DE2244660C3

DE2244660C3 - Vorrichtung zur Steuerung einer Parallelverschiebung, insbesondere für eine Fahrrad-Gangschaltung

Info

Publication number: DE2244660C3
Application number: DE2244660A
Authority: DE
Inventors: Jacques Andre Huret
Original assignee: Individual
Current assignee: Huret et ses Fils SA
Priority date: 1971-09-17
Filing date: 1972-09-12
Publication date: 1975-03-20
Also published as: JPS5516870B2; GB1342569A; DE2244660A1; DE2244660B2; IT964458B; JPS4837834A; FR2153647A5; US3813955A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer Parallelverschiebung, insbesondere einer Schalteinrichtung einer Fahrrad-Gangschaltung iür die Verlagerung einer Kette aus einer Eingriffsebene einer Zahnscheibe in eine weitere, parallel zu der ersten vorgesehenen. Bei derartigen Vorrichtungen sind in Abhängigkeit von einem Übertragungsmittel, beispielsweise einem Bowdenzug, auf die Kette einwirkende Führungsmittel exakt um vorgegebene Wege parallel zu verschieben, so daß die Kette sicher von einem Zahnkranz auf einen parallel vorgesehenen anderen Durchmessers gelegt wird.

Es sind bereits Paralielführungen bekannt, Jie als gelenkig ausgeführtes Parallelogramm ausgeführt sind, dessen Basis und die Führungsmittel aufweisende Träger in gleichen Abständen durch gleich lange Lenker gelenkig miteinander verbunden sind. Die Stellbewegung wird durch an das Parallelogramm angreifende Übertragungsmittel bewirkt; verbreitet werden als Übertragungsmittel Kabel benutzt, die mit einem der Lenker, der zweckmäßig zweiarmig ausgeführt ist, verbunden sind und auf diesen einen Zug auszuüben vermögen. Derartige Vorrichtungen lassen sich zwar mit erträglichem Aufwände erstellen, und ihr Aufbau ist übersichtlich, stabil und verläßlich. Es hat sich aber ais nachteilig herausgestellt, daß die vier die Basis und den Träger mit den Lenkern verbindenden Gelenke, um einen leichten Gang zu zeigen, bereits mit geringem Spiel erstellt werden, das sich im Betriebe in unerwünschtem Maße vv.Tgrößern kann. Dieses Spiel beeinträchtigt die zu erzielende genaue Parallelführung, und es macht sich insbesondere bei Fahrrad-Schaltvorrichtungen unangenehm bemerkabr, da sowohl die Längen der Lenker als auch der Basisstrecken gering sind und daher ein geringes Spiel bereits nachteilige Abweichungen von der reinen Parallelverschiebung zu bewirken vermag.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Vorrichtung der oben bezeichneten Gattung mit nach dem Parallelogrammprinzip an eine Basis angelenkten Lenkern derart auszubilden, daß Bass und Träger praktisch spielfrei gegeneinander verschoben werden können, so daß beispielsweise das Umlegen der Kette einer Gangschaltung mit großer Genauigkeit exakt und damit sicher vorgenommen werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe, indem eine Basis und ein parallel zu dieser verschiebbares Bewegungsglied einseitig durch einen an beide angelenkten Lenker verbunden sind, während ihre anderen Seiten aufeinander zu vorgespannt sind und sich über eine Auflagefläche und ein kreisbogenförmiges Kurvenstück aufeinander absützen, dessen effektiver Radius der Länge des Lenkjrs entspricht, und das mit einem der gegeneinander abzustützenden Glieder fest verbunden ist. Zur exakten Nachbildung eines Parallelogramms wird der Abstand des Mittelpunktes des Kurvenstückes vom Angriffspunkte des Lenkers an das das Kurvenstück aufweisende Glied gleich dem Abstande des Stützbereiches der Auflagefläche vom anderen Angriffspunkte des Lenkers am anderen Gliede gemacht.

Bewährt hat es sich, die Auflagefläche kreisbogenförmig vorzugsweise mit geringerem Radius als das Kurvenstück auszuführen, so daß der effektive Radius zur Summe der Radien wird und die Abstände der Mittelpunkte des Kurvenstückes und der Auflagefläche vom jeweils zugeordneten der Angriffspunkte des Lenkers einander gleichen.

Als vorteilhaft wurde erkannt, als Auflagefläche den Mantel einer drehbar gelagerten Stützrolle vorzusehen und deren Achse an einem der Endpunkte des zu bil-

denden Parallelogramms anzuordnen. Mit Vorteil werden zwischen der Basis und dem Bewegungsglied elastische Mittel vorgesehen, welche die Gelenke des Lenkers vorspannen sowie die Auflagefläche gegen das Kurvenstück pressen. Als elastisches Mittel hat sich eine vorgespannte Metallfeder bewährt, deren eines Ende an der Basis und deren anderes am Bewegungsgliede angreift. Als nachahmenswert wurde gefunden, die Feder als mit nach außen abgebogenen Enden Drehmomente bewirkende Schrauben- oder Spiralfeder auszubilden, deren Achse normal auf der Parallelogrammebene steht Eine einfache Aufhängung der Feder ergibt sich, wenn diese koaxial zur Stützrolle vorgesehen ist und eines ihrer Enden im Bereiche des Mittelpunktes des Kurvenstückes mit der Basis verbunden ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt hierbei

F i g. 1 perspektivisch den Bereich des Tretlagers eines Fahrradrahmens mit einer Kettengangschaltung und

F i g. 2 ebenfalls perspektivisch ein» Rückansicht der in F i g. 1 dargestellten Teile.

In den Figuren ist der Bereich des Tretlagers 3 eines Fahrradrahmens 1 dargestellt. Die abgebrochen gezeigte Tretlagerachse 2 ist mit einem Doppelkettenrad ausgestattet, das ein größeres Kettenblatt 4 sowie ein solches geringeren Durchmesser 5 aufweist. Die Kette

6 kann zur Bestimmung des Übersetzungsverhältnisses des Fahrradantriebes wahlweise auf eines der Kettenblätter aufgelegt werden, und der Geschwindigkeitswechsel des Fahrrades läßt sich durch eine Änderur.g des Übersetzungsverhältnisses erreichen, indem durch transversale Verschiebung die Kette von einem der Kettenblätter 4 oder 5 auf das andere gebracht wird. Im allgemeinen ist eine solche sogenannte Tretlagerschaltung durch eine zweite Schaltvorrichtung ergänzt, die das Umlegen der Kette auf einen ausgewählten einer Anzahl von Zahnkränzen eines Freilauf-Mehrfachzahnkranzes erlaubt.

In den Figuren wird die Kette 6 durch eine Leitgabel

7 geführt, die mit ihren Flanken die Kette 6 umgreift und von einer Basis 8 getragen wird. Die Basis 8 umgreift das Sitzrohr des Rahmens 1 zur Hälfte und wird mit einer gegen sie verspannbaren Halbschelle unverrückbar gehalten. Die Leitgabel 7 ist mit der Basis 8 Lm Achsbolzen 9 und 11 schwenkbar durch einen Lenker 12 verbunden. Die Leitgabel 7 ist weiterhin mit einer um eine Achse 101 drehbaren Stützrolle 10 ausgestattet, die sich über ein einstückig mit der Basis 8 erstelltes Kurvenstück 13 abstützt. Die Stützkurve dieses Kurvenstückes ist kreisbogenförmig ausgeführt. Der Abstand der Achse des Achsbolzens 11 zum Mittelpunkt dieses Kreisbogens gleicht dem Abstand der Achsen des Achsbolzens 9 sowie der Achse 10i, so daß der durch sie bezeichnete Abschnitt der Basis dem Abschnitt der als Bewegungsglied vorgesehenen Leitgabel 7 gleicht. Entsprechend ist die Länge des Lenkers 12, gegeben durch den Abstand der Achsen seiner Achsbolzen, gleich der Summe der Radien der Stützrolle 10 und des Kurvenstückes 13, so daß durch diese stets aufeinanderliegenden runden bzw. kreisbogenförmigen Elemente deren Abstand wie die Länge eines Lenkers bestimmt ist. Die gesamte Anordnung entspricht daher der einer Parallelogrammführung mit der Basis 8, dem Bewegungs-Stellglied, dargestellt durch das Oberteil der Leitgabel 7, sowie zwei Lenkern, gegeben durch den Lenker 12 sowie, aneinandergelegt, das Kurvenstück 13 mit der Stützrolle 10. Während drei Achsen dieses Parallelogramms durch Achsen bzw. Achsbolzen körperlich dargestellt sind, ist die vierte Achse durch den Mittelpunkt der bogenförmigen Kurve des Kurvenstückes 13 gegeben.

Die Steuerung dieser Vorrichtung wird durch einen am Rahmen des Fahrrades vorgesehenen, nicht dargestellten Schalthebel bewirkt, der ihm erteilte Stellbewegungen über das abgebrochen dargestellte Kabel 14 überträgt. Dieses Kabel ist im Punkte 12z mit einem zweiten Arm 12i des Lenkers 12 verbunden. Durch Zug am Kabel 14 wird dieser Arm des Lenkers und damit der ganze Lenker 12 verschwenkt und die als Bewegungsstellglied über diesen Lenker mit der festen Basis

ao 8 verbundene Leitgabel parallel verschoben.

Um die derart durch die Vorrichtung gebildete Pardlelogrammführung geschlossen τ halten und jedwedes Spiel zu vermeiden, ist es erforder'ieh. die Schwenkpunkie vorzuspannen und insbesondere die als Aufla-

a5 gefläche dienende Stützrolle 10 gegen das Kurvenstück 13 zu pressen. Um dieses zu bewirken, ist bei der dargestellten Vorrichtung eine Feder 15 vorgesehen, die als Schraubenfeder ausgeführt ist und einen die Achse 1Oi verlängernden Zapfen 16 umschließt. Die Feder 15 weist zwei tangential sich erstreckende freie Enden auf. Das eine dieser Enden I61 stützt sich &uf der Basis 8 ab und wird auf dieser im Punkte I61 gehalten, während das äußere Ende I62 der Feder 15 auf einer Flanke der Leitgabel 7 aufliegt. Die Feder ist derart vorgespannt, daß sie die Führungsrolle 10 sicher an die Peripherie des Kurvenstückes 13 anzulegen vermag und weiterhin die Schwenklager des Lenkers 12 definiert vorspannt. Um Längenänderungen des freien Endes I61 auszuschließen, ist der Befestigungspunkt 16i im Mittelpunkt der Peripherie des Kurvenstückes 13 angeordnet. Die Basis 8 ist mit zwei |ustierschrauben 17 und 18 ausgestattet, deren Enden den Schwenkbereich des Lenkers 12 begrenzen: Beim Schwenken nach oben des Lenkers 12 legt sich ein Ansatz desselben unter das freie Ende der Justierschraube 17, während beim Schwenken im entgegengerichteten Sinne der Schwenkweg durch Abfangen des Armes 12i des Lenkers 12 begrenzt wird. Die Justierschrauben gestalten das Festlegen der maximalen Verschiebungen der gebildeten Parallelogrammführung, deren eine extreme Stellung die Leitgabel 7 über dem Kettenblatt 4 und deren andere sie über dem Kettenblatt 5 hält

Eine entsprechende Parallelogrammführung, bei der ein Lenker durch Rolle und Kurvens'ück gebildet wird, kann auch zur Schaltung einer K-Mte im Bereiche eier Hinterrad-Ritzel verwendet werden, und weitere Anwendungen ergeben sich dort, wo mit geringem Aufwände eine spielfreie Parallelogrammführung eneicht werden soll. Die Stützrolle 10 kann durch Nocken ersetzt werden. In allen Fällen wird eine einfach zu erstellende, spielfreie und damit exakt arbeitete Parallelogrammführung erreicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

K Vorrichtung zur Steuerung einer Parallelverschiebung, insbesondere einer Schalteinrichtung einer Fahrrad-Gangschaltung für die Verlagerung einer Kette aus einer Eingriffsebene einer Zahnscheibe in mindestens eine weitere, parallel zu dieser ersten vorgesehenen, mit nach dem Parallelogrammprinzip an eine Basis angelenkten Lenkern, dadmrch gekennzeichnet, daß die Basis(8) und ein parallel zu dieser verschiebbares Bewegungsglied (Leitgabel 7) einseitig durch einen an beide angelenkten Lenker (12) verbunden sind, während ihre anderen Seiten aufeinander zu vorgespannt sind und sich über eine Auflagefläche (Stütz- i* rolle 10) und ein kreisbogenförmiges Kurvenstück (13) aufeinander abstützen, dessen effektiver Radius der Länge des Lenkers entspricht, und das mit einem der abzustützenden Glieder fest verbunden ist. ao
2. Vorrichturg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Mittelpunktes des Kurvenstückes (13) vom Angriffspunkte des Lenkers (12) an dem das Kurvenstück aufweisenden Glied (Basis 8) dem Abstand der Auflagefläche vom as anderen Angriffspunkt des Lenkers am anderen Gliede entspricht.
'3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche kreisbogenförmig vorzugsweise mit geringerem Radius als das Kurvenstück (H) ausgeführt ist und daß der effektive Radius die Summe der Radien von Auflagefläche und Kurvenstück ist und die A' stände der Mittelpunkte von Auflagefläche und Kurvenstück sowie der Angriffspunkte des Lenkers (12) einander gleichen.
4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche der Mantel einer drehbar gelagerten Stützrolle (10) ist und daß deren Achse einen der Eckpunkte des gebildeten Parallelogramms darstellt.
5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Basis (8) und dem Bewegungsglied (Leitgabel 7) ein elastisches Mittel vorgesehen ist, das die Auflagefläche gegen das Kurvenstück preßt.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Mittel eine vorgespannte Metallfeder (15) vorgesehen ist, deren eines Ende sich an der Basis (8) abstützt, und deren anderes an das Bewcgungsglied angreift.
7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15) als mit nach außen abgebogenen Enden (16) Drehmomente bewirkende Schrauben- oder Spiralfeder ausgebildet ist, deren Achse normal auf der Parallelogrammebe-He steht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15) koaxial zur Stützrolle (10) vorgesehen ist und eines ihrer Enden im Bereiehe des Mittelpunktes des Kurvenstückes (13) befestigt ist.