DE2400835B2

DE2400835B2 - Fahrrad-kettenschaltung

Info

Publication number: DE2400835B2
Application number: DE19742400835
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Huret Jacques Andre Huret Roger Henri Marius Nanterre Hauts De Seine Frankreich
Current assignee: Huret et ses Fils SA
Priority date: 1973-01-15
Filing date: 1974-01-09
Publication date: 1976-06-16
Also published as: FR2213864B1; JPS507237A; IT999791B; DE2400835A1; JPS5715029B2; FR2213864A1; GB1421506A; US3896679A

Description

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genden Arm an der Schwenkachse des Schwenkhebels angebracht ist,

Statt dessen kann die Führungseinrichtung von einer Führung gebildet &ein,die einen Kulissensiein aufnimmt und Hfl der Stelleinrichtung für ein Vorschieben des Schwenkhebels parallel zur Achse des Ficilaufrades befestigt ist, während der Kulissenstc'in an der Schwenkachse des Schwenkhebels angebracht ist.

Bei beiden Ausführungsformen der Führungseinrichtung umschließt die Spannfeder vorteilhaft die Schwenkachse des Schwenkhebels und ist an ihm mit einem Ende festgelegt, während das andere Ende an einer Stelle der Führungseinrichtung angebracht ist, deren Winkelstellung in bezug auf die Schwenkachse des Schwenkhebels unveränderlich bleibt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht einer Aus-„jiührungsform einer erfindungsgemäßen Kettenschaltung. _ 2OJ * Fig.2 eine Schnittqnsicht entsprechend der Linie fW* in F ig. 1,

Fig.3 eine Explosionsansicht mit den Bestandteilen finer Kettenschaltung entsprechend der in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform,

F i g. 4 einen Ausschnitt aus einer Seitenansicht einer ' .erfindungsgemäßen Kettenschaltung mit einem hervorgehoben dargestellten Gelenkviereck,

F i g. 5 eine Explosions-Sehrägansicht der Bestandteile des Gelenkvierecks in F ig. 4, i F i g. 6 und 7 je eine Seitenansicht einer Kettenschaltung gemäß Fig.3 bis 5 in den beiden äußersten Bctriebsstellungen,

, F i g. 8 eine schematisierte Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kettenschaltung und

F i g. 9 eine Schnittansicht entsprechend der Linie B-B in F i g. 8.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen der ,iierfindungsgemäßen Kettenschaltung ist angenommen, daß das (nicht gezeichnete) Fahrrad ein Freilaufrad 1 mit fünf Kettenrädern Ii bis I5 von unterschiedlichem .iDurchmesser hat. Eine Antriebskette 2 ist in der Stellung, in welcher sie über das Kettenrad Ii von kleinstem Durchmesser läuft, mit 2| bezeichnet; in einer ''45 anderen Stellung, in der die Kette über das Keltenrad I5 von größtem Durchmesser läuft, ist sie mit 2^ bezeichnet (F i g. 1 und 8). Das Freilaufrad 1 hat eine Achse 3, die normal zur Ebene der F i g. 1 und 8 verläuft und mit der Nabenachse im Hinterrad des Fahrrads zusammenfällt. Um die Zeichnung nicht zu überladen, ist aer Rahmen des Fahrrads nicht dargestellt; gezeichnet ist nur eine Befestigungs-Schraube 4, mit welcher die Kettenschaltung an den Gabelplatten (Ausfallenden) des Fahrrads in bekannter Weise befestigt ist.

Im übrigen beschränkt sich die Zeichnung auf die Darstellung der Vorrichtung, mittels welcher die Rol'en der Kettenschaltung parallel zur Achse des Freilaufrades 1 versetzbar sind. Nach der Erfindung ist hierfür, wie gezeichnet, ein Gelenkviereck vorgesehen.

Bei der in F i g. 1 und 2 gezeichneten Ausführungsform eines Gelenkvierecks zum Verschieben der Kettenführungsrolle parallel zur Achse ', des Freilaufrades 1 sind zwei Parallel-Lenker 5,6 vorgesehen, die mit ihren Enden jeweils an zwei Endstucken 7 b/w. 8 angelenkt sind, welche die anderen, sich ebenfalls irncennherüegcnden Arme des Gelenkvierecks bilden. Mittels der "Schraube 4 ist das Endstück 7 an der

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60 Gabelplittte b/,w, an üem einen Ausfallende des Fahrrndrahmens angebracht, Dai andere Endstück 8 hält die Üb-igeü Bestandteile der Kettenschaltung. Das als Gelenkparallelogramm ausgebildete Gclenkviereck 5 bis 8 kann in üblicher Weise mittels eines {nicht dargestellten) Seilzuges betätigt werden, für den ein Stellhebcl am Rahmen oder an der Lenkstange dps Fahrrads befestigt ist.

In an sich bekannter Weise weist die Kettenschaltung ferner eine Kettenführungsrolle 9 und eine Kettenspannrolle JO auf, welche jeweils auf einer Achse ti bzvj. 12 drehbar gelagert sind. Diese Achsen 11, 12 werden von einem Schwenkhebel getragen, der aus zwei Flachteilen (mit Lagersch'lden) 13, 14 besteht, die durch einen Verbindungsbolzen 15 (mit Abstandsstück) zusammengehalten sind.

Im Ausführungsbeispie! der Fig. I und 2 steht die Achse 11 der Kettenführungsroilc 9 über das Lagerschild 13 hinaus vor und bildet so gleichzeitig die Schwenkachse für den Schwenkhebel 13,14. Letztere ist nach der Erfindung mit dem Endstück 8 des Gelcnkvier· "ecks 5 bis 8 durch einen Träger verbunden, der als Führung für das unbehinderte Heran- und Wegrücken der Schwenkachse ti des Schwenkhebels 13,14 zu bzw. "von der Achse 3 des Freilaufrades 1 ausgebildet in.
■- Man erkennt, daß der Schwenkhebe! 13,14 sowie die Rollen 9 und 10 auf dem Endstück 8 fliegend gelagert sind. Es ist keinerlei mechanische Vorrichtung erforderlich, um für den Übergang der Kette 2 von einem Kettenrad des Freilaufrades 1 auf das nächste izwangsschlüsiig eine Versetzung des Schwenkhebels 13, 14 und der Rollen 9, 10 zu bewirken. Bei der Äusführungsform gemäß F i g. 1 und 2 besteht der .Träger aus einem Geier . lereck, dessen vier Arme oder !Seiten von zwei Lermerpaaren 16, 18 bzw 17, 19 gebildet sind. Der Arm 16 ist mittels einer Haheschrau-„be 20 an dem Endstück 8 befestigt. Man sieht, daß die i^chse 11 der Führungsrolle 9, welche auch die Schwenkachse des Schwenkhebels 13, 14 ist, zusätzlich das Gelenk für die Arme 17,18 des als Gelenkparallelofgramm ausgebildeten Gelenkvierecks 16 bis 19 bildet.
"*' Damit die Kettenspannrolle 10 die Kette 2 (bzw. 2_h 2₂ Jüsw.) ständig spannt, ist eine Spannfeder vorgesehen, 'welche den Schwenkhebel 13, 14 in entsprechender Schwenkrichtung ständig belastet. Diese Feder ist als Schraubenfeder 21 gestaltet, deren eines Ende 211 an einer Lasche 22 des Schwenkhebelteiles 13 festgelegt ist, während ihr anderes Ende 2I2 an einem Haltestück 23 des Arms 18 am Geienkparallelogramm 16 bis 19 angreift.

Besondere Vorteile der Erfindung ergeben sich daraus, daß bei einer Kettenschaltung dieser Konstruktion keine Halteeinrichtung für den Schwenkhebel 13, 14 sowie für die Rollen 9, 10 benötigt wird und daß insbesondere auch keinerlei Einrichtung erforderlich isi, um das Beistellen der Führungsrolle 9 an eines der Kettenräder 1| bis I5 zu steuern. Ist die Antriebskette 2 nicht aufgelegt, so verstellt sich das Gelenkparallelogramm 16 bis 19 unter der Wirkung des Gewichts der Kollen 9,10 und des Schwenkhebels 13,14. Liegt jedoch die Kette 2 auf dem Freilaufrad 1 und der RoHen 9, 10 der Kettenschaltung auf, so wird die Kette 2 dank der Spannfeder 21 über den Schwenkhebel 13, 14 und die Kettenspannrolle 10 ständig unter Spannung gehalten, obgleich die Kette 2 selbst eine dauernde Reaktionskraft ausübt, die ihre Spannung herabzusetzen trachtet. Ober die Rollen 9 und 10 hat diese Reaktionskraft nämlich die Möglichkeit, auf das Gelenkparalleiogramm

16 bis 19 einzuwirken/ während durch die von der Feder .21 auf die Kette 2 ausgeübte Spannwirkung die Führungsrolle 9 an dasjenige Kettenrad des Freilaufrades 1 herangeholt wird, über das die Kette 2 läuft, so daß deren Spannung an sich abnehmen könnte. Unter der Wirkung der Feder 21 wird diese Abnahme der -Kettenspannung jedoch selbsttätig durch entsprechende Verschwenkung der Spannrolle 10 ausgeglichen.

In Fig. 1 sind die beiden äußersten Stellungen der Rollen 9, 10 dargestellt Die Rollen 9 und 10 sind mit ausgezogenen Linien in der Stellung gezeichnet, in welcher die Kette 2 bzw. 2i über das Kettenrad 11 von kleinstem Durchmesser und anschließend über die Rollen 9 und 10 läuft. Man erkennt, daß das zwischen der Kettenführungsrolle 9 und dem Kettenrad Ii befindliche Kettentrum hierbei die kleinstmögliche Länge hat. Wird nun beispielsweise mittels eines Seilzuges das Gelenkviereck 5 bis 8 als Stelleinrichtung für die Verschiebung des Schwenkhebels 13,14 parallel zur Achse 3 betätigt, so verstellt sich das Geienkparallelogramm 16 bis 19 frei, also ohne gesteuerte Zwangsführung, in der Weise, daß die Arme 17 bis 19 in die Stellungen gelangen können, weiche strichpunktiert gezeichnet und mit 17i, 18i bzw. 19i bezeichnet sind. Die Führungsrolle 9 nimmt dabei die Stellung 9i ein, in welcher die Kette 2₂ mit den Zähnen des Kettenrades I5 im Eingriff steht. Zum Ausgleich der Durchmesserveränderung von dem Kettenrad Ii zu dem Kettenrad I5 kommt die Kettenspannrolle 10 gleichzeitig in die strichpunktiert eingezeichnete Stellung ίθ_;.

In den F i g. 3 bis 7 ist eine praktische Ausführungsform einer Kettenschaltung dargestellt, die nach dem Prinzip der F i g. 1 und 2 arbeitet. Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszahlen versehen. Anzumerken ist jedoch, daß gemäß Fig. I und 2 das Schwenkhebelteil 13 auf der Achse 11 gelagert ist. weiche das Verbindungsgelenk der Arme 17 und 18 des Gelenkvierecks 16 bis 19 bildet; hingegen ist in den F i g. 3 bis 7 die Lagerung des Schwenkhebelleils 13 und der Führungsrolle 9 auf einer Achse 32 gezeichnet, welche das Verbindungsgelenk für die Arme 18 und 19 des Geienkparaiieiogramms bildet Diese Anordnung ermöglicht es. daß die Arme 17, 19 eine im Mittel etwa waagerechte Stellung einnehmen, die /wischen der in F i g. 6 gezeichneten unteren Stellung und der in F i g. 7 oberen Stellung variieren kann. Dadurch ist gewährleistet, daß die von der Kette 2 erzeugte und über die Rollen 9,10 von dem Schwenkhebel 13,14 übertragene senkrechte Kraft mit günstigstem Hebelarm zur Erzeugung des größtmöglichen Drehmoments ausgenutzt wird,

Zu den F i g. 4 bis 7 ist noch anzumerken, daß in F i g. 4 und 5 die Anordnung des Gelenkvierecks 16 bis 19 herausgezeichnet ist, mittels deren das Beistellen der Führungsrolle 9 an das jeweilige Kettenrad des Freilaufrades 1 bewirkbar ist. F i g. 6 entspricht der einen Endstellung dieser Anordnung, wobei die Kette 2 bzw. 2₂ über das^roße Kettenrad I5 des Freilaufrades 1 läuft, während Fig.ii die Anordnung in der anderen

S Endstellung zeigt, iri welcher dieKette 2| über das kleine Kettenradi 1 läuft.

Eine andere Führungsvorrichtung für das unbehinderte Heran- und Wegrücken der Achse des Schwenkhebels zu bzw. von dem Freilauf^aO 1, ist bei der in F i g. 8

und 9 gezeichneten Ausführungsform vorgesehen. Hierbei ist der Träger von einer Führung 24 gebildet, welche einen Kulissenstein 25 gieitbeweglich aufnimmt und mit einer Platte 35 starr verbunden ist, die mittels einer Schraube 26 an einem Endstück 27 befestigt ist.

Letztere bildet einen Arm eines Gelenkvierecks, dessen drei andere Arme aus zwei Parallel-Lenkern 28, 29 sowie einem oberen Endstück 30 bestehen, das mittels einer Schraube 31 an der Gabelplatte "j^w. dem Ausfallende des Fahrradrahmens angebracht ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Führung 24 ein Rohr, das entlang einer Mantellinie mit einem Schlitz versehen ist, und der Kulissenstein 25 wird von einem zylindrischen Stab gebildet, an dem das eine Ende einer Achse 36 starr befestigt ist, welcher das Schwenklager

für die Kettenrührungsrolle 9 und den Schwenk! ebel 13, 14 bildet. Die Achse 36 ist von einer Schraubenfeder 37 umschlossen und trägt eine Druckscheibe 34. Letztere hat ein Loch zur Aufnahme des einen Federendes 37_f der Spannfeder 37, deren anderes Ende 37? an der Lasche 22 des Schwenkhebelteiles 13 festgelegt ist.

Auch bei diesem Ausführungsbeispic! der Erfindung ist keinerlei besondere Betätigungseinrichtung erforderlich, um eine Versetzung der Kettenführunjsrolie 9 zu dem jeweils benutzten Kettenrad des Freilaufrades 1 hin zu bewirken. Liegt die Kette2(bzw. 21.22. usw.) nicht auf, so gleitet der Kulissenstein 25 auf Grund seines Eigengewichtes und des Gewichts der Rollen 9, 10 sowie des Schwenkhebels 13,14 im Inneren cLr Fuh^jng 24 nach unten. Ist die Kette 2 jedoch aufgelegt, so übt die Spannfeder 37 unter Verschwenkung dts Schwenkhebels 13, 14 vermittels der Spannrolle 10 eine Spannwirkung auf die Kette 2 aus und diese erzeugt selbsttätig eine Reaktionskraft, welche die Spannung der Kette 2 durch Annäherung der Führungsrolle 9 an das benutzte Kettenrad des Freilaufrades 1 herabzusetzen trachtet. Infolgedessen hat das freie Kettentrum zwischen dem jeweils benutzten Kettenrad und der Kettenfühiungsroiie 9 unabhängig vom Durchmesser des Kfttenrades stets die kleinstmögliche Länge

Zugleich ist sichergestellt, daß der Gangwechsel durch Übergang der Antriebsketfe 2 von einem Kettenrad des Freilaufrades 1 zum nächsten sehr schnell und genau vor sich geht, auch wenn der Durchmesserunterschied zwischen den benutzten Kettenrädern sehr groß ist.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fahrrnd-Kettenschaltung mit einer Kenunführungsrolle und einer Spannrolle, die auf Achsen drehbar gelagert sind, welche auf einem Schwenkhebel sitzen, der an einem Sehwenklager angebracht ist und an dem eine Spannfeder angreift, die den Schwenkhebel standig zur Aufrechterhaltung der Kettenspannung belastet, und mit einer Stelleinrichtung für ein Verschieben des Schwenkhebels parallel zur Achse eines Freilaufrades zum gangwechsdnden Umlegen der Antriebswelle von einem Kettenrad zum nächsten, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (5 bis 8; 27 bis 30) mit einer die Schwenkachse (11; 36) des Schwenkhebels (13, 14) tragenden, gesonderten Führungseinrichtung (16 bis 19; 24, 25) verbunden ist, mittels welcher die Schwenkachse des Schwenkhebels für eine Verstellbewegung senkrecht zur Achse (3) des Freilaufrades (1) als Folge einer Parallelverschiebung der Schwenkachse mittels der Stelleinrichtung, jedoch unabhängig von ietzterer geführt ist.

2. Kettenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (11; 36) des Schwenkhebels (13, 14) zugleich die Drehachse der Kettenführungsrolle (9) ist.

3. Kettenschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfeder (21; 37) die Schwenkachse (11; 36) des Schwenkhebels (13, 14) umschließt und an ihm mit einem Ende (21 j; 37?) festgelegt ist, während das andere Ende (2I2; 37|) an

, einer Stelle der Führungseinrichtung (16 bis 19; 24, 25) angebracht ist, deren Winkelstellung in bezug auf die Schwenkachse (11; 36) des Schwenkhebels (13,

· 14) unveränderlich bleibt.

4. Kettenschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsein-

' richtung (16 bis 19) von einem Gelenkviereck , jgebildet ist, das mit einem (16) seiner Arme an der Stelleinrichtung (5 bis 8) für ein Verschieben des Schwenkhebel! (13, 14) parallel zur Achse (3) des Freilaufrades (1) und mit einem gegenüberliegenden Arm (f8) an der Schwenkachse (11) des Schwenkhebels (13,14) angebracht ist.

5. Kettenschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkviereck ein Gelenkparallelogramm in Gestalt eines Rhombus bildet.

6. Kettenschaltung nach Anspruch 2 und Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (11) des Schv/enkhebels (13, 14) zugleich eine Gelenkachse von Armen (17, 18) des Gelenkvierecks bildet, die von dessen Verbindung mit der Stelleinrichtung (5 bis 8) für ein Verschieben des Schwenkhebels (13,14) parallel zur Achse (3) des Freilaufrades (1) freigehalten sind.

7. Kettenschaltung nach einem der Ansoüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (24,25) von einer Führung (24) gebildet ist, die einen Kulissenstein (25) aufnimmt und an der Stelleinrichtung (5 bis 8) für ein Verschieben des Schwenkhebels (13, 14) parallel zur Achse (3) des Freilaufrades (1) befestigt ist, während der Kulissenstein (25) an der Schwenkachse (36) des Schwenkhebels (13,14) angebracht ist.

Die Erfindung betrifft eine Fahrrad-Kettenschaltung mil einer Keltenführungsrolle und einer Spannrolle, die auf Achsen drohbar gelagert sind, welche nuf einem Schwenkhebel sitzen, der an einem Sehwenklager angebracht ist und an dem eine Spannfeder angreift, die den Schwenkhebel standig zur Aufrechierhaltung der Kettenspannung belastet, und mit einer Stelleinrichtung für ein Verschieben des Schwenkhebels parallel /w Achse eines Freilaufrades zum gangwechselnden Umlegen der Antriebswelle von eirem Kettenrad zum nächsten.

Bei einer bekannten Kettenschaltung dieser Art (DT-AS 1006 288) ist die Schwenkachse des Schwenkhebels in einem Lilngsüchliu bzw. einer Gleitbahn zur Regulierung des Achsübslandcs entsprechend dem gegebenen ZahnrarJdurehmesser der benutzten Gangschallung verschieb- und feststellbar. Bei großen Zahnraddurchmesscrn der benutzten Gangschaltung ist hierbei die Schwenkachse am Grund und bei kleinen ^Zahnraddurchmessern im oüeren Bereich des Längsijäschlitzes festgelegt. Es handelt sich hierbei um eine Voreinstellung des Achsabstandes, der durch die Abmessungen der Zahnräder der benutzten Gangschaltung bestimmt ist. Im Betrieb bleibt diese»· Abstand pnverändert.

Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung von Freilaufrädern mit Kettenrädern stark unterschiedli-

' chen Durchmessers die Kettenführungsrolle der Schaltung in einen zu großen Abstand zu dem kleinsten Kettenrad des Freilaufrades gelangt und sich der Schaltvorgang für den Übergang der Kette von diesem Kettenrad kleinsten Durchmessers auf das benachbai te Kettenrad nicht mehr hinreichend schnell und genau vollzieht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen, kostengünstigen Mitteln eine Fahrrad-Kettenschaltung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die bei bequemer Bedienbarkeit selbst unter ungünstigen Bedingungen, insbesondere bei Verwendung von Kettenrädern stark unterschiedlichen Durchmessers, ein ebenso schnelles wie einwandfreies Gangwechseln gestattet.

Dies v/ird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Stelleinrichtung mit einer die Achse des Schwenkhebels tragenden, gesonderten Führungseinrichtung verbunden ist, mittels welcher die Schwenkachse des Schwenkhebels für eine Verstcllbewegung senkrecht zur Achse des Freilaufrades als Folge einer Paraüelver Schiebung der Schwenkachse mittels der Stelleinrichtung, jedoch unabhängig von Ietzterer geführt ist. Es findet hierbei im Betrieb neben der mittels der Stelleinrichtung bewirkten Parallelverschiebung der Schwenkachse mittels der gesonderten Führun'isein richtung noch eine Verstellbewegung der Schwenkachse senkrecht zur Achse des Freilaufrades statt, die die Führungs- und die Kettenspannrolle frei, d. h. ohne gesteuerte Zwangsführung in die neuen Schaltsiellungen führt. \ui diese Weise wird ohne erhöhten Bedienungsaufwand in kürzester Zeit ein zuverlässiger und genauer Gangwechsel erreicht, unabhängig von dem Unterschied in der Zähnezahl und daher im Durchmesser der einzelnen Kettenräder des Freilaufrades.

in weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Führungseinrichtung von einem Gelenkviereck gebildet sein, das mit einem seiner Arme an der Stelleinrichtung für ein Verschieben des Schwenkhebels parallel zur Achse des FrcÜ2uiradcs und nut einem ^c^cnüberlie-