DE2723869C2 - Fahrrad-Nabenschaltung - Google Patents

Description

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

— das Tragegehäuse ist in an sich bekannter Weise als einstückiges Tragteil (6) mit einem Führungsschlitz (65) ausgebildet, in welchem der Winkelhebel (7) gelagert und geführt ist,

— die Rasteinrichtung (8, 71) weist Rastvertiefungen (71) im Winkelhebel (7) sowie ein in diese eingreifendes, im Tragieil (6) federnd abgestütztes Rastglied (8) auf,

— das Tragteil (6) ist etwa U-förmig ausgebildet und weist am einen Schenkel die Aufnahmebohrung (61) zur Befestigung auf der Nabenachse (1) und am anderen die Halterung (6) für die Hülle (92) des Bowdenzuges (9) auf, während der Führungsschlitz (65) im Mittelstück des Tragteils (6) angeordnet ist, und

— der Bowdenzug (9) ist zur Übertragung derartiger Druckkräfte ausgelegt, wie sie zum Verschwenken des Winkelhebels (7) aus einer Raststellung in eine andere erforderlich sind,

— die Seele (91) des Bowdenzugs (9) ist am zugeordneten Ende des Winkelhebels fest angebracht, welches zwischen den beiden Schenkeln des Tragteils (6) angeordnet ist.

2. Fahrrad-Nabenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung als Gewindebohrung (61) ausgebildet ist, in welche die Nabenachse (1) eingeschraubt ist.

3. Fahrrad-Nabenschaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Rasteinrichtung (8, 71) aufnehmende Führungsschlitz (65) zu den Außenseiten des Tragteils (6) parallel verläuft.

Die Erfindung betrifft eine Fahrrad-Nabenschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer solchen bekannten Nabenschaltung (DE-AS 05 929) ist die Rasteinrichtung zum Halten der einzelnen, gewählten Gänge nicht, wie allgemein üblich, an einem Bedienungselement angeordnet, welches seinerseits an der Lenkstange oder einem vorderen Rahmenabschnitt des Fahrrads angebracht ist, sondern vielmehr unmittelbar an der Nabe, um dadurch zu vermeiden, daß durch den Verschleiß des Elementes zur Kraftübertragung zwischen dem Bedienungselement und dem Schaltgetriebe Schaltungenauigkeiten auftreten. Eine solche Schaltung weist ferner den Vorteil auf, daß sie

ίο einen gewählten Gang hält, selbst wenn das Element zur Kraftübertragung — in der Regel ein Bowdenzug — beschädigt oder unterbrochen ist. Es ist somit möglich, notdürftig einen für alle Zwecke einigermaßen geeigneten Gang zu wählen und beizubehalten, wenn sich weis gen eines Schadens am Bowdenzug die Schaltung nicht mehr schalten läßt.

Bei der bekannten Schaltung umschließt ein verhiSrnismäßig dünnwandiges Gehäuse einen Winkelhebel.. der mit dem einer. Ende auf die Schaltstange der Nabenachse einwirkt, und ein gesondertes, schwenkbar gelagertes Auslöseglied, an welchem die Seele des Bowdenzuges befestigt ist Zieht man an der Seele des Bowdenzuges an, dann wird der Winkelhebel entgegen der Wirkung einer Feder verschwenkt und gelangt in Rastpositionen. Zur Bewegung dieses Winkelhebels in entgegengesetzter Richtung wird über die Seele des Bowdenzuges in Druckrichtung eine geringe Kraft ausgeübt, welche die Verrastung des Winkelhebels löst. Somit ist diese Schaltung verhältnismäßig kompliziert und besitzt viele Teile, die ineinandergreifen und deren genaue Form und Positionierung in engeren Grenzen eingehalten werden müssen.

Trifft nun ein harter Stoß die Außenseite des oben erwähnten Gehäuses, dann kann dieses beschädigt werden. Findet eine solche Beschädigung an einer ungünstigen Stelle statt, dann ist die ordnungsgemäße Funktion der Rasteinrichtung nicht mehr gewährleistet.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Nabenschaltung der eben beschriebenen, bekannten Art auf möglichst einfache Weise robuster und somit gegenüber Beschädigungen widerstandsfähiger zu machen.

Diese- Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Hierbei wird anstelle eines mehrteiligen Gehäuses ein einteiliges Tragteil verwendet, welches lediglich einen Schlitz zur Aufnahme des Winkelhebels aufweist und mit seinen Enden derart geformt ist, daß das freie Ende des Winkelhebels geschützt ist. Anstelle der komplizierten und aufwendigen, bekannten Rasteinrichtung wird eine einfache Rast verwendet, die aus unmittelbar im Winkelhebel angeordneten Rastvertiefungen und einem federn abgestützten Rastteil gebildet ist.

Anstelle der komplizierten und mithin auch eher störanfälligen Auslöseeinrichtung der eingangs genannten, bekannten Schalteinrichtung ist erfindungsgemäß der Bowdenzug so ausgelegt, daß er zum Übertragen auch so hoher Druckkräfte geeignet ist, wie sie zum Lösen der einfachen erfindungsgemäßen Verrastung erforder-

eo lieh sind.

Durch die etwa U-förmige Ausbildung des Tragteils und durch die Lagerung und Führung des Winkelhebels im Tragteil ist eine höchst formbeständige und stabile, jedoch einfache Anordnung geschaffen, die einfach montierbar ist, jedoch für den vollen Schutz des Winkelhebels und der Rasteinrichtung sorgt und somit die Beschädigungsgefahr für diese selbst dann ausräumt, wenn das Fahrrad zu jener Seite hin, an welcher die Fahrrad-

NabenschaJtung angebracht ist, umfällt und mit dem Tragteil auf hartem Boden auftrifft

Die räumliche Trennung von Betätigungseinrichtung und Rasteinrichtung ist auch noch durch die DE-AS

11 66 027 bekannt, doch läßt diese Rasteinrichtung das beliebige Auf- und Abwärtsschalten der Gänge nicht zu, sondern legt die Reihenfolge der aufeinanderfolgenden Gänge bzw. Schaltstellungen bindend fest.

Die Verwendung eines gegen die Schaltstange anliegenden, am Tragegehäuse schwenkbar angebrachten Winkelhebv'is zum Zwecke der möglichst einfachen und zuverlässigen Weiterbildung einer Fahrrad-Nabenschaltung ist, für sich alleine betrachtet, bereits durch die US-PS 30 21 728 bekannt.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert, welches in der Zeichnung dargestellt ist In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Vorderansicht einer Dreigang-Schaltnabe für ein Fahrrad,

F i g. 2 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile der Schalteinrichtung im zerlegten Zustand, und

F i g. 3 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1.

Die in F i g. 1 dargestellte Fahrrad-Schaltnabe weist eine feststehend an einem Fahrradrahmen 2, 2a befestigte Nabenachse 1, ein diese in einigem Abstand umgebendes, drehbares Antriebsteil 3, eine relativ zur Nabenachse 1 und zum Antriebsteil 3 drehbare Nabenhülse 4 und ein in dieser angeordnetes Schaltgetriebe 5 auf, welches zum Verändern des Antriebsübertragungsverhältnisses zwischen dem Antriebsteil 3 und der Nabenhülse 4 axial verschiebbar ist.

Die Nabenachse 1 weist an jedem Ende ein Außengewinde 10,11 auf. Auf das Gewinde 10 ist ein Lagerkonus

12 mit einer Kugelrille 12a geschraubt. Zwischen der Kugelrille 12a des Lagerkonus 12 und einer an der Innenseite des Antriebsteils 3 geformten Kugelrille 31 ist eine Reihe von Kugeln 13 gehalten, mittels welchen das Antriebsteil 3 in einem bestimmten Radialabstand zur Nabenachse 1 dieser gegenüber drehbar gelagert ist.

Das Antriebsteil 3 trägt an seinem rechten Endstück ein Kettenrad 32 für den Eingriff einer (nicht gezeigten) Kette, welche der Antriebsübertragung von einer Tretkurbel auf das Antriebsteil dient. An der linken Stirnseite trägt das Antriebsteil 3 wenigstens einen Zapfen 35 mit auf diesem angeordneten Klinken 33, 34 für die Antriebsübertragung vom Antriebsteil 3 auf das Getriebe 5 im mittleren bzw- kleinen Gang.

In einer am äußeren Umfang des Antriebsteils 3 geformten Kugelrille is' eine Reihe von Kugeln 37 angeordnet, an denen das Antriebsteil 3 relativ zu einem am rechten Ende der Nabenhülse 4 angeschraubten Lagerring 41 drehbar gelagert ist. Am linken Ende der Nabenhülse 4 ist ein weiterer Lagerring 42 befestigt. Zwischen diesem und einer Kugelrille 14a eines auf dem linken Endstück der Nabenachse 1 sitzenden Lagerkonus 14 ist eine Reihe von Kugeln 15 gehalten, mittels welcher der Lägerring 42 und damit die Nabenhülse 4 drehbar auf der Nabenachse 1 gelagert sind.

Eine Schaltstange 17 ist axial verschieblich in der Nabenachse 1 geführt, ragt mit ihrem freien Ende aus deren rechtem Ende heraus, bewirkt durch ihre Verschiebung die Umschaltung des Schaltgetriebes 5 über einen Mitnehmer 19 und wird durch eine Feder 20 auswärts gedrückt. An diesem rechten Ende der Nabenachse 1 ist ein feststehendes Tragteil 6 befestigt, auf welchem ein Winkelhebel 7 schwenkbar gelagert ist, der bewegungsübertragend mit dem freien Ende der Schaltstange 17 verbunden ist

Wie man in F i g. 1 und 2 erkennt, ist das Tragteil 6 etwa U-förmig ausgebildet und weist an einem seiner Schenkel eine Gewindebohrung 61 auf, mit welcher es auf das Gewinde 10a der Nabenachse 1 aufschraubbar ist Am anderen Schenkel weist das Tragteil 6 eine Bohrung 62 auf, in welcher eine Halterung 63 für den das

Ende eines Betätigungskabels 9 aus einem zur Übertragung von Zug- und Druckkräften gestalteten Innendraht 91 und einem diesen umgebenden Mantel 92 mittels eines Sprengrings 64 befestigt ist Das Mittelstück des Tragteils 6 ist in seiner Längsrichtung von einem zu den Außenflächen parallelen Führungsschlitz 65 durchsetit Der Winkelhebel 7 ist etwa mit seinem mittleren Teil mittels eines Zapfens 66 schwenkbar im Führungsschlitz 65 gelagert

Eine zwischen dem Tragteil 6 und dem Winkelhebel 7 angeordnete Rasteinrichtung umfaßt eine Anzahl von Rastvertiefungen 71 im Winkelhebel 7, die den Schaltstellungen der Schaltstange 17 entspricht, und ein damit in Eingriff bringbares Rastglied 8 in Form einer am Tragteil 6 festgehaltenen Kugel. Durch den Eingriff der Kugel 8 mit einer der Rastvertiefungen 71 wird die Schaltstange 17 in der jeweiligen Schaltstellung gehalten.

Die Rastvertiefungen 71 sind nahe dem äußersten Ende des einen Schenkels des Winkelhebels 7 entlang einer der Bewegung des betreffenden Endes entsprechenden Linie ausgebildet. In F i g. 1 sind die eine Rastvertiefung 71a zur Linken dem großen Gang, die mittlere Vertiefung 71 b dem mittleren Gang und die Vertiefung 71 c zur Rechten dem kleinen Gang zugeordnet. Die Rastvertiefungen 71 liegen nahe beeinander, so daß die Kugel 8 nicht zwischen ihnen stehen bleiben kann, sondern immer in Eingriff mit einer derselben einrastet. Die Rastvertiefungen 71 brauchen nicht, wie in F i g. 2 darge- - stellt, als den Winkelhebel 7 durchsetzende Bohrungen ausgeführt zu sein, sondern können auch als einfache Einsenkungen geformt sein.

Das mit den Rastvertiefungen 71 in Eingriff bringbare Rastglied 8 kann als Wälzkörper, etwa eine Kugel oder Rolle, ausgebildet sein, und ist durch ein Federglied 81, ζ. B. eine Blactfeder, in Richtung auf die Rastvertietungen 71 zu belastet. Das Tragteil hat an einer dem Bewegungsbereich der Rastvertiefungen 71 entsprechenden Stelle eine von seiner einen Außenseite bis in den Führungsschlitz 65 führende Querbohrung 67, in welche das Rastglied 8 beweglich eingesetzt ist, so daß es mit den einzelnen Rastvertiefungen 71 in Eingriff kommen kann. Das Federglied 81 ist an der betreffenden Außenseite des Tragteils 6 befestigt, so daß es die äußere Mündung der Bohrung 67 überdeckt.

Bei der in F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführung des Federglieds 81 als Blattfeder ist an der betreffenden Außenseite des Tragteils 6 eine sich von der Querbohrung 67 zum Anlenkzapfen 66 des Verbindungsteils 7 erstreckende längliche Vertiefung 68 ausgebildet, in welche die Blattfeder 81 eingelegt ist und in welcher diese mit einem Ende mitteis des Anlenkzapfens 66 befestigt ist. Wenn das Federglied als Schraubenfeder oder Federring ausgebildet ist, so wird es mittels einer geeigneten Halterung so befestigt, daß es die äußere Mündung der Querbohrung 67 überdeckt.

Das Rastglied 8 wird unter der Kraft des Federgliedes 81 in Eingriff mit einer der Rastvertiefungen 71 gehalten. Die von dem Federglied 81 ausgeübte Kraft ist

größer als die von der Schraubenfeder 20 in der Schaltnabe ausgeübte Kraft, so daß sich der Winkelhebel 7 an der Rasteinrichtung durch Eingreifen des Rastgliedes 8 in eine der Vertiefungen 71 arretieren läßt und unter der vom Betätigungskabel 9 auf den Winkelhebel 7 ausgeübten Betätigungskraft in eine andere Raststellung verschwenken läßt, wodurch gleichzeitig das Schaltgc-liiebe 5 in Axialrichtung verschoben wird und dann in der gewünschten Schaltstellung festgehalten wird.

Der andere Schenkel des Winkelhebels 7 weist nahe seinem Ende eine Bohrung 72 für die Aufnahme eines Haltestifts 73 auf, an welchem der Innendraht 91 des Betätigungskabels 9 mittels eines durch eine Schraube 75 befestigbaren Klemmstücks 74 festklemmbar ist.

Der Innendraht 91 des Betätigungskabels 9 ist für die Übertragung von Druck- und Zugkräften ausgebildet. Er hat einen relativ großen Durchmesser und ist weniger flexibel als der ihn umgebende Mantel 92. Das eine Ende des Innendrahtes 91 ist zwischen dem Haltestift 73 und dem Klemmstück 74 festgehalten und das andere Ende ist an einem beispielsweise an der Lenkstange des Fahrrades gelagerten Handschalthebel angelenkt. Der Mantel 92 ist mit einem Ende an der am Tragstück 6 angebrachten Halterung 63 befestigt und mit dem anderen Ende an einem den Schalthebel tragenden Lagerteil, so daß mittels des Schalthebels ein Druck oder Zug zum Verschwenken des Winkelhebels 7 über den Innendraht 91 ausgeübt werden kann.

In der beschriebenen Ausführungsform sind die Rastvertiefungen 71 am Winkelhebel 7 und das Rastglied 8 am Tragteil 6 angeordnet. Die Rastvertiefungen können jedoch auch am Tragteil 6 ausgebildet und das Rastglied am Winkelhebel 7 angeordnet sein.

Im Betrieb der vorstehend beschriebenen Schalleinrichtung spielen sich die Schaltvorgänge folgendermaßen ab:

Zum Schalten vom mittleren Gang in die in F i g. 1 gezeigte Schaltstellung für den großen Gang wird mittels des Schalthebels über den Innendraht 91 ein Druck ausgeübt, so daß das Rastglied 8 mit der einen Rastvertiefung 71a des Winkelhebels 7 in Eingriff kommt Dadurch kann die Feder 20 über den Mitnehmer 19 die Schaltstange 17 und das Getriebe 5 in die rechte Endstellung verschieben, die dem großen Gang entspricht

Zum Schalten vom großen in den mittleren Gang 4ä wird mittels des Schalthebels über den Innendraht 91 ein Zug ausgeübt, um den Winkelhebel 7 soweit zu verschwenken, daß das Rastglied 8 des Tragteils 6 mit der mittleren Rastvertiefung 716 in Eingriff kommt Dabei verschiebt der Winkelhebel 7 die Schaltstange 17 nach links, so daß das Getriebe 5 vom Mitnehmer 19 entgegen der Kraft def Feder 20 nach links in seine mittlere Stellung verschoben wird.

Zum Schalten vom mittleren in den kleinen Gang wird mittels des Schalthebels erneut ein Zug über den Innendraht 91 ausgeübt, um den Winkelhebel 7 noch weiter zu verschwenken, so daß das Rastglied 8 mit der dritten Rastvertiefung 71 ein Eingriff kommt Dabei verschiebt der Wmkelhebel 7 die Schaltstange 17 und über diese den Mitnehmer 19 entgegen der Kraft der Feder 20 in die linke Endstellung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Fahrrad-Nabenschaltung mit den folgenden Merkmalen:

— eine in der feststehenden Nabenachse axial zu dieser gegen die Kraft einer Schaltfeder nach innen verschiebbaren Schaltstange,

— ein mit seinem einen Ende auf der Nabenachse mittels einer Aufnahmebohrung anbringbares Tragegehäuse,

— einem im Tragegehäuse schwenkbar gelagerten Winkelhebel, der mit seinem einen Hebelende gegen die Schaltstange anliegt und an seinem anderen Hebelende mit der Seele eines Bowdenzuges in Verbindung steht,

— die Außenholle des 3owdenzugs ist auf dem Tragegehäuse abgestützt,

— im Tragegehäuse ist eine Rasteinrichtung angeordnet, welche die den einzelnen Gängen entsprechende Relativlane zwischen diesem und dem Winkelhebel aufrecht erhält, und

— der Bowdenzug ist auf die Übertragung von Zug-und Druckkräften eingerichtet,