DE19518960A1

DE19518960A1 - Bicycle with derailleur gear and variable transmission

Info

Publication number: DE19518960A1
Application number: DE1995118960
Authority: DE
Inventors: Uwe Lutz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 1996-11-28

Abstract

Control of the switching process is carried out hydraulically. The switching is initiated by a twist grip, and with rotation of a bevelled support (1) around the centre axis a direction change of the piston (5) takes place and results in displacement of hydraulic fluid. A slave cylinder accepts the volume of hydraulic fluid displaced from the master cylinder and converts it into operation of the transmission mechanism via a crosspiece on the piston and a pull cable.

Description

1. Description

Durch einen Drehgriffschalter wird hydraulisch der vordere Umwerfer betätigt.The front derailleur is operated hydraulically by means of a twist shifter.

2. Advantages and improvements compared to conventional cable-operated systems

Eine hydraulische Übertragung ist reibungsfrei, nicht mit Zugdehnung behaftet, da das Übertragungsmedium inkompressibel ist und wartungsfrei, da das System schmutzunempfindlich ist. Die Benutzung ist bei allen äußeren Bedingungen gewähr leistet. Durch die Verwendung marktüblicher Umwerfer ist eine große Verbreitung möglich. Die Verlegung der Hydraulikkabel ist dem Konstrukteur freigestellt.A hydraulic transmission is frictionless, not subject to tensile strain, because that Transmission medium is incompressible and maintenance-free because of the system is insensitive to dirt. Use is guaranteed in all external conditions accomplishes. Due to the use of commercially available front derailleurs, it is widely used possible. The designer is free to lay the hydraulic cables.

3. How it works 3.1 rotary handle switch

Die Fixierung des Drehgriffschalters in der gewünschten Position geschieht stu fenlos durch Reibung.The twist grip switch is fixed in the desired position stu feneless through friction.

3.2 Master cylinder

Der Geberzylinder ist im Drehschaltgriff integriert. Ein schräger Rohrstutzen führt durch die Drehbewegung eine Verschiebung des Kolbens im Geberzylin ders aus. Die schräge Ebene, die den Kolben betätigt ist nicht notwendiger weise linear, da so Nichtlinearitäten der Schaltgabel ausgeglichen werden. Die Drehlänge um einen Schaltvorgang durchzuführen werden durch die Überset zung der Kolbenverhältnisse im Geber und im Stellzylinder bestimmt. Das gleiche gilt auch für die Betätigungskräfte.The master cylinder is integrated in the rotary control handle. An oblique pipe socket causes the piston in the master cylinder to move due to the rotary movement otherwise. The inclined plane that operates the piston is not necessary wise linear, as this compensates for non-linearities of the shift fork. The Rotation length to perform a switching process are translated by the translator piston ratio in the sender and in the actuating cylinder. The the same applies to the operating forces.

3.3 Pipe system

Als Leitungen werden druckfeste Kunststoffschläuche verwendet, die mit Hy drauliköl niederer Viskosität befüllt sind.Pressure-resistant plastic hoses are used as lines, which with Hy low-viscosity draulic oil are filled.

3.3 actuating cylinder

Der Stellzylinder führt die Bewegung des Umwerfers aus. Dieses Steuerungs system hat Kompatibilität zu allen auf dem Markt üblichen Umwerfern. Der Stellzylinder wird rahmenfest, oberhalb oder unterhalb des Umwerfers mon tiert. Ein Stab, der an der ursprünglichen Zugschraube befestigt ist, verbindet Umwerfer und Stellzylinder. The actuating cylinder executes the movement of the derailleur. This control system is compatible with all derailleurs commonly found on the market. Of the Actuating cylinder is fixed to the frame, above or below the derailleur mon animals. A rod that is attached to the original lag screw connects Front derailleur and actuator.

Invention in the field of bicycles Hydraulic control of the rear derailleurs

Steuerung einer Kettenschaltung im Bereich Zweirad und allen Einsatzgebieten eines Kettenantriebs.Control of a derailleur in the area of two-wheelers and all areas of application one Chain drive.

Die Erfindung betrifft den Bereich Fahrrad mit einer veränderlichen Übersetzung der Kraftübertragung. Die Steuerung der Schaltung erfolgt über ein hydraulisches System, das an vorhandene Schaltwerke und Umwerfer gekoppelt wird.The invention relates to the field of bicycle with a variable translation of the Power transmission. The circuit is controlled via a hydraulic system that operates on existing derailleurs and derailleurs is coupled.

Kettenschaltung sind seit langem bekannt. Diese ermöglicht eine Anpassung der Überset zungsverhältnisse im Antrieb auf äußere Zustände wie Ermüdung des Fahrers, Berg- oder Gefällstrecke, Gegenwind usw. Die Konventionell angewandte Steuerung der Schaltung er folgt über Seilzüge oder neuerdings über elektronische Einheiten.Derailleur gears have been known for a long time. This enables the translation to be adjusted conditions in the drive to external conditions such as driver fatigue, mountain or Slope, headwind, etc. The conventionally used control of the circuit follows via cable pulls or more recently via electronic units.

Seit Einführung des Mountainbikes werden andere Ansprüche an die Funktion und an das Schaltverhalten der Komponenten gestellt als zuvor. Jederzeit müssen leichtgängige und prä zise Schaltvorgänge gewährleistet sein. Im Gelände treten Witterungseinflüsse auf, die Schaltzüge und das offene Schaltsystem stark verschmutzen und somit in der Funktion beein trächtigen. Die Seilzugbetätigung beeinflussen Faktoren wie Zugverlegung, Krümmungsan zahl und -radien, Reibung, Zuglänge und Stauchung der Zugaußenhüllen. Vollgefederte Mountainbikes haben durch ihren beweglichen Hinterbau zusätzliche Verlegungsschwierig keiten und belasten die Züge. Daraus resultieren höhere Betätigungskräfte und Restriktionen in der Gestaltung des Federungssystems. Neue Systeme mit elektronischer Steuerung werden durch eine Batterie mit Energie versorgt. Im Falle einer Unterspannung im System ist die Funktion nicht mehr gewährleistet.Since the introduction of the mountain bike, other demands have been placed on the function and the Switching behavior of the components posed than before. Always smooth and pre precise switching operations can be guaranteed. Weather influences occur in the terrain Shift cables and the open switching system become very dirty and thus impair their function pregnant. The cable actuation influences factors such as cable routing, curvature Number and radii, friction, train length and compression of the outer casing. Full suspension Mountain bikes have additional installation difficulties due to their movable rear triangle train and strain the trains. This results in higher operating forces and restrictions in the design of the suspension system. New systems with electronic control will be powered by a battery. In the event of an undervoltage in the system Function no longer guaranteed.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Schaltschritte exakt, schnell und leicht gängig, unter jeglichem Witterungseinfluß und beliebiger Verlegung der Steuerungsleitung zu erledigen.The invention is based on the problem that the switching steps are precise, quick and easy common, under all weather conditions and any laying of the control line take care of.

Über einen Drehgriffschalter wird ein Geberzylinder gesteuert. Die Steuerung erfolgt durch eine schiefe Ebene, die durch die Drehung am Griff und dessen festgelegten Raster punkten eine Verschiebung des Kolbens um einen bestimmten Betrag im Geberzylinder be wirkt. Die Schräge der Ebene muß nicht notwendiger Weise linear sein, so werden Nichtline aritäten der Führung der Schaltwippe ausgeglichen. Die Gangschritte erfolgen in präzisen, kontinuierlichen Abständen. Die Übertragung des so verdrängten Hydraulikölvolumens ge schieht in druckfesten Schläuchen, die am Umwerfer oder Schaltwerk in den Stellzylinder münden. Der Stellzylinder führt die Bewegung des Schaltwerks aus. Der Anschluß an das Schaltwerk wird an zwei Punkten ausgeführt. Die erste Verbindung ersetzt die Zugstell schraube durch eine hohle Innensechskantschraube. Der zweite Verbindungspunkt ist an dem Befestigungsbolzen des Schaltwerkes am Ausfallende. Dabei kommt ein spezieller Bolzen zum Einsatz der über eine Lasche die Verbindung zum Stellzylinder übernimmt. Verschiede ne Ausführung und Typen des Schaltwerks bedingen unterschiedliche Schaltwerksbolzen, Laschen und hohle Innensechskantschrauben. Die Stelle der Befestigung des Stellzylinders ist noch nicht festgelegt. Er kann in Fahrtrichtung links oder rechts neben dem Schaltwerk mon tiert werden, oder sitzt vor bzw. hinter dem Schaltwerk. Der Stellzylinder arbeitet entgegen der Fahrtrichtung. An der Kolbenstange ist über eine Schraube ein Galgen befestigt, der die Aufgabe hat, die Bewegung des Stellzylinderkolbens auf ein Zugendstück zu übertragen, das durch die hohle Innensechskantschraube mit der Zugklemmung des Schaltwerks verbunden ist. Den Betrag der Bewegung ergibt sich aus der Rasterung des Drehschaltgriffs, der Steigung der schrägen Ebene und dem Verhältnis der Kolbengrößen des Stellzylinders und des Geber zylinders. Über diese Größen stellt sich auch die Betätigungskraft ein. In der gleichen Weise funktioniert die Betätigung des Umwerfers. Der Geberzylinder wird oberhalb oder unterhalb des Umwerfers Rahmenfest montiert.A master cylinder is controlled via a rotary handle switch. The control takes place through an inclined plane caused by the rotation of the handle and its fixed grid score a displacement of the piston by a certain amount in the master cylinder works. The slope of the plane does not necessarily have to be linear, so it becomes non-line Arities of the leadership of the rocker switch balanced. The gait steps take place in precise, continuous intervals. The transmission of the hydraulic oil volume thus displaced shoots in pressure-resistant hoses on the front derailleur or rear derailleur in the actuating cylinder flow out. The actuating cylinder executes the movement of the rear derailleur. The connection to the Rear derailleur is carried out at two points. The first connection replaces the train station screw through a hollow hexagon socket screw. The second connection point is at that Rear derailleur mounting bolts. Here comes a special bolt to use the connection to the actuating cylinder via a tab. Various The design and types of the rear derailleur require different rear derailleur bolts, Tabs and hollow hexagon socket screws. The position of fastening of the actuating cylinder is not yet determined. He can mon or left in the direction of travel next to the rear derailleur tiert, or sits in front of or behind the rear derailleur. The actuating cylinder works against the direction of travel. A gallows is attached to the piston rod by means of a screw The task is to transmit the movement of the actuating cylinder piston to a pull end piece connected to the tension clamp of the rear derailleur by the hollow hexagon socket screw is. The amount of movement results from the grid of the rotary control handle, the slope the inclined plane and the ratio of the piston sizes of the actuating cylinder and the encoder cylinders. The actuating force is also established via these variables. In the same way the derailleur operates. The master cylinder is above or below of the derailleur fixed to the frame.

Der Vorteil dieser Erfindung im Gegensatz zur herkömmlichen Schaltwerksbetätigung besteht in der Witterungsunempfindlichkeit der Schaltvorgangssteuerung, in der freien Verle gung der Zuleitungen, in der reibfreien Übertragung der Schaltkräfte, der Wartungsarmut und der Unabhängigkeit von äußeren Energiequellen wie Batterien. Die Kombination ist mit allen marktüblichen Schaltkomponenten möglich.The advantage of this invention in contrast to the conventional switching mechanism actuation consists in the weather resistance of the switching process control, in the free wiring supply lines, in the smooth transmission of switching forces, low maintenance and independence from external energy sources such as batteries. The combination is with everyone commercially available switching components possible.

Fig. 1 Funktionsschema Drehgriffschalter
1 Schräger Stutzen, durch Drehung um die Mittelachse Betätigung des Geberzylinders
2 Geberzylinder
3 Befüllungsöffnung
4 Steuerleitung
5 Kolben
6 Feder zum Erzeugen des Anpreßdrucks vom Kolben an den schrägen Stutzen
7 Rastermechanismus Fig. 1 functional diagram rotary handle switch
1 oblique nozzle, by turning the central axis actuation of the master cylinder
2 master cylinders
3 filling opening
4 control line
5 pistons
6 spring for generating the contact pressure from the piston to the inclined nozzle
7 grid mechanism

Fig. 2 Prinzipskizze des Stellzylinders
A. modifizierter Schaltwerksbolzen
B. Befestigungslasche
C. Stellzylinder
D. hohle Innensechskantschraube Fig. 2 sketch of the actuating cylinder
A. modified rear derailleur pin
B. mounting bracket
C. actuating cylinder
D. hollow hexagon socket screw

Fig. 3B. Befestigungslasche
Befestigungslasche Stellzylinder Schaltwerksbolzen. Ausführung je nach Schaltwerk typ Figure 3B. Mounting tab
Fastening bracket for adjusting cylinder for rear derailleur bolts Depending on the rear derailleur typ

Fig. 4D. Hohle Innensechskantschraube
ersetzt die original Zugstellschraube und verbindet den Stellzylinder mit dem Schalt werk Figure 4D. Hollow hexagon socket screw
replaces the original tension adjusting screw and connects the adjusting cylinder to the switching mechanism

Fig. 5 Funktionsschema Stellzylinder
1 Steuerungsleitung
2 Entlüftung
3 Kolben
4 Galgen
5 Zugendstück Fig. 5 functional diagram actuating cylinder
1 control line
2 venting
3 pistons
4 gallows
5 pull end

Claims

1. two-wheeler with derailleur and variable translation, characterized in that the switching operation is controlled by hydraulics.

2. Two-wheeler according to claim 1, characterized in that the switching process is initiated via a rotary handle ( Fig. 1). By turning the inclined nozzle ( Fig. 1; 1 ) about the central axis, the piston ( Fig. 1; 5 ) is changed and thus the hydraulic fluid is displaced. The entire component is called the master cylinder.

3. Two-wheeler according to claim 1, characterized in that the actuating cylinder ( Fig. 2) receives the hydraulic fluid volume displaced by the master cylinder and converts it into actuation of the switching mechanism.

4. Actuating cylinder according to claim 3, characterized in that the actuation of the switching mechanism by the piston ( Fig. 5; 3 ) on the gallows ( Fig. 5; 4 ) and the train end piece ( Fig. 5; 5 ).

5. Actuating cylinder according to claim 3, characterized in that the fastening of the Stellzy cylinder ( Fig. 2) via a fastening tab on the rear derailleur bolt ( Fig. 3) and a hollow hexagon socket screw instead of the original traction screw ( Fig. 4).