf dem unter
Zwischenschaltung eines Freilaufes 19 der Kettenspannhebel 7 mit der Kettenspannrolle
8 angeordnet ist. Der Kettenspannhebel 7 wird durch die Rückholfeder 17 in seiner
Ruhelage gehalten. An dem Schaltteil 18 ist eine Einstellhülse 16 drehbar befestigt
und mit dem Zugkettchen 15 fest verbunden. Durch dieses Zugkettchen 15 erfolgt die
Übertragung der Schaltbewebaung in das Innere der Nabe. Am Rahmen 1 des Fahrrades
ist hier ebenfalls ein Kettenleitblech 6 angeordnet, um ein zu starkes Durchhängen
des oberen Kettentrums der Kette 5 beim Rückwärtsbewegen der Tretkurbeln 3 zu verhindern.
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Die Wirkungsweise der Anordnung nach den Fig. 3 und 4 ist die gleiche
wie die der Fig. 1 und 2. Insbesondere die Funktion und auch der grundsätzliche
Aufbau des Freilaufes 19 entspricht der Funktion und dem Aufbau des Freilaufes,
der in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt ist.