DE19609723A1 - Single-lever gearchange control for bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für Fahrradgangschaltungen mit zwei unabhängigen Schaltvorrichtungen. Die Schaltvorrichtungen sind meistens Kettenschaltungen, können aber auch Zahnradumschaltungen wie z. B. Nabenschaltungen sein.The invention relates to an actuating device for bicycle gears with two independent switching devices. The switching devices are mostly derailleurs, but can also switch gear such. B. hub gears.
Bekannt und heute üblich sind Fahrrad-Kettenschaltungen mit bis zu 24 Gängen. Hierbei wird beispielsweise die Zahl von 21 Gängen durch die Anordnung von drei Kettenblättern an der Tretkurbel und sieben Ritzeln am Hinterrad erreicht, von denen jedes Kettenblatt mit jedem Ritzel kombiniert werden kann. Hierzu wird die Kette mit einem vorderen Kettenwechsler (Umwerfer) auf eines der drei Kettenblätter und mit einem hinteren Kettenwechsler (Schaltwerk) auf eines der sieben Ritzel gezwungen. Der Umwerfer wird über ein Übertragungsorgan (z. B. Seilzug, Bowdenzug) meist mit einer an der Lenkstange in der Nähe der linken Hand angebrachten Betätigungsvorrichtung (Schalthebel oder Schaltdrehgriff) geschaltet, das Schaltwerk über einen zweiten Seilzug mit einer in der Nähe der rechten Hand angebrachten.Bicycle derailleurs with up to 24 gears are known and common today. Here will for example the number of 21 gears by arranging three chainrings on the Pedal crank and seven sprockets reached on the rear wheel, each of which chainring with each sprocket can be combined. For this, the chain with a front chain changer (front derailleur) on one of the three chainrings and with a rear chain changer (rear derailleur) on one the seven pinions forced. The front derailleur is operated via a transmission element (e.g. cable pull, Bowden cable) usually with one attached to the handlebar near the left hand Actuator (shift lever or twist shifter) switched, the rear derailleur via a second cable with one attached near the right hand.
Ebenso ist eine 21-Gang-Schaltung bekannt, die eine Reihenschaltung aus einer 7-Gang-Kettenschaltung mit sieben Ritzeln am Hinterrad und einer in der Hinterradnabe untergebrachten 3-Gang-Nabenschaltung darstellt. Auch diese wird über zwei Seilzüge mit zwei unabhängigen Betätigungsvorrichtungen geschaltet.Also known is a 21-speed gearshift, which is a series connection of a 7-speed derailleur with seven pinions on the rear wheel and one in the rear wheel hub 3-speed hub gear. This is also done with two independent cables Actuators switched.
Durch US 4.055.093 und DE 26 50 011 A1 ist eine Möglichkeit bekannt, die beiden Seilzüge und damit die beiden Kettenwechsler (einer damals üblichen 10-Gang-Kettenschaltung) mit einer kombinierten Betätigungsvorrichtung zu betätigen. Hierbei werden zwei fest miteinander verbundene Kurvenscheiben gemeinsam gedreht. An diesen liegt je ein im Gehäuse der Vorrichtung drehbar gelagerter Hebel an. In die Hebel ist je einer der beiden Seilzüge eingehängt und zwar so, daß die Federkraft des Kettenwechslers den Hebel an die Kurvenscheibe andrückt. Die Stellung des Hebels und damit - auch die Stellung des Kettenwechslers wird also durch den Radius der Kurvenscheibe im Berührpunkt zwischen Kurvenscheibe und Hebel bestimmt. Durch Drehen der Kurvenscheiben können beide Kettenwechsler gleichzeitig betätigt werden, bei entsprechender Gestaltung der Kurvenscheiben kann jede beliebige Schaltreihenfolge realisiert werden. Gedreht werden die Kurvenscheiben bei DE 26 50 011 mit einem fest mit ihnen verbundenen Schalthebel, bei US 4.055.093 entweder mit einem an einer Seite angebrachten Drehknopf oder in einer erweiterten Ausführung mit einem Schalthebel, der bei einer Betätigung über einen Nachrückmechanismus die Kurvenscheiben um einen Schritt weiterdreht und danach in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Folgende Nachteile treten bei den beiden beschriebenen Betätigungsvorrichtungen auf:One possibility is known from US 4,055,093 and DE 26 50 011 A1, the two cable pulls and thus the two chain changers (a 10-speed derailleur system common at the time) with one to operate combined actuating device. Here two become firm with each other connected cams rotated together. One of these is located in the housing of the Device rotatably mounted lever. One of the two cables is in the levers hung in such a way that the spring force of the chain changer the lever to the Cam disc presses. The position of the lever and thus - also the position of the Chain changer is therefore between the radius of the cam disc in the contact point Cam and lever determined. Both can be turned by turning the cams Chain changer can be operated simultaneously with the corresponding design of the cam discs any switching sequence can be implemented. The cams are rotated DE 26 50 011 with a shift lever firmly connected to them, in US 4,055,093 either with a rotary knob on one side or an extended version with one Gearshift lever which, when actuated by an advancement mechanism, turns the cam disks turns one step further and then returns to its original position. The following disadvantages occur with the two described actuators:
- - Die Betätigungsvorrichtung ist so am Fahrrad angebracht, daß zum Schalten die Lenkstange mit einer Hand losgelassen werden muß. - The actuator is attached to the bike so that the handlebar for switching must be released with one hand.
- - Es sollen alle möglichen Gänge benutzt werden, dies ist nur bei speziellen Kettenradkombinationen sinnvoll.- All possible gears should be used, this is only for special ones Sprocket combinations make sense.
Bekannt ist weiterhin durch G 9007698.2 eine kombinierte Betätigungsvorrichtung ähnlich den oben beschriebenen, mit der von den möglichen Gängen einer 18-, 21- bzw. 24-Gang-Kettenschaltung nur 10, 11 bzw. 12 Gänge, die eine sinnvolle Abstufung ergeben, der Übersetzung nach geordnet durchgeschaltet werden können. Sinnvoll ist dies, weil bei den theoretisch möglichen Gängen mehrere mit ähnlichen Übersetzungen vorhanden sind, von denen jeweils nur derjenige benutzt: werden sollte, in dem die Kette den geringsten Schräglauf hat. Geschaltet wird durch Betätigen eines Schalthebels, der über einen Nachrückmechanismus auf die Kurvenscheiben wirkt. Diese Lösung hat folgende Nachteile:G 9007698.2 also discloses a combined actuating device similar to that described above, with that of the possible gears of an 18-, 21- or 24-speed derailleur only 10, 11 or 12 courses, which result in a reasonable gradation, the Translation can be switched through in order. This makes sense because with the theoretically possible gears several with similar translations are available from which should only be used if the chain has the least amount of skew Has. It is switched by actuating a shift lever, which is operated by an advancing mechanism acts on the cams. This solution has the following disadvantages:
- - Die angegebenen Schaltreihenfolgen sind mit den heute üblichen Zähnezahlen der Kettenräder bei 21- und 24-Gang-Schaltungen nicht sinnvoll.- The indicated switching sequences are with the usual number of teeth today Sprockets do not make sense with 21 and 24 gear shifts.
- - Zwischen Schalthebel und Kurvenscheiben ist ein Nachrückmechanismus angebracht, der den Bauaufwand erhöht.- A shift mechanism is attached between the shift lever and the cam discs construction costs increased.
Ebenfalls bekannt sind z. B. durch G 74 30 687, DE 32 15 426 oder US 5.102.372 sich um die Achse der Lenkstange drehende Schaltdrehgriffe zur Betätigung von Fahrradgangschaltungen. Mit diesen kann jedoch nur ein Seilzug und damit nur eine Schaltvorrichtung betätigt werden.Also known are e.g. B. by G 74 30 687, DE 32 15 426 or US 5,102,372 Shifter handles rotating the handlebar axis for actuating bicycle gear shifts. With these, however, only one cable pull and thus only one switching device can be actuated.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Betätigungsvorrichtung zu entwickeln, dieThe invention is therefore based on the object of a combined actuating device develop that
- - eine ergonomische, mit möglichst geringer Belastung des Fahrradfahrers verbundene Betätigung der Schaltung ohne Loslassen der Lenkstange ermöglicht und- An ergonomic, with the least possible burden on the cyclist Activation of the circuit without releasing the handlebar allows and
- - einfach aufgebaut ist.- is simply constructed.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kurvenscheiben von zwei Kurvenscheibengetrieben mit Hilfe eines Schaltdrehgriffs bewegt werden, der sich um die Achse der Lenkstange dreht und im Bereich der konventionellen Griffposition angeordnet ist. Die Abtriebsbewegung der Kurvenscheibengetriebe wird durch zwei Schwenkhebel auf die Seilzüge und damit auf die Kettenwechsler oder andere Schaltvorrichtungen übertragen.This is achieved according to the invention in that the cams of two Cam drives can be moved with the help of a twist shifter that rotates around the axis the handlebar rotates and is located in the area of the conventional handle position. The The output movement of the cam disc gear is controlled by two swivel levers on the cables and thus transferred to the chain changer or other switching devices.
Gegenüber den oben beschriebenen kombinierten Betätigungsvorrichtungen ergeben sich folgende Vorteile:Compared to the combined actuators described above, this results following advantages:
- - Der Drehgriffschalter wird in der normalen Griffposition der Hand mit Daumen und Zeigefinger, evtl. noch mit dem Mittelfinger, umfaßt. Es kann also jederzeit ohne Loslassen der Lenkstange durch einfaches Drehen der Hand geschaltet werden.- The rotary handle switch is in the normal grip position of the hand with thumb and Index finger, possibly still with the middle finger. So it can be done at any time without letting go the handlebar can be switched by simply turning your hand.
- - Bei einer sinnvollen Gangauswahl wird beim Schalten auf ein größeres Kettenblatt auch gleichzeitig auf ein größeres Ritzel zurückgeschaltet (siehe Fig. 4 und 5), so daß beide Seilzüge von der Betätigungsvorrichtung ein Stück eingeholt werden müssen. Es muß also an beiden Zügen gegen die Haft der Rückstellfeder der Kettenwechsler Arbeit verrichtet werden. Bei den maximal möglichen Betätigungswegen eines Schalthebels, der mit Daumen oder Zeigefinger ohne Loslassen der Lenkstange betätigt werden kann, würden daher die Fingerkräfte unangenehm hoch. Die erforderliche Arbeit kann durch Drehen des Schaltdrehgriffs besser verrichtet werden.- With a sensible gear selection, when shifting to a larger chainring, it is also switched back to a larger sprocket at the same time (see FIGS. 4 and 5), so that both cables have to be caught up a bit by the actuating device. So it must be done on both trains against the detention of the return spring of the chain changer. With the maximum possible actuation paths of a shift lever that can be actuated with the thumb or forefinger without releasing the handlebar, the finger forces would be uncomfortably high. The required work can be done better by turning the rotary handle.
- - Ein Nachrückmechanismus ist nicht nötig.- An advancement mechanism is not necessary.
- - Zur Anzeige des eingelegten Gangs können die Gangbezeichnungen einfach am Drehgriff aufgebracht werden, so daß sie in den den einzelnen Gängen entsprechenden Stellungen des Drehgriffs jeweils einer am feststehenden Gehäuse angebrachten Markierung gegenüberstehen.- To indicate which gear is in gear, the gear names can simply be turned on the rotary handle be applied so that they are in the positions corresponding to the individual gears of the rotary handle each have a mark made on the fixed housing face each other.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 6 erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is explained with reference to FIGS. 1 to 6. Show it:
Fig. 1 einen Schnitt längs der Achse der Lenkstange (Schnitt A-A in Fig. 2), Fig. 1 shows a section along the axis of the steering rod (section AA in Fig. 2),
Fig. 2 einen Schnitt senkrecht zur Achse der Lenkstange (Schnitt B-B in Fig. 1), Fig. 2 shows a section perpendicular to the axis of the steering rod (section B-B in Fig. 1),
Fig. 3 einen Schnitt in der Ebene, in der die Seilzüge verlaufen (Schnitt C-C in Fig. 2), Fig. 3 shows a section in the plane in which the cables run (section C-C in Fig. 2),
Fig. 4 eine Tabelle mit den Übersetzungen einer aktuellen 21-Gang-Kettenschaltung, Fig. 4 is a table with the translations of a current 21-speed derailleur,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Fahrradantriebs mit 21-Gang-Kettenschaltung und den ausgewählten sinnvollen Gängen, Fig. 5 is a schematic view of a bicycle drive with 21 gear derailleur and the selected meaningful transitions,
Fig. 6 die sich durch die Gangauswehl ergebende Kurvenscheibe für den hinteren Kettenwechsler (Schnitt D-D in Fig. 1 durch den Kurvenkörper 7), Fig. 6 shows the resulting Gangauswehl by the cam plate for the rear derailleur, (Section DD in Fig. 1 by the cam 7)
Fig. 7 die entsprechende Kurvenscheibe für den vorderen Kettenwechsler (Schnitt B-B in Fig. 1, allerdings mit entgegengesetzter Blickrichtung, durch den Kurvenkörper 7), Fig. 7 shows the corresponding cam for the front derailleur (section B-B in Fig. 1, but with opposite viewing direction by the cam 7)
Fig. 8 den entsprechenden Rastring 8 (entsprechend Ansicht von links in Fig. 1). Fig. 8, the corresponding locking ring 8 (according to the view from the left in Fig. 1).
Das Gehäuse, bestehend aus den Teilen 2, 3 und 4, ist auf der Lenkstange 1 festgeklemmt. Auf dem Innenteil 2 des Gehäuses drehbar gelagert ist eine Baugruppe, die aus den fest verbundenen Bauteilen Griffgummi 6, Griffhülse 6, Kurvenkörper 7 (mit den beiden aufgefrästen Kurvenscheiben) und Rastring 8 besteht. Der Fahrradfahrer umgreift den Griffgummi 6 und dreht ihn, um zu schalten. Dabei rollen die beiden Rollen 9a und 9b auf den sich mit dem Drehgriff drehenden Kurvenscheiben ab und lenken die auf dem gehäusefesten Bolzen 10 gelagerten Hebel 11a und 11b in Abhängigkeit von den Radien der Kurvenscheiben mehr oder weniger aus. Diese Bewegung überträgt sich auf die in die Hebel 11a und 11b eingehängten Seilzüge 12a und 12b, die so wiederum die beiden von ihnen angelenkten Kettenwechsler in die dem eingelegten Gang entsprechenden Stellungen bringen. Die durch die Seilzüge 12a und 12b übertragenen Rückstellkräfte der federbelasteten Kettenwechsler sorgen dafür, daß die Rollen 9a und 9b immer an den Kurvenscheiben anliegen.The housing, consisting of parts 2 , 3 and 4 , is clamped on the handlebar 1 . An assembly is rotatably mounted on the inner part 2 of the housing, which consists of the firmly connected components grip rubber 6 , grip sleeve 6 , cam body 7 (with the two milled cam discs) and locking ring 8 . The cyclist grips the rubber grip 6 and turns it to shift. The two rollers 9 a and 9 b roll on the cams rotating with the rotary handle and deflect the levers 11 a and 11 b mounted on the housing-fixed pin 10 more or less depending on the radii of the cams. This movement is transferred to the cables 12 a and 12 b suspended in the levers 11 a and 11 b, which in turn bring the two chain changers articulated by them into the positions corresponding to the gear engaged. The restoring forces of the spring-loaded chain changer transmitted by the cables 12 a and 12 b ensure that the rollers 9 a and 9 b always rest on the cams.
Die Seilzüge 12a und 12b werden mit den Zugführungen 13a und 13b umgelenkt und treten seitlich aus dem Gehäuse aus. Durch Verdrehen der Einstellmuttern 14a und 14b kann die Schaltung eingestellt werden. The cables 12 a and 12 b are deflected with the cable guides 13 a and 13 b and emerge from the side of the housing. The circuit can be set by turning the adjusting nuts 14 a and 14 b.
Die einfachste Möglichkeit, ein Einrasten des Schaltdrehgriffs in die einzelnen Gänge zu gewährleisten, ist die Anbringung von Rastkerben (radialen Vertiefungen) an den entsprechenden Stellen einer der beiden Kurvenscheiben, in die die Rolle 9a oder 9b durch die Kraft im Seilzug 12a oder 12b gezogen wird. Etwas aufwendiger ist die im Ausführungsbeispiel gezeigte Verwendung eines zusätzlichen Rastgesperres. Mit diesem kann dann jederzeit das Rastmoment, mit dem die Schaltung in die einzelnen Gänge einrastet, eingestellt werden. Eine mit einer Einstellschraube 16 vorgespannte Feder 16 drückt einen Schieber 17 gegen einen Rastring 8, der die erforderlichen Rastkerben aufweist. Die Rastkerben sind so ausgeführt, daß sie das Rastmoment nur in den Gängen erzeugen, in denen nicht sowieso durch die Kontur der Kurvenscheiben ein Einrasten gewährleistet ist.The easiest way to ensure that the rotary handle snaps into place in the individual gears is to attach notches (radial recesses) at the corresponding points on one of the two cams into which the roller 9 a or 9 b is pulled by the force in the cable 12 a or 12 b is pulled. The use of an additional locking mechanism shown in the exemplary embodiment is somewhat more complex. With this, the cogging torque with which the shift engages in the individual gears can be set at any time. A spring 16 preloaded with an adjusting screw 16 presses a slide 17 against a locking ring 8 which has the required locking notches. The notches are designed in such a way that they generate the cogging torque only in the gears in which the contour of the cams does not guarantee that they will snap in anyway.
In Fig. 6 und 7 ist eine zweckmäßige Ausgestaltung der Kurvenscheiben für das Beispiel einer 21-Gang-Schaltung dargestellt. Es wurden 12 eine sinnvolle Abstufung ergebende Gänge ausgewählt, die Schaltreihenfolge ist Aa-Ab-Ac-Ad-Bb-Bc-Bd-Be-Bf-Ce-Cf-Cg (siehe Fig. 4 und 5). Die Raststellungen für die 12 Gänge sind nicht gleichmäßig über den zum Schalten zur Verfügung stehenden Kreisbogenbereich des Schaltdrehgriffs verteilt, sondern die Drehwinkel zwischen den einzelnen Gängen sind unterschiedlich groß. Beim Schalten vom 4. in den 5. und vom 9. in den 10. Gang müssen beide Seilzüge gegen die Rückstellkraft der Kettenwechsler eingeholt werden. Deshalb ist bei diesen Gangwechseln die zu verrichtende Arbeit besonders groß. Durch einen möglichst großen Drehwinkel kann das Betätigungsmoment am Drehgriff ausreichend niedrig gehalten werden.In Fig. 6 and 7 show a practical embodiment of the cam discs for the example is a 21-speed circuit illustrated. 12 gears giving a reasonable gradation were selected, the switching sequence is Aa-Ab-Ac-Ad-Bb-Bc-Bd-Be-Bf-Ce-Cf-Cg (see FIGS. 4 and 5). The locking positions for the 12 gears are not evenly distributed over the circular arc area of the gearshift handle available for shifting, but the angles of rotation between the individual gears are of different sizes. When shifting from 4th to 5th and from 9th to 10th gear, both cables must be brought in against the resetting force of the chain changer. Therefore, the work to be done with these gear changes is particularly large. The actuation torque on the rotary handle can be kept sufficiently low by the largest possible angle of rotation.
Die den hinteren Kettenwechsler steuernde Kurvenscheibe weist in den Gängen 5 und 10 auf beiden Seiten der eigentlichen Raststellung eine zusätzliche radiale Erhebung auf (5′, 5′′, 10′ und 10′′ in Fig. 6), die den vorderen Kettenwechsler steuernde Kurvenscheibe hat eine solche zusätzliche Erhebung einseitig neben der Stellung für den fünften Gang (5′′ in Fig. 7). Diese Erhebungen geben dem Radfahrer die Möglichkeit, durch leichtes Drehen des Schaltgriffs "nachzuhelfen", falls die Kette beim Schalten nicht sofort auf das größere Kettenrad springt. Der Radfahrer möchte nämlich in diesem Fall den Schaltdrehgriff geringfügig in der gleichen Richtung weiterbewegen, um so den Gangwechsel zu erzwingen. Ohne die zusätzliche Erhebung wäre in den genannten Gängen das "Nachhelfen" bei noch nicht erfolgtem Umspringen der Kette (verursacht z. B. durch die Reibung an den Seilzügen oder durch einen schwergängigen Kettenwechsler, was wiederum eine stärkere elastische Verlängerung des Seilzuges mit sich bringt) nicht möglich. Um des beschriebene "Überschalten" zu vereinfachen, sind die Rastkerben des Rastringes 8 In diesen Gängen entsprechend breit ausgeführt (5′ bis 5′′ und 10′ bis 10′′ in Fig. 8). Die zusätzlichen Erhebungen sind nur in den Gängen notwendig, in denen der Radius der Kurvenscheibe ohne diese Erhebungen in keiner Richtung zunähme, so daß der Seilzug nicht weiter eingeholt werden könnte. In Gängen, die an einer aufsteigenden Flanke der Kurvenscheibe liegen, kann das "Überschalten" sowieso durch geringfügiges Weiterdrehen des Drehgriffs über die eigentliche Raststellung hinaus erreicht werden. The cam chain controlling the rear chain changer has an additional radial elevation in the gears 5 and 10 on both sides of the actual locking position (5 ', 5'',10' and 10 '' in Fig. 6), the cam chain controlling the front chain changer has such an additional elevation on one side next to the position for fifth gear (5 '' in Fig. 7). These bumps give the cyclist the opportunity to "help out" by turning the gear lever slightly if the chain does not jump onto the larger sprocket when shifting. In this case, the cyclist wants to move the gearshift handle slightly in the same direction in order to force the gear change. Without the additional survey, "helping out" in the aisles mentioned if the chain had not yet jumped around (caused, for example, by the friction on the cables or by a stiff chain changer, which in turn leads to a stronger elastic extension of the cable) not possible. In order to simplify the described "switching", the locking notches of the locking ring 8 are made correspondingly wide in these gears (5 'to 5''and10' to 10 '' in Fig. 8). The additional elevations are only necessary in the aisles in which the radius of the cam plate would not increase in any direction without these elevations, so that the cable could not be overtaken. In gears that are on a rising flank of the cam disc, the "switching" can be achieved anyway by slightly turning the rotary handle beyond the actual locking position.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in Fig. 9 dargestellt. Zum Betätigen der Gangschaltung dreht der Fahrradfahrer auch hier den sich um die Lenkstange 18 drehenden Schaltdrehgriff 19. Die Drehbewegung des Schaltdrehgriffs 19 wird über ein Getriebe auf die beiden Kurvenscheiben 20a und 20b übertragen. Im gezeigten Beispiel ist das Getriebe ein Zugmittelgetriebe mit einem Seilzug 21 oder zwei Seilzügen 21a und 21b als Zugmittel. Es überträgt die Bewegung des Schaltdrehgriffs 19 auf die Seiltrommel 22, die wiederum drehfest mit den Kurvenscheiben 20a und 20b verbunden ist. Diese steuern wie im oben beschriebenen Beispiel über die Hebel 23a und 23b und die Seilzüge 24a und 24b die Stellung der beiden Kettenwechsler.Another embodiment of the invention is shown schematically in FIG. 9. To actuate the gear shift, the cyclist here also rotates the rotary handle 19 rotating about the handlebar 18 . The rotary movement of the rotary handle 19 is transmitted to the two cams 20 a and 20 b via a gear. In the example shown, the transmission is a traction mechanism transmission with a cable 21 or two cables 21 a and 21 b as a traction device. It transmits the movement of the rotary handle 19 to the cable drum 22 , which in turn is connected to the cams 20 a and 20 b in a rotationally fixed manner. As in the example described above, these control the position of the two chain changers via the levers 23 a and 23 b and the cable pulls 24 a and 24 b.
Für das Getriebe zwischen Schaltdrehgriff und Kurvenscheiben sind auch andere Bauformen wie z. B. Zahnradgetriebe denkbar. Ebenso muß die Drehachse der Kurvenscheiben nicht senkrecht auf der Achse der Lenkstange stehen, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist; ihre Lage kann beliebig sein.For the gearbox between the rotary handle and cams, other designs such as. B. gear transmission conceivable. Likewise, the axis of rotation of the cams need not be perpendicular to the axis of the handlebar, as shown in Fig. 9; their position can be arbitrary.
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