DE19609723C2 - Actuator for bicycle gears - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für Fahrradgangschaltungen mit einem Betätigungsorgan für zwei Kurvenscheiben, wobei die Kurvenscheiben mit Hilfe des Betätigungsorgans drehbar sind und durch deren Bewegungen der Fahrradgangschaltung zugeordnete Schaltvorrichtungen in Position bringbar sind, die den jeweiligen Gängen der Fahrradgangschaltung entsprechen.The invention relates to an actuating device for Bicycle gears with one actuator for two Cam discs, the cam discs with the help of Actuator are rotatable and by the movements of the Bicycle gear shift associated shifting devices in position can be brought, the respective gears of the bicycle gear shift correspond.
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 7 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 7 Ritzel gezwungen. Der Umwerfer wird über ein Übertragungsorgan (zum Beispiel 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 are known and common today up to 24 courses. Here, for example, the number is 21 Gears through the arrangement of three chainrings on the Pedal crank and 7 pinions on the rear wheel reached, each of which Chainring can be combined with any sprocket. To do this the chain with a front chain changer (derailleur) on one of the three chainrings and with a rear chain changer (Rear derailleur) forced on one of the 7 sprockets. The front derailleur will via a transmission element (e.g. cable, Bowden cable) usually with one on the handlebar near the left hand attached operating device (gear lever or Shift twist grip), the rear derailleur over 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 7 Ritzeln am Hinterrad und einer in der Hinterradnarbe untergebrachten 3-Gang- Nabenschaltung darstellt. Auf diese wird über zwei Seilzüge mit zwei unabhängigen Betätigungsvorrichtungen geschaltet.A 21-speed gearbox is also known, the one Series connection from a 7-speed derailleur system with 7 sprockets on Rear wheel and a 3-speed gearbox housed in the rear wheel scar Hub gear represents. This is connected with two cable pulls switched two independent actuators.
Eine Fahrradgangschaltung der eingangs genannten Art ist aus der DE 26 50 011 A1 bekannt. Das Betätigungsorgan und die Kurvenscheiben weisen eine gemeinsame an einem Unterrohr eines Fahrrades angeordnete Drehachse auf, so daß die Kurvenscheiben mit Hilfe des Betätigungsorgans drehbar sind und durch deren Bewegungen der Fahrradgangschaltung zugeordnete Schaltvorrichtungen in Positionen bringbar sind, die den jeweiligen Gängen der Fahrradgangschaltung entsprechen.A bicycle gear shift of the type mentioned is off known from DE 26 50 011 A1. The actuator and the Cam disks have a common one on a down tube Bicycle arranged axis of rotation so that the cams are rotatable with the help of the actuator and by their Movements associated with the bicycle transmission Switching devices can be brought into positions that the correspond to the respective gears of the bicycle gear shift.
Vergleichbare Fahrradgangschaltungen sind aus der US 4,055,093 und DE 90 07 698 U1 bekannt. In beiden Druckschriften wird jeweils eine Betätigungsvorrichtung für Fahrradgangschaltungen mit einem Betätigungsorgan mit zwei Kurvenscheiben beschrieben.Comparable bicycle gears are from the US 4,055,093 and DE 90 07 698 U1 known. In both publications is an actuator for each Bicycle gears with an actuator with two Cam discs described.
Aus dem DE-GM 74 30 687 und der DE 32 15 426 A1 sind Betätigungsvorrichtungen für Fahrradschaltungen mit einem als Schaltdrehgriff ausgebildeten Betätigungsorgan bekannt. Mit diesem Betätigungsorgan ist jeweils eine Schaltvorrichtung der Fahrradgangschaltung betätigbar. From DE-GM 74 30 687 and DE 32 15 426 A1 Actuators for bicycle circuits with an as Shift handle trained actuator known. With this actuator is a switching device Bicycle gear shift operable.
Aus den Druckschriften US 5,102,372 und WO 94/02348 sind weitere Fahrradgangschaltungen bekannt. In den hier beschriebenen Fahrradgangschaltungen wird eine Schaltvorrichtung der Fahrradgangschaltung betätigt. Als Betätigungsorgan wird ein Schaltdrehgriff verwendet, der einer Betätigungseinrichtung zugeordnet ist, wodurch die über einen Seilzug mit der Betätigungseinrichtung verbundene Schaltvorrichtung betätigt wird.From the publications US 5,102,372 and WO 94/02348 further bicycle gear shifts known. In those described here Bicycle gears become a switching device of the Bicycle gear shift operated. As an actuator is a Shift twist grip used that of an actuator is assigned, which means that the cable is connected to the Actuator connected switching device actuated becomes.
Aus der DE 63k, 26.M 7690 ist eine Betätigungsvorrichtung bekannt, die unter anderem für Fahrradgangschaltungen verwendet wird. Auch hier wird als Betätigungsorgan ein Schaltdrehgriff verwendet, der über Seilzüge einen Klinkenarm betätigt, welcher wiederum Drehbewegungen einer Schaltwelle bewirkt, wobei die Schaltwelle einer Schaltvorrichtung einer Fahrradgangschaltung zugeordnet sein kann.An actuating device is known from DE 63k, 26.M 7690 known, which is used, among other things, for bicycle gears becomes. Here, too, is a rotary control handle used, which operates a ratchet arm via cables, which in turn causes rotary movements of a shift shaft, the Shift shaft of a switching device of a bicycle gear shift can be assigned.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung für Fahrradgangschaltungen der eingangs genannten Art zu schaffen, die besonders platzsparend ist.The invention is therefore based on the object Actuator for bicycle gear shifts at the beginning to create mentioned type, which is particularly space-saving.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This problem is solved with the features of Claim 1. Advantageous further developments of the inventions are specified in the subclaims.
Mit einer derartigen Betätigungsvorrichtung für Fahrradgangschaltungen ergeben sich folgende Vorteile:With such an actuator for Bicycle gears have the 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 twist grip switch is in the normal grip position of the hand with thumb and forefinger, possibly with the middle finger, includes. So it can be done at any time without releasing 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 Kraft der Rückstellfeder der Kettenwechsler Arbeit verrichtet werden. With a sensible gear selection, when shifting to a larger chainring, a larger sprocket is also switched back at the same time (see FIGS. 4 and 5), so that both cables have to be caught up a little by the actuating device. So it must be done on both trains against the force of the return spring of the chain changer.
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 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 Gangauswahl ergebende Kurvenscheibe für den hinteren Kettenwechsler (Schnitt D-D in Fig. 1 durch den Kurvenkörper 7), Fig. 6, the resulting by the gear selection cam 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 entgegengasetzter Blickrichtung, durch den Kurvenkörper 7), Fig. 7 shows the corresponding cam for the front derailleur (section B-B in Fig. 1, but with entgegengasetzter viewing direction by the cam 7)
Fig. 8 den entsprechenden Rastring 8 (entsprechend Ansicht von links in Fig. 1), Fig. 8 shows the corresponding locking ring 8 (corresponding view from the left in Fig. 1),
Fig. 9 eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung in Explo sionsdarstellung. Fig. 9 shows an actuating device according to the invention in exploded view.
Die Darstellung in Fig. 1 dient der Erörterung des technologischen Hintergrundes der Erfindung und der Begriffsdefinition. Die gezeigte Ausführungsform fällt nicht unter den Schutzumfang dieses Patentes. The illustration in FIG. 1 serves to discuss the technological background of the invention and the definition of terms. The embodiment shown is not within the scope of this patent.
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 5, Griffhülse 6, Kurvenkörper 7 (mit den beiden aufgefrästen Kurvenscheiben) und Rastring 8 besteht. Der Fahrradfahrer umgreift den Griffgummi 5 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 5 , grip sleeve 6 , cam body 7 (with the two milled cam discs) and locking ring 8 . The cyclist grips the rubber grip 5 and turns it to switch. 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 15 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 Gären 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 circuit engages in the individual gears can be set at any time. A spring 16 preloaded with an adjusting screw 15 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 fermenters, in which a snap-in is not guaranteed anyway due to the contour of the cams.
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-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 sensible gradation were selected, the switching sequence is Aa-Ab-Ac-Ad-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 steuere 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 das 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 disc that controls the rear chain changer has an additional radial elevation ( 5 ', 5 ", 10 ' and 10 " in FIG. 6) in gears 5 and 10 on both sides of the actual locking position, and the cam disc controlling the front chain changer has one such an additional elevation on one side next to the position for the fifth gear (5 "in FIG. 7). These elevations give the cyclist the possibility to" help "by turning the shift handle slightly if the chain does not jump onto the larger sprocket when shifting. In this case, the cyclist would like to move the gearshift lever slightly in the same direction in order to force the gear change.Without the additional elevation, the "help" in the gears mentioned would not have occurred if the chain had not yet been knocked over (caused, for example, by the friction on the cables or by a stiff chain changer, which in turn is a stronger elastic extension of the Cable does not bring). In order to simplify the described "switching", the notches of the detent ring 8 are made correspondingly wide in these gears ( 5 'to 5 "and 10 ' 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 236 und die Seilzüge 24a und 246 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 non-rotatably connected to the cams 20 a and 20 b. As in the example described above, these control the position of the two chain changers via the levers 23 a and 236 and the cable pulls 24 a and 246 .
Claims (3)
daß das Betätigungsorgan ein Schaltdrehgriff (19) ist,
daß der Schaltdrehgriff (19) koaxial zur Lenkstange (1, 18) angeordnet ist,
daß die Drehachse der Kurvenscheiben (20a, 20b) im wesentlichen senkrecht zur Lenkstange (1, 18) angeordnet ist und
daß die Kurvenscheiben (20a, 20b) über ein Zugmittelgetriebe mit dem Schaltdrehgriff (19) verbunden sind.1. Actuating device for bicycle transmissions with an actuating member for two cam plates (20 a, 20 b), wherein the cam discs are rotatable by means of the actuating member and associated with the movements of the bicycle transmission shifting devices in positions can be brought, which correspond to the respective passages of the bicycle transmission, characterized featured ,
that the actuator is a twist shifter ( 19 ),
that the twist shifter ( 19 ) is arranged coaxially to the handlebar ( 1 , 18 ),
that the axis of rotation of the cams ( 20 a, 20 b) is arranged substantially perpendicular to the handlebar ( 1 , 18 ) and
that the cams ( 20 a, 20 b) are connected via a traction mechanism to the rotary handle ( 19 ).
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19609723A1 (en) | 1997-09-18 |
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