DE19802563C1

DE19802563C1 - Automatic derailleur

Info

Publication number: DE19802563C1
Application number: DE1998102563
Authority: DE
Inventors: Johannes Erhardt
Original assignee: Schmitt Robert
Current assignee: WEISSE, GERD, DIPL.-ING., 12621 BERLIN, DE SCHULZ,
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1999-09-16
Anticipated expiration: 2018-01-24
Also published as: WO1999037529A9; TW404916B; WO1999037529A1; EP0979193A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum automatischen Betätigen einer Fahrrad-Mehrgangschaltung umfaßt einen auf der Radachse (8) drehbar angeordneten Fliehkraft-Stellmechanismus, welcher eingangsseitig mit der Radnabe und ausgangsseitig mit einem Betätigungsglied (6) für die Mehrgangschaltung gekoppelt ist. DOLLAR A Zwischen der Radnabe (4) und dem eingangsseitigen Mitnehmerelement (12) des Stellmechanismus ist ein Übersetzungsgetriebe angeordnet. DOLLAR A Die Bewegung des ausgangsseitigen Stellelementes (16) wird über einen in der Radachse längsverschiebbar angeordneten Stößel (76), welcher über einen Mitnehmerstift (74) an dem Stellelement (16) anliegt, nach außen übertragen.A device for the automatic actuation of a bicycle multi-gear shift comprises a centrifugal force adjusting mechanism which is rotatably arranged on the wheel axle (8) and which is coupled on the input side to the wheel hub and on the output side to an actuating element (6) for the multi-gear shift. DOLLAR A A transmission gear is arranged between the wheel hub (4) and the driver element (12) on the input side of the adjusting mechanism. DOLLAR A The movement of the actuating element (16) on the output side is transmitted to the outside via a plunger (76) which is longitudinally displaceable in the wheel axis and which rests against the actuating element (16) via a driving pin (74).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Betätigen einer Fahrrad-Mehrgangschaltung, umfassend einen Fliehkraft-Stellmechanismus, welcher eingangsseitig mit ei nem Rad des Fahrrades antriebsverbunden ist und welcher ausgangsseitig mit einem Betätigungsglied für die Mehrgang schaltung gekoppelt ist. Derartige Stellmechanismen haben im allgemeinen eingangsseitig ein drehbar gelagertes Mit nehmerelement, an welchem die Fliehgewichte in radialer Richtung schwenkbar angeordnet sind; die Fliehgewichte sind andererseits mit einem axial verschiebbaren Stellelement verbunden, welches die Stellbewegung für die Betätigung der Schaltung ausführt.The invention relates to a device for automatic Operating a bicycle multi-speed circuit, comprising one Centrifugal adjusting mechanism, which on the input side with egg is connected to a wheel of the bicycle and which one on the output side with an actuator for the multi-speed circuit is coupled. Such adjustment mechanisms have generally a rotatably mounted Mit on the input side slave element on which the flyweights in radial Are pivotally arranged; the flyweights are on the other hand with an axially displaceable adjusting element connected, which is the actuating movement for the actuation of the Circuit executes.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind in der Lage, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrrades auto matisch unterschiedliche Schaltstufen zu wählen, so daß der Radfahrer von dieser Tätigkeit entlastet ist.Devices of the type mentioned are able depending on the speed of the bike auto to select matically different switching stages, so that the Cyclists are relieved of this activity.

Durch die US 5 295 916 ist bereits eine Vorrichtung der oben genannten Art bekannt, die im Bereich des Kettenumwer fers einer Kettenschaltung angeordnet ist. Die Funktions elemente dieser Vorrichtung sind unverkleidet und liegen der Fahrbahn sehr nahe, so daß die Gefahr einer Verschmut zung und als Folge davon einer Fehlfunktion beträchtlich ist. Eine Umhüllung der gesamten Vorrichtung einschließlich des an den Speichen des Hinterrades befestigten Antriebs zahnrades ist jedoch äußerst aufwendig und zudem ästhetisch wenig ansprechend.A device is already known from US Pat. No. 5,295,916 known type mentioned above in the field of chain umwer fers a derailleur is arranged. The functional elements of this device are unclad and lie very close to the road, so that there is a risk of pollution and malfunction as a result is. An enclosure of the entire device including of the drive attached to the spokes of the rear wheel gear is extremely complex and also aesthetic unappealing.

Die DE 44 35 788 A1 zeigt schon eine Vorrichtung der ein gangs genannten Art, bei der mehrere Fliehgewichte an den Speichen eines Rades schwenkbar angeordnet sind und ihre Schwenkbewegung über Seilzüge auf ein auf der Radachse axial verschiebbar angeordnetes Stellelement übertragen, das - wiederum über Seilzüge - den Kettenumwerfer einer Kettenschaltung ansteuert. Diese Konstruktion ist sehr auf wendig, ästhetisch wenig ansprechend und ebenfalls einer Verschmutzung durch äußere Einflüsse ausgesetzt.DE 44 35 788 A1 already shows a device of the gangs mentioned type, in which several weights on the Spokes of a wheel are pivoted and their Swiveling movement via cable pulls on one on the wheel axle transmit axially displaceable control element, that - again via cables - the chain derailleur one Derailleur controls. This construction is very up agile, aesthetically unappealing and also one Exposed to pollution from external influences.

Durch die DE 195 43 704 A1 ist bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die vollständig in einem Gehäuse untergebracht und mit größerem Abstand zur Fahrbahn im oberen Bereich der Hinterradgabel angeordnet ist. Diese Vorrichtung wird in der Art eines Lichtdynamos am Fahr radrahmen befestigt. Die Antriebsverbindung zum Hinterrad erfolgt über ein Reibrad, welches an der Hinterradfelge an liegt. Auch diese Vorrichtung ist ästhetisch wenig anspre chend. Sie hat zudem den Nachteil aller Reibradantriebe, daß nämlich bei Nässe ein Schlupf zwischen dem Reibrad und der Hinterradfelge auftreten kann, wodurch die Funktion der Vorrichtung nachteilig beeinflußt wird. Ein weiterer Nach teil wird auch darin gesehen, daß die bekannte Vorrichtung äußerst diebstahlgefährdet ist, da sie als komplettes Ag gregat leicht demontiert werden kann.DE 195 43 704 A1 is already a device of known type, which is completely in one Housing housed and at a greater distance from the road is arranged in the upper region of the rear fork. This Device is in the manner of a light dynamo on the drive wheel frame attached. The drive connection to the rear wheel takes place via a friction wheel which is attached to the rear wheel rim lies. This device is also aesthetically unappealing chatting. It also has the disadvantage of all friction wheel drives, that in the wet a slip between the friction wheel and the rear wheel rim can occur, causing the function of the Device is adversely affected. Another after Part is also seen in the fact that the known device is extremely at risk of theft because it is a complete Ag gregat can be easily dismantled.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vor richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ästhe tisch ansprechend und gegen Verschmutzung geschützt in das Rad des Fahrrades integriert ist, so daß auch eine Demon tage nicht ohne weiteres möglich ist. It is the object of the present invention to provide a front to create the direction of the type mentioned, the esth appealing and protected against pollution in the Wheel of the bike is integrated, so that also a demon days is not easily possible.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 stehenden Merkmale gelöst.This object is achieved by the in claim 1 standing features solved.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß der Begriff "Nabenhülse" jeweils den auf der Radachse drehbar gelager ten zentralen Teil eines Rades bezeichnet, der mit dem Rad kranz bzw. der Radfelge auf beliebige Art verbunden ist, nämlich beispielsweise über Speichen oder über eine Rad scheibe.It should be noted at this point that the term "Hub sleeve" each rotatably mounted on the wheel axle ten central part of a wheel designated with the wheel rim or the wheel rim is connected in any way, namely, for example, via spokes or a wheel disc.

Der Stellmechanismus ist auf der Radachse drehbar gelagert, so daß er innerhalb einer dieser Radachse zugeordneten Na benanordnung aufgenommen werden kann. Die Antriebsverbin dung erfolgt von der Nabenanordnung auf das eingangsseitige Mitnehmerelement. Die Stellbewegung des Stellelementes wird über aus der Nabe herausgeführte Verbindungselemente auf das Betätigungsglied der Mehrgangschaltung, beispielsweise einen Kettenumwerfer übertragen, wie anhand eines Ausfüh rungsbeispieles genauer dargelegt wird.The adjusting mechanism is rotatably mounted on the wheel axle, so that it is within a Na assigned to this wheel axle benanordnung can be included. The drive connection dung takes place from the hub arrangement to the input side Driver element. The actuating movement of the actuating element is via connecting elements led out of the hub the actuator of the multi-speed circuit, for example transmit a derailleur, as with an Ausfüh Example is explained in more detail.

Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung die Radachse hohl ausgebildet, wobei in der Radachse ein längsverschiebbarer Stößel angeordnet ist, dessen eines, inneres Ende über ei nen daran angeordneten, durch einen in der Radachse ausge bildeten Längsschlitz ragenden Mitnehmerstift mit dem Stellelement gekoppelt ist, und dessen anderes, äußeres Ende mit dem Betätigungsglied verbindbar ist. Die Verbin dung zwischen dem drehenden Stellmechanismus und dem nicht drehenden Stößel ist erfindungsgemäß so gelöst, daß das Stellelement ein auf der Radachse axial verschiebbares Wälzlager aufweist, dessen drehender Außenring über das Stellelement mit den Fliehgewichten verbunden ist, und des sen nicht drehender Innenring mit dem Mitnehmerstift zusam menwirkt. Diese Konstruktion ist äußerst einfach und des halb preiswert.For this purpose, the wheel axle is hollow according to the invention formed, with a longitudinally displaceable in the wheel axis Plunger is arranged, one of which, inner end via egg NEN arranged there out by one in the wheel axle formed longitudinal slot protruding driver pin with the Actuator is coupled, and its other, outer End can be connected to the actuator. The verb between the rotating actuating mechanism and not Rotating plunger is solved according to the invention so that the Actuator an axially displaceable on the wheel axis Rolling bearing has, the rotating outer ring over the Actuator is connected to the flyweights, and the sen not rotating inner ring together with the driving pin works. This construction is extremely simple and half inexpensive.

Da der Stellmechanismus nicht vertikal ausgerichtet ist, so daß die Rückstellung der Fliehgewichte aus ihrer ausgelenk ten Stellung in ihre weniger ausgelenkte Stellung nicht durch deren Gewicht erfolgen kann, ist in weiterer Ausge staltung vorgesehen, daß das Stellelement durch eine Stell feder in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Fliehkräfte belastet wird. Bei zunehmender Auslenkung der Fliehgewichte wird die Stellfeder mehr und mehr gespannt; bei abnehmender Geschwindigkeit werden die Fliehgewichte durch die Stellfeder zurückgestellt. Die Auslegung der Stellfeder bestimmt damit auch die Schaltkraft der Vorrich tung in Richtung einer kleineren Übersetzung, wie anhand des Ausführungsbeispieles noch genauer dargelegt wird. Die Stellfeder ist vorzugsweise eine zwischen dem Mitnehmer element und dem Stellelement angeordnete Druckfeder, bei spielsweise eine zur Radachse koaxiale Schraubenfeder.Since the adjusting mechanism is not aligned vertically, so that the provision of the flyweights from their deflected position to its less deflected position by their weight can be done in more detail staltung provided that the actuator by an actuator spring in a direction opposite to the direction of the Centrifugal forces is loaded. With increasing deflection of the Flying weights, the spring is tightened more and more; with decreasing speed the flyweights become reset by the spring. The interpretation of the The actuating spring also determines the switching force of the Vorrich direction towards a smaller translation, as based on of the embodiment is set out in more detail. The Actuating spring is preferably one between the driver element and the actuator arranged compression spring, at for example a coil spring coaxial with the wheel axis.

Bei einer Mehrgangschaltung, bei der beispielsweise ein Kettenumwerfer in der üblichen Weise in Richtung einer größeren Übersetzung durch eine schaltungseigene Schalt feder vorgespannt ist und mittels eines Zugelementes gegen die Kraft dieser Schaltfeder in Richtung einer kleineren Übersetzung geschaltet wird, ist erfindungsgemäß vorgese hen, daß der Mitnehmerstift an einer Außenflanke des Innen ringes lediglich anliegt und durch die Schaltfeder über das Zugelement und den damit verbundenen Stößel an diese Außen flanke angedrückt wird. Diese Lösung ist konstruktiv beson ders einfach. Bei zunehmender Geschwindigkeit wird der Kettenumwerfer nicht zwangsläufig betätigt, sondern ledig lich durch Verstellung des Stellelementes für den Schalt vorgang in Richtung höherer Übersetzung freigegeben; die Schaltkraft wird von der schaltungseigenen Schaltfeder auf gebracht.In the case of a multi-speed gearshift, for example a Derailleur in the usual way towards one larger translation by a circuit-internal switching spring is biased and against by means of a tension element the force of this switch spring towards a smaller one Translation is switched, is invented according to the invention hen that the driver pin on an outer flank of the inside ring only bears and through the switching spring on the Tension element and the associated plunger to this outside flank is pressed. This solution is constructively special it's easy. With increasing speed the Chain derailleur not necessarily operated, but single Lich by adjusting the control element for the switch process in the direction of higher translation released; the Shifting force is generated by the shift spring brought.

Da bei den verhältnismäßig geringen Drehzahlen des Rades verhältnismäßig große Fliehgewichte erforderlich wären, um die Kraft der für das Schalten in Richtung niedrigerer Übersetzung ausgelegten Stellfeder zu überwinden, ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß zwischen der Nabenanordnung und dem Mitnehmerelement ein Übersetzungsgetriebe angeordnet ist. Infolge der damit er zielbaren höheren Drehgeschwindigkeiten des Stellmechanis mus kommt man mit kleineren Fliehgewichten aus, so daß die Vorrichtung insgesamt kleiner gehalten werden kann.Because at the relatively low speeds of the wheel relatively large flyweights would be required to the force of that for shifting towards lower To overcome the interpreted spring is in preferred embodiment of the invention provided that between the hub assembly and the driver element Transmission gear is arranged. As a result of that he targeted higher rotational speeds of the actuating mechanism must get by with smaller weights, so that the Device can be kept smaller overall.

Das Übersetzungsgetriebe umfaßt in einer Ausgestaltung der Erfindung eine auf der Radachse angeordnete Montageplatte mit einem Getriebezug, welcher eingangsseitig mit einer in der Nabenanordnung angeordneten Verzahnung und ausgangssei tig mit einer an dem Mitnehmerelement ausgebildeten Verzah nung in Eingriff steht. Diese Montageplatte mit dem daran angeordneten Getriebezug ist in einfacher Weise auswechsel bar, so daß im Falle eines Schadens an dem Getriebezug eine einfache und preiswerte Reparatur durchgeführt werden kann.In one embodiment, the transmission gear comprises Invention a mounting plate arranged on the wheel axle with a gear train, which on the input side with a the toothing and the output arrangement tig with a tooth formed on the driver element is engaged. This mounting plate with that on it arranged gear train is easy to replace bar, so that in the event of damage to the gear train simple and inexpensive repair can be done.

Die Montageplatte ist gemäß der Erfindung mit Reibschluß auf der Radachse angeordnet, damit sie bei stoßartigen Be lastungen des Getriebes (z. B. Blockierung des Hinterrades) ausweichen kann. Auf diese Weise kann sie auch dann, wenn das Getriebe durch einen Schaden blockiert ist, mit der Radnabe, mit der der Getriebezug im Eingriff ist, umlaufen, so daß das Fahrrad fahrbereit bleibt.The mounting plate is according to the invention with frictional engagement arranged on the wheel axle so that they are in the event of shock-like loading loads on the transmission (e.g. blocking of the rear wheel) can dodge. In this way it can also if the transmission is blocked by damage with which Wheel hub with which the gear train is engaged, so that the bike remains ready to drive.

Die Nabenanordnung umfaßt gemäß einer bevorzugten Ausge staltung der Erfindung ein den Fliehkraft-Stellmechanismus aufnehmendes, im wesentlichen rotationssymmetrisches Ge häuse, bei welchem wenigstens eine Stirnseite eine mittels eines Deckels verschließbare Montageöffnung aufweist. Über diese Montageöffnung kann die gesamte Vorrichtung ein schließlich der Radachse nach Öffnen des Deckels montiert bzw. demontiert werden, so daß beispielsweise auch ein kom pletter Austausch der Schaltvorrichtung in einfacher Weise möglich ist.The hub assembly comprises according to a preferred embodiment staltung the invention a the centrifugal adjusting mechanism receiving, essentially rotationally symmetrical Ge housing, in which at least one end face means of a lid has a closable mounting opening. about this assembly opening can be the entire device finally mounted the wheel axle after opening the cover or disassembled, so that for example a com platte exchange of the switching device in a simple manner is possible.

Um für den Fall einer Montage bzw. Demontage der Schaltvor richtung das mit dem Stößel zu verbindende Ende des Verbin dungselementes zum Betätigungsglied in einfacher Weise innerhalb der Radachse befestigen bzw. lösen zu können, sind an dem äußeren Ende des Stößels einerseits und dem diesem zugeordneten Ende des Zugelementes andererseits je weils zusammenschraubbare Kupplungsstücke angeordnet, wobei das mit dem Verbindungselement verbundene Kupplungsstück diesem gegenüber wahlweise eine frei drehbare oder eine eine Drehung übertragende Stellung einnehmen kann, wie an hand des Ausführungsbeispieles noch genauer erläutert wird.In order to be able to assemble or disassemble the switchgear direction the end of the connector to be connected to the plunger dungselementes to the actuator in a simple manner to be able to attach or detach within the wheel axle, are at the outer end of the plunger on the one hand and the this associated end of the tension element on the other hand Weil screwed coupling pieces arranged, wherein the coupling piece connected to the connecting element compared to this either a freely rotatable or a can assume a rotational position, as in hand of the embodiment is explained in more detail.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing shown and described in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Schaltvorrichtung; Figure 1 is a partially sectioned side view of a switching device.

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1; Fig. 2 is a view in the direction of arrow A of Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B der Fig. 1; Fig. 3 is a view in the direction of arrow B of Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine herkömmliche Kettenschal tung, bei der die Vorrichtung gemäß Fig. 1 Verwen dung findet; Fig. 4 is a plan view of a conventional chain scarf device, in which the device according to FIG 1 uses.

Fig. 5 eine Ansicht entsprechend der Fig. 1, in einem in ein Fahrrad eingebauten Zustand; Figure 5 is a view corresponding to Figure 1, in a built-in bicycle condition..;

Fig. 6 eine Ansicht entsprechend der Fig. 6, jedoch in ei nem anderen Schaltzustand; Fig. 6 is a view corresponding to Figure 6, but in a different switching state.

Fig. 7a, 7b eine Einzelheit der Fig. 1 in vergrößerter Dar stellung. Fig. 7a, 7b show a detail of FIG. 1 in an enlarged Dar position.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum automatischen Betätigen einer Fahrrad-Mehrgangschaltung umfaßt einen als Ganzes mit 2 bezeichneten Fliehkraft-Stellmechanismus, wel cher eingangsseitig mit einer Radnabe 4 verbunden ist und von dieser drehangetrieben wird, und welcher ausgangsseitig über Verbindungselemente 82, 84, 86 mit einem Betätigungs glied 6, beispielsweise dem Kettenumwerfer einer Mehrgang- Kettenschaltung (siehe Fig. 4) gekoppelt ist.The device for automatically actuating a bicycle multi-speed gearshift shown in FIG. 1 comprises a centrifugal force adjusting mechanism, designated as a whole by 2 , which is connected on the input side to a wheel hub 4 and is rotatably driven by the latter, and which on the output side via connecting elements 82 , 84 , 86 with an actuator 6 , for example the derailleur of a multi-speed derailleur (see Fig. 4) is coupled.

Der Fliehkraft-Stellmechanismus 2 ist auf der drehfesten Radachse 8 drehbar angeordnet. Er umfaßt im wesentlichen ein über ein erstes inneres Lager 10 drehbar auf der Radachse 8 gelagertes Mitnehmerelement 12 und ein über ein zweites inneres Lager 14 drehbar auf der Radachse 8 gela gertes Stellelement 16, an denen jeweils zwei gelenkig mit diesen sowie miteinander verbundene Fliehkraft-Gewichtpaare 18, 20 radial verstellbar angeordnet sind. Das erste innere Lager 10 ist axial fixiert, wie später noch beschrieben wird, während das zweite innere Lager 14 auf der Radachse 8 axial verschiebbar ist. An den einander zugewandten Flanken der Außenringe der beiden inneren Lager 10, 14 liegt je weils ein topfartiges Führungselement 22 bzw. 24 an, welche dazu dienen, eine zwischen dem Mitnehmerelement 12 und dem Stellelement 16 angeordnete Druck-Schraubenfeder 26 zu zen trieren.The centrifugal force adjusting mechanism 2 is rotatably arranged on the rotationally fixed wheel axle 8 . It essentially comprises a driving element 12 rotatably mounted on the wheel axle 8 via a first inner bearing 10 and a positioning element 16 rotatably mounted on the wheel axle 8 via a second inner bearing 14 , on each of which two articulated and connected centrifugal force-weight pairs 18 , 20 are arranged radially adjustable. The first inner bearing 10 is axially fixed, as will be described later, while the second inner bearing 14 is axially displaceable on the wheel axle 8 . On the mutually facing flanks of the outer rings of the two inner bearings 10 , 14 there is a pot-like guide element 22 or 24 , which serve to zen a arranged between the driver element 12 and the actuating element 16 compression coil spring 26 .

Das Mitnehmerelement 12 ist über ein Übersetzungsgetriebe 28 mit der Radnabe 4 antriebsverbunden. Wie insbesondere auch aus Fig. 2 hervorgeht, umfaßt das Übersetzungsgetriebe 28 einen an der Innenseite der Radnabe 4 bzw. eines diese einseitig verschließenden Deckels 30 angeordneten Innen zahnkranz 32, ein in dieses eingreifendes Zahnrad 34, ein mit diesem verbundenes Zahnrad 36, ein in dieses eingrei fendes Zahnrad 38, ein mit diesem verbundenes Zahnrad 40 und einen an der Außenseite einer in das Mitnehmerelement 12 eingepreßten Buchse 42 ausgebildeten Außenzahnkranz 44. Der aus den Zahnrädern 34 bis 40 bestehende Getriebezug ist auf einer Montageplatte 46 angeordnet, die ihrerseits mit Reibschluß auf der Radachse 8 sitzt. Wie die Fig. 1 erken nen läßt, ist auf der Radachse 8 eine Bundbuchse 48 dreh fest angeordnet, wobei die Montageplatte 46 auf dieser Bundbuchse sitzt und mittels einer Tellerfeder 50 an den Bund der Bundbuchse angedrückt wird.The driver element 12 is drive-connected to the wheel hub 4 via a transmission gear 28 . As can also be seen in particular from FIG. 2, the transmission gear 28 comprises an inner ring gear 32 arranged on the inside of the wheel hub 4 or on a cover 30 closing this on one side, an engaging gear 34 , a gear 36 connected to it , one in this einrei fendes gear 38 , a gear 40 connected thereto and an outer ring gear 44 formed on the outside of a bush 42 pressed into the driving element 12 . The gear train consisting of the gears 34 to 40 is arranged on a mounting plate 46 , which in turn sits on the wheel axle 8 with frictional engagement. As can be seen in FIG. 1, a collar bushing 48 is fixedly arranged on the wheel axle 8 , the mounting plate 46 being seated on this collar bushing and being pressed onto the collar of the collar bushing by means of a plate spring 50 .

Das Übersetzungsgetriebe 28 übersetzt die Drehgeschwindig keit der Radnabe 4 beispielsweise mit einem Übersetzungs verhältnis von etwa 1 : 24 ins Schnelle, wie weiter vorne schon erläutert wurde.The transmission gear 28 translates the speed of rotation of the wheel hub 4, for example with a transmission ratio of about 1:24 in the fast, as already explained above.

Der Reibschlußsitz der Montageplatte 46 auf der Bundbuchse 48 ermöglicht es, daß die Montageplatte z. B. bei stoßarti gen Belastungen des Getriebes ausweichen kann und daß bei blockierendem Getriebe die gesamte Getriebeanordnung 28 mit der Radnabe und dem Stellmechanismus um die Radachse 8 um laufen kann, so daß das Fahrrad fahrbereit bleibt.The friction fit of the mounting plate 46 on the collar 48 allows the mounting plate z. B. can dodge at stoßarti conditions loads of the transmission and that the entire transmission assembly 28 with the wheel hub and the adjusting mechanism can run around the wheel axis 8 so that the bicycle remains ready to drive when the transmission is blocked.

Die Radnabe 4 besteht aus einer die eigentliche Nabe bil denden Glocke 52 mit zwei Flanschen 54, 56 zur Befestigung von Speichen 57 sowie einem die Glocke 52 an der in Fig. 1 rechten Seite abschließenden Deckel 30, welcher in ein Innengewinde der Glocke 52 eingeschraubt werden kann. Die Radnabe 4 ist über Radlager 58, 60 auf der Radachse 8 dreh bar gelagert. Der Deckel 30 trägt ein Außengewinde 62, auf das ein in bekannter Weise mit einem Freilauf ausgestatte ter Radkranz 64 (siehe Fig. 4 bis 6) aufgeschraubt werden kann.The wheel hub 4 consists of the actual hub bil denden bell 52 with two flanges 54 , 56 for fastening spokes 57 and a bell 52 on the right in Fig. 1 final cover 30 , which are screwed into an internal thread of the bell 52 can. The wheel hub 4 is mounted on the wheel axle 8 via bar bearings 58 , 60 . The cover 30 carries an external thread 62 onto which a wheel rim 64 equipped in a known manner with a freewheel (see FIGS. 4 to 6) can be screwed on.

Die Tellerfeder 50 wird über eine Distanzbuchse 66, das Radlager 60, eine weitere Distanzbuchse 68 und eine auf die Radachse 8 aufschraubbare Spannmutter 70 definiert vorge spannt derart, daß bei Überschreibung eines bestimmten Drehmomentes die Montageplatte 46 rutschen kann.The plate spring 50 is defined via a spacer bushing 66 , the wheel bearing 60 , a further spacer bushing 68 and a clamping nut 70 which can be screwed onto the wheel axle 8 such that the mounting plate 46 can slip when a certain torque is overwritten.

Die in Fig. 1 linksseitige Abstützung der Bundbuchse 48 er folgt über das innere Lager 10 und einen in einer Ringnut der Radachse 8 liegenden Federring 71. In ähnliche Weise wird das äußere Radlager 58 über eine Distanzbuchse 73 und eine Spannmutter 75 gegen einen Federring 77 angedrückt.The left-hand support in FIG. 1 of the collar bush 48 follows the inner bearing 10 and a spring ring 71 lying in an annular groove of the wheel axle 8 . In a similar manner, the outer wheel bearing 58 is pressed against a spring ring 77 via a spacer bush 73 and a clamping nut 75 .

Das gesamte, in die Radnabe 4 einsetzbare Aggregat ein schließlich der Radachse 8, der Radlager 58, 60 und des Deckels 30 kann außerhalb der Radnabe vormontiert und dann als Ganzes in diese eingesetzt werden, wobei der Deckel 30 in das Innengewinde der Glocke 52 eingeschraubt wird. Die axiale Fixierung der Radachse 8 im Deckel 30 erfolgt durch Anlage des Radlagers 60 an einem Bund 72 des Deckels 30 einerseits und durch den auf das Außengewinde 62 aufge schraubten Zahnkranz 64, welcher das Radlager 60 geringfü gig überlappt.The entire unit that can be used in the wheel hub 4, finally including the wheel axle 8 , the wheel bearings 58 , 60 and the cover 30, can be preassembled outside the wheel hub and then used as a whole, the cover 30 being screwed into the internal thread of the bell 52 . The axial fixation of the wheel axle 8 in the cover 30 takes place by the bearing of the wheel bearing 60 on a collar 72 of the cover 30 on the one hand and by the gear ring 64 screwed onto the external thread 62 , which overlaps the wheel bearing 60 slightly.

Die axiale Bewegung des Stellelementes 16 wird über einen an dem Innenring des zweiten inneren Lagers 14 anliegenden Mitnehmerstift 74, welcher in einem in der hohlen Radachse 8 verschiebbar angeordneten Stößel 76 steckt und durch ei nen Längsschlitz 77 der Radachse 8 ragt, nach außen über tragen. Das in der Fig. 1 rechte, äußere Ende des Stößels 76 trägt ein Kupplungsstück 78, welches mit einem Kupp lungsstück 80 verbindbar ist, das am inneren Ende einer Kette 82 befestigt ist. Die Kette 82 ist über eine Spann schraube 84 mit einem Zugelement 86 verbunden, welches in an sich bekannter Weise zur Betätigung des Kettenumwerfers 6 dient. Die Kette 82 und das Zugelement 86 werden über einen auf das in Fig. 1 rechte Ende der Radachse 8 aufsetz baren Führungsarm 88 knickfrei zum Kettenumwerfer 6 ge führt. Die Kette 82 verläuft über eine am Führungsarm 88 angeordnete Umlenkrolle 89, das Zugelement 86 über eine Um lenkrolle 91. Die Verbindung der Kupplungsstücke 78, 80 wird anhand der Fig. 7 näher erläutert.The axial movement of the actuating element 16 is transmitted to the outside via a drive pin 74 which bears against the inner ring of the second inner bearing 14 and which is inserted in a plunger 76 which is displaceably arranged in the hollow wheel axle 8 and protrudes through a longitudinal slot 77 of the wheel axle 8 . The right in Fig. 1, outer end of the ram 76 carries a coupling piece 78 which lung piece with a Kupp 80 is connected, which is fastened to the inner end of a chain 82. The chain 82 is connected via a clamping screw 84 to a tension element 86 , which is used in a manner known per se for actuating the chain derailleur 6 . The chain 82 and the pulling element 86 are led to the chain derailleur 6 via a guide arm 88 which can be placed on the right in FIG. 1 right end of the wheel axle 8 . The chain 82 runs over a deflection roller 89 arranged on the guide arm 88 , the tension element 86 via a deflection roller 91 . The connection of the coupling pieces 78 , 80 is explained in more detail with reference to FIG. 7.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B in Fig. 1 und läßt den Querschnitt der beiden am Stellelement 16 gelenkig angeordneten Fliehkraftgewichte 18 bzw. 20 erken nen. Fig. 3 shows a view in the direction of arrow B in Fig. 1 and lets the cross section of the two articulated on the actuator 16 centrifugal weights 18 and 20 NEN recognize.

Fig. 5 zeigt die Vorrichtung der Fig. 1 in einem in ein Hinterrad eingebauten Zustand, wobei ein Zahnkranz 64 mit sechs Zahnrädern auf den Deckel 30 aufgeschraubt ist. Die dargestellte Stellung des Stellmechanismus 2 entspricht dem Zustand, bei welchem das Hinterrad sich nicht oder nur mit kleiner Geschwindigkeit dreht. Die Fliehkraftgewichte 18, 20 sind nicht ausgelenkt, sondern gestreckt. Das Stell element 16 befindet sich in seiner in Fig. 5 linken End stellung und das Zugelement 86 ist gespannt, wobei der Ket tenumwerfer 6 seine dem größten Zahnrad des Zahnkranzes 64 zugeordnete Stellung einnimmt. Dabei ist die schaltungsei gene Schaltfeder 90 ebenfalls gespannt. Damit die Fliehge wichte nicht über die gestreckte Stellung hinaus nach innen auslenken können, können geeignete Anschläge, beispiels weise ein äußerer Bund an einem der Teile 12, 10 vorgesehen sein. FIG. 5 shows the device of FIG. 1 in a state installed in a rear wheel, wherein a ring gear 64 with six gear wheels is screwed onto the cover 30 . The position of the adjusting mechanism 2 shown corresponds to the state in which the rear wheel does not turn or only rotates at a low speed. The centrifugal weights 18 , 20 are not deflected, but stretched. The actuating element 16 is in its end position in FIG. 5 on the left and the tension element 86 is tensioned, the chain thruster 6 assuming its position assigned to the largest gear of the ring gear 64 . Here, the switching spring gene 90 is also excited. So that the weights cannot deflect inward beyond the extended position, suitable stops, for example an outer collar, can be provided on one of the parts 12 , 10 .

Fig. 6 zeigt eine Ansicht entsprechend der Fig. 5, wobei jedoch der Stellmechanismus 2 eine Stellung einnimmt, die einer hohen Geschwindigkeit des Hinterrades entspricht. Die Fliehkraftgewichte 18, 20 sind radial nach außen ausgelenkt und das Stellelement 16 nimmt seine in Fig. 6 rechte End stellung ein. Der Stößel 76 ist für eine Bewegung nach rechts freigegeben, so daß der Kettenumwerfer 6 durch die Schaltfeder 90 in seine dem kleinsten Zahnrad des Zahnkran zes 64 entsprechende Stellung (große Übersetzung) verstellt werden kann. Wie die Fig. 6 erkennen läßt, wird die End stellung des Stellmechanismus 2 dadurch definiert, daß sich das Führungselement 22 stirnseitig an das Führungselement 24 anlegt. FIG. 6 shows a view corresponding to FIG. 5, however, the adjusting mechanism 2 assumes a position which corresponds to a high speed of the rear wheel. The centrifugal weights 18 , 20 are deflected radially outwards and the actuating element 16 assumes its end position on the right in FIG. 6. The plunger 76 is released for movement to the right, so that the derailleur 6 can be adjusted by the switching spring 90 in its position corresponding to the smallest gear of the toothed crane 64 (large translation). As can be seen in FIG. 6, the end position of the actuating mechanism 2 is defined by the fact that the guide element 22 rests on the end face of the guide element 24 .

Wenn sich die Geschwindigkeit des in Fig. 6 dargestellten Rades wieder verringert, nimmt die Zentrifugalkraft der Fliehkraftgewichte 18, 20 ab und sie werden durch die Stellfeder 26 wieder in eine mehr gestreckte Lage ver stellt, wodurch das Zugelement 86 über den Stößel 76 gegen die Kraft der Schaltfeder 90 gespannt und der Kettenumwer fer 6 wieder in Richtung auf die größeren Zahnräder des Zahnkranzes 64 bewegt wird. Daraus ergibt sich, daß die Schaltung in Richtung größerer Übersetzung durch die schal tungseigene Schaltfeder 90, in Richtung kleinerer Über setzung durch die Stellfeder 26 durchgeführt wird. Auf diese Weise sind die Schaltkräfte durch die Auslegung der Federn 90 bzw. 26 definiert.If the speed of the wheel shown in Fig. 6 decreases again, the centrifugal force of the centrifugal weights 18 , 20 decreases and they are adjusted by the adjusting spring 26 again in a more extended position, whereby the tension element 86 via the plunger 76 against the force the switching spring 90 tensioned and the Kettenumwer fer 6 is moved again in the direction of the larger gears of the ring gear 64 . It follows from this that the circuit is carried out in the direction of greater translation by the circuit-specific switching spring 90 , in the direction of smaller translation by the actuating spring 26 . In this way, the switching forces are defined by the design of the springs 90 and 26 , respectively.

Fig. 7a, b zeigen in vergrößerter Darstellung das in Fig. 1 linke Ende der Kette 82. Auf einem daran angeordneten Schaft 98 sitzt axial verschiebbar das Kupplungsstück 80, welches an seinem linken Ende einen Gewindefortsatz 100 aufweist und an seinem rechten Ende einen der Kontur eines Kettengliedes 102 entsprechend konturierten Ausschnitt 104 hat. Am Ende des Schaftes 98 sitzt ein Nippel 106, welcher verhindert, daß das Kupplungsstück 80 sich vom Schaft 98 löst. Fig. 7a, b show an enlarged representation of the left in Fig. 1 the end of the chain 82. The coupling piece 80 , which has a threaded extension 100 on its left end and has a cutout 104 contoured on the right end according to the contour of a chain link 102, sits axially displaceably on a shaft 98 arranged thereon. At the end of the shaft 98 there is a nipple 106 which prevents the coupling piece 80 from becoming detached from the shaft 98 .

Am Stößel 76 ist ein Kupplungsstück 78 angeordnet, welches eine zentrale Bohrung 108 mit einem Innengewinde 110 aus weist.A coupling piece 78 is arranged on the tappet 76 and has a central bore 108 with an internal thread 110 .

Zum Verbinden des Kupplungsstückes 80 mit dem Kupplungs stück 78 wird die vom Zugelement 86 gelöste Kette 82 nach links verschoben, so daß sich die Ausnehmung 104 an das letzte Kettenglied 102 anlegt und mit diesem drehgekoppelt wird. Durch Drehen der Kette läßt sich das Kupplungsstück 80 in das Gewinde 110 ein- oder aus diesem herausschrauben. Nach Verbinden der Kette mit dem Zugelement 86 wird das Kettenglied 102 wieder aus der Ausnehmung 104 herausgezo gen, so daß sich eventuelle, betriebsbedingte Drehbewegun gen der Kette nicht auf das Kupplungsstück 80 übertragen.To connect the coupling piece 80 with the coupling piece 78 , the chain 82 released from the tension element 86 is shifted to the left, so that the recess 104 bears against the last chain link 102 and is rotationally coupled to it. By rotating the chain, the coupling piece 80 can be screwed into or out of the thread 110 . After connecting the chain with the tension element 86 , the chain link 102 is pulled out of the recess 104 again, so that any operational rotation of the chain is not transmitted to the coupling piece 80 .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf das darge stellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, eine solche Vorrichtung auch für Kettenschal tungen zu verwenden, bei denen die schaltungseigene Schalt feder den Kettenumwerfer in Richtung größerer Zahnräder be lastet. In diesem Fall muß der Stellmechanismus 2 so einge baut werden, daß bei ausgelenkten Fliehkraftgewichten das Zugelement entgegen der Kraft der Schaltfeder gespannt wird. Die Stellfeder 26 kann dann entfallen, da die Streckung der Fliehkraftgewichte durch die schaltungseigene Schaltfeder bewirkt wird.The inventive device is not limited to the Darge presented embodiment. For example, it is possible to use such a device for derailleur lines, in which the circuit's own shift spring loads the derailleur in the direction of larger gears. In this case, the adjusting mechanism 2 must be built in such a way that the tensile element is tensioned against the force of the switching spring when the centrifugal weights are deflected. The actuating spring 26 can then be omitted since the extension of the centrifugal force weights is brought about by the switching spring inherent in the circuit.

Um die automatische Schaltvorrichtung manuell übersteuern zu können, kann beispielsweise das in Fig. 1 linke Ende des Stößels 76 mit einem Hebel 92 verbunden sein, welcher in einer Richtung durch einen manuell zu betätigenden Seilzug 94 und in der Gegenrichtung durch eine Rückstellfeder 96 bewegt wird. Die vorne erwähnten Anschläge, die eine Aus lenkung der Fliehgewichte 18, 20 nach innen verhindern, sind dann so ausgebildet, daß stets eine kleine Vorauslen kung nach außen bestehen bleibt, so daß keine Blockierung durch einen Knickhebeleffekt auftreten kann. Diese Einrich tung erlaubt auch eine Blockierung der Schaltvorrichtung in jeder beliebigen Schaltstellung.In order to be able to manually override the automatic switching device, for example the left end of the plunger 76 in FIG. 1 can be connected to a lever 92 which is moved in one direction by a manually operated cable 94 and in the opposite direction by a return spring 96 . The abovementioned attacks, which prevent the centrifugal weights 18 , 20 from being steered inward, are then designed such that a small advance deflection always remains outward, so that no blocking can occur due to an articulated lever effect. This Einrich device also allows the switching device to be locked in any switching position.

Um zu erreichen, daß die Schaltvorrichtung bei definierten Geschwindigkeiten schaltet, sind Mittel für eine federnde Verrastung der Vorrichtung bei bestimmten Schaltstellungen vorgesehen. Diese Mittel sind beispielsweise durch eine fe dernde Verrastung der Umlenkrolle 89 mittels einer federnd in Vertiefungen derselben gedrückte Rastkugel 93 gebildet. Ein Schaltvorgang erfolgt dann immer erst, wenn die Schalt kraft der Schaltfeder 90 bzw. der Stellfeder 26 die Ver rastung überwindet. In diesem Fall ist die Umlenkrolle 89 vorzugsweise als Zahnrad ausgebildet, welches mit der Kette 82 zusammenwirkt, wie an sich bekannt ist.In order to ensure that the switching device switches at defined speeds, means are provided for resilient locking of the device in certain switching positions. These means are formed, for example, by a spring-loaded latching of the deflection roller 89 by means of a latching ball 93 pressed resiliently into depressions thereof. A switching process only takes place when the switching force of the switching spring 90 or the actuating spring 26 overcomes the locking. In this case, the deflection roller 89 is preferably designed as a toothed wheel which interacts with the chain 82 , as is known per se.

Claims

1. An apparatus for automatically actuating a bicycle multi-gear shift, comprising a centrifugal force adjusting element with a rotatably mounted Mitnehmerele element, thereon pivotally arranged centrifugal weights and an axially displaceable adjusting element coupled to the centrifugal weights, the Mitnehmerele element with a wheel of the bicycle is drive-connected and the actuating element is coupled to an actuating element for the multi-gear shift, characterized in that
that the centrifugal force adjusting mechanism ( 2 ) is rotatably supported within the hub sleeve ( 4 ) of a wheel hub on the rotationally fixed wheel axle ( 8 ),
wherein the driver element ( 12 ) on the wheel axle ( 8 ) rotatably and axially fixedly arranged and with a on the wheel axle ( 8 ) rotatably mounted hub sleeve ( 4 ) of the wheel is coupled, and
wherein the actuating element ( 16 ) is rotatably and axially displaceably arranged on the wheel axle ( 8 ) and is connected to the actuating element ( 6 ) of the multi-speed circuit via connecting elements made from the wheel hub.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the wheel axle ( 8 ) is hollow and in that a longitudinally displaceable tappet ( 76 ) is arranged in the wheel axle, the inner end of which is arranged through a longitudinal slot ( 77 ) in the wheel axle projecting driver pin ( 74 ) is coupled to the actuating element ( 16 ) and the outer end of which is connected via connecting elements ( 82 , 84 , 86 ) to the actuating member ( 6 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the actuating element ( 16 ) by an axially displaceable rolling bearing on the wheel axle ( 8 ), the outer ring of which is connected to the centrifugal weights ( 18 , 20 ) via the actuating element and the inner ring of which is connected to the driving pin ( 74 ) interacts.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adjusting element ( 16 ) is loaded by an adjusting spring ( 26 ) in a direction opposite to the direction of the centrifugal forces.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the actuating spring ( 26 ) is a spring arranged between the driver element ( 16 ) and the actuating element.

6. Device according to one of claims 3 to 5, for a multi-speed circuit, which is switched by a circuit-specific switching spring in the direction of larger translation and by means of a tension element against the force of the switching spring in the direction of lower translation, characterized in that the driver pin ( 74 ) on an outer flank of the inner ring of the bearing ( 14 ) and is pressed by the switching spring ( 90 ) on the Zugele element ( 86 ) and the associated plunger ( 76 ) on this outer surface.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a transmission gear ( 28 ) is arranged between the hub arrangement ( 4 ) and the driver element ( 12 ).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmission gear ( 28 ) comprises a on the wheel axis ( 8 ) arranged mounting plate ( 46 ) with a gear train, the input side with a in the hub assembly ( 4 ) arranged teeth ( 32 ) and on the output side with a toothing ( 44 ) formed on the driver element ( 12 ).

9. The device according to claim 8, characterized in that the mounting plate ( 46 ) is arranged with frictional engagement on the wheel axle ( 8 ).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the hub arrangement ( 4 ) comprises a centrifugal force adjusting mechanism ( 2 ) receiving, in essence, rotationally symmetrical housing, in which at least one end face can be closed by means of a cover ( 30 ) Has mounting opening.

11. The device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that at the outer end of the plunger ( 76 ) on the one hand and the associated end of a chain connected to the tension element ( 82 ) on the other hand in each case couplable coupling pieces ( 78 , 80 ) arranged are.

12. The device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the plunger ( 76 ) via connecting elements ( 92 , 94 ) connected to a manually operable shift lever and can be pushed ver in both directions.

13. The device according to one of claims 1 to 12, characterized in that means ( 93 ) are provided for a resilient locking of the device Ver.