DE2506693C2 - Kettenschaltung für Fahrräder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kettenschaltung für Fahrräder mit einer Querverschiebeeinrichtung für die Kette, mit einem verstellbaren, zwei Lenker aufweisenden Stellparallelogramm, welches in einer zur Hinterachse des Fahrrades parallelen Ebene angeordnet ist und einerseits mit dem Fahrradrahmen sowie andererseits mit einem verstellbaren Führungsparallelogramm schwenkbar verbunden ist, wobei das Führungsparallelogramm in einer zur Hinterachse senkrechten Ebene angeordnet ist und als Träger für eine Achse dient, auf welcher ein

der Schwenkhebel gelagert sind.

Gemäß einem bekannten Ausführungsbeispiel einer Fahrradgangschaltung der vorgenannten Art werden zwei verstellbare Parallelogramme verwendet, von denen das eine Parallelogramm als Träger für das Kettenführungsrad dient und das andere Parallelogramm eine Querverschiebung zum Kettenführungsrad entlang des konischen Mantels des Zahnradsatzes zur Drehzahlän

derung des Hinterrades hervorruft.

Es ist also möglich, einerseits dank eines ersten verstellbaren Parallelogramms die Verschiebung des Kettenführungsrades der Gangschaltung parallel oder schräg zur Achse des Hinterrades des Fahrrades auszuführen, wodurch die Kette von einem Zahnrad auf ein anderes Zahnrad des Hinterrades geführt wird, und andererseits dank eines zweiten verstellbaren Parallelogramms, das nachfolgend als Parallelogrammträger bezeichnet wird, die Verschiebung des Kettenführungsrades in einer Richtung auszuführen, die senkrecht zur Achse des Hinterrades verläuft, wobei diese Verschiebung eine Veränderung des Abstandes zwischen der Achse des Kettenführungsrades und der Achse des Hinterrades des Fahrrades in Abhängigkeit von dem Durchmesser des sich gerade im Einsatz befindlichen Zahnrades ermöglicht, so daß sich das Kettenführungsrad dauernd in unmittelbarer Nähe des Zahnrades befindet. Anstelle des ersten verstellbaren Parallelogramms kann ein Verstellzylinder verwendet werden, mittels welchem eine Querverstellung möglich ist, wobei dieser Verstellzylinder derart seitlich zu den Zahnrädern für die einzelnen Gänge angeordnet ist, daß seine Achse entweder parallel zur Achse der Zahnräder oder entlang einer Mantellinie des durch den Zahnradsatz gebildeten Konus verläuft.

Die bekannte Kettenschaltung weist den Nachteil auf, daß die Steifheit der Einrichtung, die zur Verbindung der Querverschiebevorrichtung und dem verstellbaren Parallelogrammträger vorgesehen ist, nicht in ausreichender Form vorhanden ist, um einen störungsfreien Betrieb der Gangschaltung zu gewährleisten. Bestimmte Gangschaltungen dieses Typs weisen z. B. nur eine einzige Verbindungsschraube auf, welche zwei jeweils zum ersten und zweiten Parallelogramm gehörige Lenker miteinander verbindet, so daß sich diese Verbindungseinrichtung insbesondere infolge der Kettenspannung und der durch die verschiedenen in diesem Bereich angeordneten Federn durchbiegt, was mit einer geometrisch stabilen und genauen Positionierung des Kettenführungsrades unvereinbar ist.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Kettenschaltung für ein Fahrrad der vorgenannten Art zu verbessern, wobei die Querverschiebevorrichtung und das verstellbare Führungsparallelogramm derart miteinander verbunden sind, daß die Relativstellung dieser beiden Teile absolut festgelegt ist, d. h. mit anderen Worten, daß die zu ihrer Verbindung dienende Einrichtung praktisch kein Spiel aufweist oder eine Verformung ermöglicht, selbst wenn Kräfte auftreten, die nicht durch die Bewegung oder vorgesehene Verschiebung und entsprechend durch die Schwenkbewegung ihrer Gelenkverbindungen bedingt sind.
Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß das starre Verbindungsteil sowohl ein Teil der Querverschiebevorrichtung als auch ein Teil des verstellbaren Führungsparallelogramms ist, so daß irgendein Spiel zwischen der

**n AiiAi>itAMr./\UiAkAi>Aia»iAUii<nf* **t*s4 ·Ία**λ Ci ti**·) tr»i»C<r*rti*n11 J» ^ UV ¹V^UV-I TV-I aWlllVW VVl l IV-IIlUlIg₁ WllU UWlll ■ Ulli UlIgO^(UI UlIV logramm vermieden wird. Außerdem ergibt sich ein weiterer Vorteil durch die massive Ausgestaltung dieses starren Verbindungsteiles, der darin besteht, daß jedes Durchbiegen oder jegliche Torsion dieses Verbindungsteiles verhindert oder auf eine vernachlässigbare Größe reduziert wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische, perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels der Fahrradgangschaltung gemäß der Erfindung;

Fig.2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des in der F i g. 1 von dem erfindungsgemäßen starren Teil verdeckten Teil der Gangschaltung;

F i g. 3 eine schematische Teilansicht der Gangschaltung gemäß F i g. 1 in Richtung des Pfeiles III.

Wie aus der F i g. 1 zu erkennen ist. weist die e--findungsgemäfJe Fahrradgangschaitung als Vorrichtung, die eine Verschiebebewegung quer zum hinteren Zahnrad des Fahrrades ausübt, ein verstellbares Stellparallelogramm 1 auf, dessen eine Seite in an sich bekannter Weise von einer Gabe! Xs gebildet ist, die z. B. mit dem nicht dargestellten Rahmen eines Fahrrades verschraubt ist

Zwei gegenüberliegende Seiten dieses Stellparallelogramms sind von zwei Parallellenkern 16 und Ic gebildet, die jeweils um einen in der Gelenkgabd la gelagerten Gelenkzapfen Xdschwenkbar gelagert sind.

Das Stellparallelogramm 1 ist derart angeordnet, daß es sich in einer geneigten, zur schematisch dargestellten Achse 2 des hinteren Zahnrades des Fahrrades parallelen Ebene befindet.

Wie im einzelnen aus den F i g. 2 und 3 zu entnehmen ist, weist die erfindungsgemäße Fahrradgangschaltung ferner ein zweites verstellbares Parallelogramm auf, das nachfolgend als Führungsparallelogramm 3 bezeichnet wird und drei Lenker 3a, 3b, 3c aufweist, die untereinander mittels zweier Gelenkzapfen 3d und 3e gelenkig verbunden sind und in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Achse 2 des hinteren Zahnrades des Fahrrades verläuft. Diese Gangschaltung weist ferner ein starres Teil 4 auf, welches diese beiden verstellbaren Parallelogramme miteinander verbindet. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dieses starre Teil 4 zum Tei! von einer U-förmigen Gelenkgabel 4a mit zwei Ansätzen 46 und 4cgebildet.

Die Gelenkgabel 4a besitzt zwei parallele Flansche 4c/ und 4e, welche die Schenkel des U-Profils bilden und miteinander durch eine Grundplatte Af verbunden sind, die in einer senkrecht zu diesen beiden Flanschen 4c/und 4e verlaufenden Ebene liegt und den Boden der Gelenkgabel 4a bildet.

Die beiden Flansche 4t/ und 4e der Gelenkgabel 4a besitzen jeweils zwei Löcher 4g bzw. 4h, die entsprechend mit den Löchern des anderen Flansches fluchten und zur Aufnahme von zwei Gelenkzapfen 5 dienen, welche senkrecht durch die beiden Flansche 4d und 4e hindurchgreifen und um welche jeweils einer der beiden Parallellenker Xb und Ic des Stellparallelogramms 1 schwenkbar gelagert ist.

Die beiden Gelenkzapfen Id und die beiden Gelenkzapfen 5, welche die vier Ecken des Stellparallelogramms 1 bilden, verlaufen also alle untereinander parallel und senkrecht zur Ebene dieses Stellparallelogramms 1.

Die Gelenkzapfen 5 können mit ihren beiden Enden an den Flanschen 4c/ und 4e entsprechend festgelegt sein, so daß sie von diesen starr gehalten werden, und der Abstand dieser Flansche 4c/ und 4e ist derart in bezug auf die Breite der Parallellenker Xb und Ic des Stellparallelogramms 1 gewählt, daß für die Parallellenker Xb und Ic gerade das notwendige Axialspiel vorhanden ist, welches eine ungehinderte Schwenkbewegung der Parallellenker um die Gelenkzapfen 5 zuläßt.

Die beiden Ansätze 4b und 4c des starren Teiles 4 sind in der gleichen Ebene angeordnet, die senkrecht zu den Ebenen der Flansche 4t/ und 4e des gleichen starren Teiles 4 verläuft, d. h. senkrecht zur Ebene des Stellparallelogramms 1. Jeder Ansatz 4b und 4c ist mit einem Flansch 4t/ bzw. 4e der Gelenkgabel 4a fest verbunden, so daß auf diese Weise das starre Teil 4 gebildet wird. In jedem Ansatz 4b und 4c ist ein Loch 4/ angeordnet, welches jeweils zur Aufnahme eines Gelenkzapfens 6 dient, der senkrecht zur Ebene der als Lager dienenden Ansätze 4b und 4c verläuft, d. h. parallel zur Achse 2 des hinteren Zahnrades des Fahrrades.

Die Gelenkzapfen 6 dienen entsprechend zur schwenkbaren Lagerung der Lenker 3a und 3c des Führungsparallelogramms 3, von welchem sie jeweils eine Ecke bilden. Die in der F i g. 1 dargestellte Gangschaltung weist schließlich in an sich bekannter Weise ein Führungsrad 7 und ein Kettenspannrad 8 auf, die entsprechend auf den Achsen 9 und 10 in einem Schwenkhebel 11 gelagert sind, welche von zwei um die Achse 9 schwenkbar gelagerten Flanschen 11a und lli> gebildet ist.

Diese Achse 9 wird praktisch von dem Gelenkzapfen 3d des Führungsparallelogramms 3 gebildet und kann ihrerseits an einem der Lenker, z. B. am Lenker 3a dieses zweiten verstellbaren Parallelogramms befestigt sein.

Dieser Lenker 3a des Führungsparallelograrnrns 3 besitzt einen Vorsprung 3/, der mit dem hinteren Teil lic und oberen Teil He des Flansches 11a des Schwenkhebels 11 zusammenwirkt, um die Schwenkbewegung des Schwenkhebels Ii um ihre Achse 9 in beiden Richtungen zu begrenzen. Um dafür zu sorgen, daß die nicht dargestellte Kette mittels des Kettenspannrades 8 gespannt wird, wird der Schwenkhebel 11 mittels einer Spiralfeder 12, die um die Achse 9 herumgewickelt ist, nach hinten gedrückt, wobei das eine Ende 12a der Spiralfeder von einem Vorsprung XXd des Flansches 11a des Schwenkhebels 11 und das andere Ende X2b der Spiralfeder von einem Vorsprung 3g des Lenkers 3b des Führungsparallelogramms 3 festgehalten werden, so daß der Lenker 3b von der Feder 12 in der Richtung des in die F i g. 3 eingezeichneten Pfeiles 13 bewegt wird. Infolgedessen werden das Führungsparallelogramm 3 und der Schwenkhebel 11, welcher das Kettenspannrad 8 trägt, in einer Stellung gehalten, in welcher sie ihre höchste und em weitesten zurückversetzte Lage gegenüber dem Fahrrad einnehmen.

Dieser Lenker 3b des Führungsparallelogramms 3 trägt schließlich einen Vorsprung 3Λ, der mit dem Teil 3/ des Lenkers 3a des Führungsparallelogramms 3 zusammenwirkt, um die durch die Feder 12 hervorgerufene

so Rückstellbewegung im Sinne des Pfeiles 13 zu begrenzen.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Fahrradgangschaltung ist im wesentlichen die gleiche wie die Funktion bekannter Gangschaltungen, jedoch ist unter Berücksichtigung der angenommenen Anordnung des starren Teiles 4, welches einerseits die Seite des Stellparallelogramms, die der am Fahrrad festgelegten Seite la gegenüberliegt, und andererseits die Seite bildet, die der Seite 3b des Führungsparallelogramms 3 gegenüberliegt, leicht zu erkennen, daß die Stellung dieses starren Teiles 4 gegenüber der inii dein Räumen des Fahrrades fest verbundenen Gabel Xa genau festgelegt ist und daß das starre Teil 4 infolgedessen ein vollkommen stabiles Auflager für das Führungsparallelogramm 3 bildet, an welchem der Schwenkhebel 11 befestigt ist, der das Führungsrad 7 und das Kettenrad 8 trägt.

Zur weiteren Vergrößerung der Steifigkeit ist es außerdem möglich, einige Gelenkzapfen der verschiebba-

. 2η Parallelogramme, insbesondere den Gelenkzapfen 6 des Lenkers 3a (der die Achse 9 und den Schwenkhebel 11 trägt), mit den Lenkern, z. B. dem Lenker 3a, fest zu verbinden, die auf ihnen schwenkbar gelagert sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kettenschaltung für Fahrräder, mit einer Querverschiebeeinrichtung für die Kette, mit einem verstellbaren, zwei Lenker aufweisenden Stellparallelogramm, welches in einer zur Hinterachse des Fahrrades parallelen Ebene angeordnet ist und einerseits mit dem Fahrradrahmen sowie andererseits mit einem verstellbaren Führungsparallelogramm schwenkbar verbunden ist, wobei das Führungsparallelogramm in einer zur Hinterachse senkrechten Ebene angeordnet ist und als Träger für eine Achse dient, auf welcher ein Kettenführungsrad und ein ein Kettenspannrad tragender Schwenkhebel gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Fahrradrahmen abgewandten Enden der Lenker (Xb, te) des Stellparallelogramms (1) mittels eines einzigen starren Verbindungsteiles (4) mit einer Seite des verstellbaren Führungsparallelogramms

(3) verbunden sind, wobei das starre Verbindungsteil

(4) jeweils eine Seite des Stellparallelogrammes (1) und des Führungsparallelogrammes (3) bildet

2. Kettenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Verbindungsteil (4) an seiner dem Stellparallelogramm (1) zugewandten Seite eine U-förmige Gelenkgabel (4a) mit zwei flanschartigen, parallel zur Ebene des Stellparallelogrammes (1) liegenden Schenkel (4c/, 4e) aufweist, zwischen die die beiden Lenker (1 b, 1 c) des Stellparallelogramms (1) eingreifen, wobei die Lenker (ib, ic) mittels die flanschartigen Schenkel (Ad, 4e) verbindende Gelenkzapfen (5) schwenkbar in der Gelenkgabel (4a) gelagert sind.

3. Kettenschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Verbindungsteil (4) an seiner dem Führungsparallelogramm zugewandten Seite zwei mit den flanschartigen Schenkeln (4c/, 4e) fest verbundene Ansätze (4b, 4c) aufweist, die in einer gleichen Ebene senkrecht zu den Schenkeln (4c/, 4e) und parallel zu dem Führungsparallelogramm (3) liegen und eine seiner Parallelogrammseiten bilden, wobei das Führungsparallelogramm (3) mittels Gelenkzapfen (6) an den Ansätzen (4b, 4c) gelagert ist.