DE2754727A1 - Umwerfer fuer fahrrad-kettenschaltung - Google Patents

Umwerfer fuer fahrrad-kettenschaltung

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Description

DR. BERG DIPi. -ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR
PATENTANWÄLTE Postfach860245-8000München86 2754727
Anwaltsakte 28 642 8. Dezember 1977
SHIMAIiO IOT)USTRIAL COMPANY, LIMITED Sakai-shi, Osaka, Japan
Umwerfer für Fahrrad-Kettenschaltung
- Ansprüche -
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WU73 BEMKTAPFPATENTMOiIdMa (BLZ TOOlOOIl) Swift Coda: HYPO DE MM
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0524MUROd 'UJOiSi UOAW IH-UAKtMOnClMO 65343-K* (BLZ TOOIOBK»
QnQQ / Π R 9 fi »13310 0524MUROd 'UJOiSi UOAW IH-UAKtMOnClMO 65343-K* (BLZ TOOIOBK»
Die Erfindung bezieht sich auf einen Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung, insbesondere auf einen vorderen oder hinteren Umwerfer, welcher mit einem Mehrfach-Kettenrad an der Tretkurbel bzw. einem Mehrfach-Kettenrad an der Hinterradnabe eines Fahrrads zusammenwirkt.
Ein Umwerfer der genannten Art hat gewöhnlich ein mittels einer Halteschelle am Fahrradrahmen befestigtes feststehendes Teil, an diesem angelenkte erste und zweite Kurbelarme oder Lenker und ein an diesen angelenktes bewegliches Teil, welche zusammen ein Kurbelgetriebe darstellen. Der hintere Umwerfer hat ferner einen am beweglichen Teil befestigten, zwei Kettenräder tragenden Führungskäfig, während beim vorderen Umwerfer eine Kettenführung am beweglichen Teil angebracht ist.
Am feststehenden Teil oder einem diesem gegenüber beweglichen Teil ist das Ende der Litze oder des diese umgebenden Schlauchs eines Bowdenzugs befestigt, während am jeweils anderen der beiden Teile das andere Teil des Bowdenzugs befestigt ist. Durch einen auf die Litze ausgeübten Zug ist das bewegliche Teil des Kurbelgetriebes gegen die Belastung durch eine Rückstellfeder bewegbar, während es bei Freigabe der Litze durch die Rückholfeder in entgegengesetzter Richtung bewegbar ist, um die Antriebskette mittels des Führungskäfigs oder der Kettenführung auf ein anderes hinteres oder vorderes Kettenrad umzuleiten und damit das Antriebsübertragungsverhältnis zu ändern.
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Bei einem Umwerfer der vorstehend beschriebenen Art läßt sich der Bowdenzug zum Umleiten der Kette mühelos betätigen, solange sich die Kette über ein vorderes und ein hinteres Kettenrad in Umlauf befindet. Läuft jedoch die Kette nicht um, etwa im Stand des Fahrrads oder beim Dahinrollen desselben ohne Betätigung der Tretkurbel, so wirkt dem beweglichen Teil bei Betätigung des Bowdenzüge ein einen vorbestimmten Wert übersteigender Widerstand entgegen, so daß sich die Kette nicht oder nur sehr schwer umleiten läßt.
Zur Beseitigung dieses Nachteils beschreibt die US-PS 3 535 950 einen Umwerfer, welcher zusätzlich zu den genannten vier Teilen einen als Energiespeicher wirksamen Schwenkhebel aufweist. Dieser ist am feststehenden oder am beweglichen Teil des Umwerfers angelenkt, und an seinem freien Ende ist die Litze oder der Schlauch des Bowdenzüge befestigt. Zwischen dem Schwenkhebel und einem der Lenker ist eine Feder angeordnet, welche stärker ist als die Rückstellfeder des Kurbelgetriebes. Durch Verschwenken des Schwenkhebels wird die Feder gespannt, so daß die Kette durch die dabei gespeicherte Energie umgeleitet werden kann, sobald der Betätigungswiderstand aufgehoben wird.
Eine derartige sogenannte Energiespeicheranordnung ermöglicht eine mühelose Betätigung der Kettenschaltung auch durch ungeübte Personen und hat deshalb weite Verbreitung gefunden. Für das richtige Funktionieren eines solchen
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Umwerfers ist jedoch eine als Energiespeicher wirksame Feder notwendig, welche stärker sein muß als die Rückstellfeder des Kurbelgetriebes. Durch die Verwendung zweier Federn erhält der Umwerfer jedoch einen komplizierteren Aufbau, und seine Montage ist umständlich und mühsam.
Angesichts der vorstehend genannten Nachteile schafft die Erfindung einen Umwerfer, bei welchem eine einzige Feder als Energiespeicher und Rückstellfeder wirksam ist. Insbesondere schafft die Erfindung einen Umwerfer mit einer Energiespeieheranordnung, welche auch bei einer Betätigung über mehrere Schaltstufen hinweg, d.h. also für Bewegungen des beweglichen Teils über einen größeren Bereich jederzeit sicher arbeitet.
Gemäß der Erfindung hat ein Umwerfer zusätzlich zu dem aus dem feststehenden Teil, dem ersten und dem zweiten Lenker und dem beweglichen Teil gebildeten Kurbelgetriebe einen eine bestimmte Länge aufweisenden Schwenkhebel, welcher am feststehenden Teil, am ersten Lenker oder am beweglichen Teil angelenkt ist, und eine zwischen dem Schwenkhebel und einem gegenüber dem Teil, an welchem der Schwenkhebel angelenkt ist, beweglichen Teil angeordnete Feder, wobei die Litze oder der Schlauch des Bowdenzugs am freien Ende des Schwenkhebele und das jeweils andere Teil des Bowdenzugs an einer Verlängerung des zweiten Lenkers befestigt let und der zur Längsachse
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der Litze des Bowdenzüge lotrechte Abstand I- zwischen dieser und dem Anlenkpunkt des Schwenkhebels kleiner ist als der Abstand L zwischen der Längsachse der Litze und dem Anlenkpunkt der Verlängerung des zweiten Lenkers.
Anders ausgedrückt ist die Erfindung also dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Feder sowohl als Rückstellfeder zum Zurückstellen des durch Zug an der Litze des Bowdenzugs verstellten beweglichen Teils als auch als Energiespeicher wirksam ist, als welcher sie bei Einwirkung eines Betätigungswiderstands auf das bewegliche Teil gespannt wird. Der erfindungsgemäße Umwerfer benötigt somit nicht, wie dies in der bekannten Ausführung der Fall ist, zwei Federn, so daß er insofern einen einfachen Aufbau hat und mühelos montierbar ist.
Aufgrund der sich aus dem Vorstehenden ergebenden Beziehung 1<L ist die zum Verschwenken des Schwenkhebels notwendige Kraft FI größer als die zum Bewegen der Lenker notwendige Kraft F2, wobei sich die Beziehung I- : L und damit die Beziehung F1 : F2 so bestimmen läßt, daß die Energiespeicheranordnung auch bei Bewegungen der Lenker und damit des beweglichen Teils über einen größeren Bereich, d.h. also beim Schalten über mehrere Schaltstufen hinweg sicher wirksam ist.
Somit schafft die Erfindung also einen Umwerfer für eine Fahrrad-Kettenschaltung mit einem aus einem feststehenden Teil, eines ersten und einem zweiten Lenker und eine·
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beweglichen Teil gebildeten Kurbelgetriebe, einem an einem der Teile mit Ausnahme des zweiten Lenkers angelenkten Schwenkhebel und einer einzigen Federanordnung, wobei die Litze und der Schlauch eines Bowdenzugs am Schwenkhebel und das jeweils andere T-il des Bowdenzugs am zweiten Lenker angebracht ist und die eine Federanordnung als Rückstellfeder für das Kurbelgetriebe sowie auch als Energiespeicher wirksam ist.
Im folgenden sind Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. leine schematisierte Darstellung des Aufbaus des erfindungsgemäßen Umwerfers,
Fig. 2 und 3 schematisierte Darstellungen der Wirkungsweise des Umwerfers,
Fig. 4eine Vorderansicht eines Umwerfers in einer praktischen Ausführung und
Fig. 5 eine Seitenansicht des Umwerfers nach Fig. 4.
In Fig. 1 bis 3 ist lediglich der Grundaufbau eines Umwerfers unter Weglassung der zum Verständnis nicht notwendigen Teile dargestellt.
Der. in Fig. 1 bis 3 gezeigte Umwerfer umfaßt ein feststehendes Teil 1, einen ersten Lenker 2, einen zweiten Lenker 3 und ein bewegliches Teil 4. Die Lenker 2, 3 sind mit jeweils einem Ende mittels Anlenkstiften 5 bzw. 6 am feststehenden Teil 1 und mit dem anderen Ende mittels
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Anlenkstiften 7 bzw. 8 am beweglichen Teil 4- angelenkt.
Das feststehende Teil 1 kann, sofern es sich bei dem Umwerfer um den Umwerfer für die Hinterrad-Kettenschaltung handelt, mittels einer Halterung schwenkbar oder unter Weglassung der Halterung starr am Fahrradrahmen befestigt sein.
Das bewegliche Teil 4- ist unter Führung durch die beiden Lenker 2, 3 in zum feststehenden Teil 1 paralleler Ausrichtung bewegbar. Bei einem Umwerfer für die Hinterrad-Kettenschaltung trägt das bewegliche Teil 4- einen über einen vorbestimmten Bereich verschwenkbaren, zwei Kettenräder enthaltenden Führungsrahmen, während das beweglicge Teil 4 eines Umwerferrs für die vordere Kettenschaltung eine einfache Kettenführung trägt.
An dem Stift 5, mittels dessen der erste Lenker 2 am feststehenden Teil 1 angelenkt ist, ist außerdem ein Schwenkhebel 9 von bestimmter Länge angelenkt. Zwischen dem Schwenkhebel 9 und dem ersten Lenker 2 ist eine Feder angeordnet. Am freien Ende des Schwenkhebels 9 ist die Litze 11 eines Bowdenzugs A befestigt. Der Schlauch 12 des Bowdenzugs ist am freien Ende einer zur Seite des Schwenkhebels 9 hin gekrümmten Verlängerung 31 des zweiten Lenkers 3 befestigt. Dabei ist der zur Längsachse N der Litze 11 lotrechte Abstand _1_ zwischen dieser und der Schwenkachse 01 des Schwenkhebels 9 kleiner als der Abstand L zwischen der Längsachse N der Litze und der
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Schwenkachse 02 des zweiten Lenkers 3 und seiner Verlängerung 31·
Das feststehende Teil 1 trägt außerdem einen Anschlag für den Schwenkhebel 9«
Der Schwenkhebel 9 ist aus einem länglichen Blechstreifen geformt und wie vorstehend beschrieben mittels des Stifts 5 am feststehenden Teil 1 angelenkt. Sie Fdder ist als Haarnadelfeder ausgebildet und greift mit einem Schenkel an einem Rand des Schwenkhebels 9 und mit dem anderen Schenkel am ersten Lenker 2 an, so daß sie den Schwenkhebel 9 in Richtung des Pfeils Z in Fig. 1 in Anlage am Anschlag 13 und den ersten Lenker 2 in Richtung des Pfeils Y belastet.
Die Feder 10 übt ein Kraftmoment M aus, so daß die sam Verschwenken des Schwenkhebels 9 entgegen der Belastung durch die Feder 10 notwendige Kraft FI gleich H/l und die zum Bewegen des ersten Lenkers 2 und damit des beweglichen Teils 4 entgegen der Belastung durch die Feder notwendige Kraft F2 gleich H/L ist.
Die Beziehung 1<L zwischen den beiden Abstanden 1_ und L bleibt bei den Bewegungen der Lenker des Kurbelgetriebes nahezu konstant, so daß sich auch die Beziehung F1>F2 zwischen den beiden Kräften FI und F2 nicht nennenswert verändert. Wird auf die Litze 11 ein Zug ausgeübt, um das bewegliche Teil 4 zu bewegen, ohne daß dieser Bewegung ein einen vorbestimmten Wert übersteigender Wider-
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stand entgegenwirkt, so bewegen sich die beiden Lenker 2, 3 aufgrund der Beziehung F1>F2 in jedem Falle früher als der Schwenkhebel 9, um über das bewegliche Teil 4 den Schaltvorgang auszuführen (Fig. 2).
Wird demgegenüber die Schaltung bei stillstehender Antriebskette betätigt, so wirkt ein den vorbestimmten Wert übersteigender Widerstand auf das bewegliche Teil 4 ein. Dadurch wird dabei der Schwenkhebel 9» wie in Fig. dargestellt, entgegen der Belastung durch die Föder 10 verschwenkt und diese dabei gespannt, so daß sie nach Verschwinden des Betätigungswiderstands den vorgewählten Schaltvorgang ausführt.
Wie man aus vorstehender Beschreibung erkennt, ist die Differenz zwischen den Kräften F1 und F2 um so größer, je größer das Verhältnis zwischen den Abständen I^ und L ist. Die einzige vorhandene Feder 10 ist sowohl als Rückstellfeder als auch als Energiespeicher wirksam und gewährleistet eine sichere Betätigung der Lenker und damit des beweglichen Teils 4 über einen entsprechend erweiterten Bereich hinweg.
In Fig. 4 und 5 ist eine praktische Ausführungsform eines vorderen Umwerfers dargestellt, wobei den in Fig. 1 bis 3 gezeigten entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Das feststehende Teil 1 ist in bekannter Weise mittels
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eines Haltebands 21 am Fahrradrahmen 20 befestigt. Der erste und der zweite Lenker 2 bzw. 3 sind mit einem Ende mittels jeweils eines Stifts 5 bzw. 6 am feststehenden Teil 1 und mit dem anderen Ende mittels jeweils eines Stifts 7 bzw. 8 am beweglichen Teil 4 angelenkt. Am beweglichen Teil 4 ist eine Führung 22 für die Antriebskette befestigt.
Der Schwenkhebel 9 hat ein L-förmig abgewinkeltes Endstück, an welchem eine Halterung 23 für den Schlauch 12 des Bowdenzüge angebracht ist, und ist wie in Fig. 1 bis 3 mittels des Anlenkstifts 5 des ersten Lenkers 2 am feststehenden Teil 1 angelenkt. Die Feder 10 greift mit einem Schenkel am L-förmigen Endstück des Schwenkhebeis 9 und mit dem anderen Schenkel am zweiten Anlenkstift 7 des ersten Lenkers 2 an.
Der zweite Lenker 3 hat an einem Ende eine Verlängerung an welcher eine Halterung 24 zum Befestigen der Litze des Bowdenzüge angebracht ist. Dabei ist der lotrechte Abstand _1 zwischen der Längsachse des Bowdenzüge und dem Anlenkstift 5 des Schwenkhebels 9 wiederm kleiner als der Abstand L_ zwischen dem Anlenkstift 6 des zweiten Lenkers 3 und der Längsachse des Bowdenzüge.
In Fig. 4 und 5 erkennt man ferner eine verstellbare Anschlagschraube 25» auf welcher sich der Schwenkhebel 9 abstützt. Die Anschlagschraube 25 ist zum Ausrichten der Kettenführung 22 auf jeweils ein Kettenrad bzw. zum Aus-
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gleichen einer Dehnung der Litze 11 und/oder einer Stauchung des Schlauchs 12 des Bowdenzüge verstellbar.
Außerdem sind am zweiten Lenker 3 weitere Anschlagschrauben 26, 27 zum Begrenzen des Schwenkbereichs der beiden Lenker 2, 3 angeordnet.
Der vorstehend beschriebene vordere Umwerfer arbeitet wie vorstehend anhand von Fig. 1 bis 3 erläutert, wobei die einzige vorhandene Feder 10 als Rückstellfeder sowie auch als Energiespeicher wirksam ist. Damit ist ein normaler Schaltvorgang in herkömmlicher Weise ausführbar. Wirkt der Bewegung des beweglichen Teils 4 jedoch ein Widerstand entgegen, so wird die Feder 10 durch den Schwenkhebel 9 gespannt, so daß das bewegliche Teil 4-dann nach Verschwinden des Widerstands von der in der Feder gespeicherten Energie bewegt und damit der vorgewählte Schaltvorgang ausgeführt wird.
In der beschriebenen Ausfuhrungsform greift die Feder mit dem einen Schenkel am Anlenkstift 7 an. Sie kann jedoch auch direkt am ersten Lenker 2 angreifen. Anderenfalls kann die Feder 10 auch an einem Teil, an welchem der Schwenkhebel 9 angelenkt ist, an einem diesem gegenüber beweglichen Teil, etwa dem ersten Lenker 2 oder dem beweglichen Teil 4 und/oder einem gegenüber dem feststehenden Teil 1 beweglichen Teil angreifen.
In den beschriebenen Beispielen ist der Schwenkhebel 9
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jeweils am feststehenden Teil 1 angelenkt. Er kann jedoch auch am ersten Lenker 2 oder am beweglichen Teil 4 angelenkt sein. Die Bezeichnungen "erster11 und "zweiter" Lenker dienen im übrigen nur dem besseren Verständnis und sind insofern austauschbar.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern erstreckt sich auf die verschiedensten Abwandlungen und Änderungen desselben.
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Leerse ite

Claims (6)

  1. Patentansprüche;
    Λ.) Umwerfer für die Betätigung einer Fahrrad-Kettenschaltung durch Umleiten der Antriebskette mittels eines eine Litze und einen Schlauch aufweisenden Bowden** zugs, gekennzeichnet durch ein Kurbelgetriebe mit einem feststehenden Teil (1), an diesem schwenkbar angelenkten ersten und zweiten Lenkern (2, 3), einem jeweils an einem Ende der beiden Lenker angelenkten beweglichen Teil (4·), einer an einem Ende des zweiten Lenkers in Längsrichtung hervorstehenden Verlängerung (31), welche an ihrem freien Ende eine erste Halterung für die Litze (11) oder den Schlauch (12) des Bowdenzüge (A) trägt, und einer am beweglichen Teil angeordneten Kettenführung, durch welche die Antriebskette hindurchgeführt ist, durch einen an einem Teil des Kurbelgetriebes mit Ausnahme des zweiten Lenkers angelenkten Schwenkhebel (9), welcher an seinem freien Ende eine zweite Halterung für den Schlauch oder die Litze des Bowdenzugs trägt, wobei der zur Belastungsrichtung lotrechte Abstand zwischen der zweiten Halterung und dem Anlenkpunkt (01) des Schwenkhebels kleiner ist als der zur Belastungsrichtung lotrechte Abstand zwischen der ersten Halterung und dem Anlenkpunkt der Verlängerung des zweiten Lenekers, und durch eine zwischen dem Schwenkhebel und einem relativ zu dem Teil, an welchem der Schwenkhebel angelenkt ist, beweglichen Teil angeordnete Feder (10),
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    welche den Schwenkhebel in einer von der Verlängerung des zweiten Lenkers abgewandten Richtung und das bewegliche Teil in Richtung auf eine selektive Schaltstellung belastet.
  2. 2. Umwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (9) am feststehenden Teil (1) angelenkt ist und daß sich der zweite Lenker (3) von seinem an einer Seite des feststehenden Teils liegenden Ende aus auf das feststehende Teil zu erstreckt.
  3. 3. Umwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (9) an einem Gelenkstift (5) angelenkt ist, welcher am feststehenden Teil
    (1) befestig!, ist und an welchem der erste Lenker (2) angelenkt ist.
  4. 4-. Umwerf er nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (9) am beweglichen Teil (4) angelenkt ist.
  5. 5· Umwerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (9) an einem Gelenkfetift (7) angelenkt ist, welcher am beweglichen Teil (4) befestigt ist und an welchem der erste Lenker (2) angelenkt ist.
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  6. 6. Umwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (9) am ersten Lenker (2) angelenkt ist.
    809829/0626
DE2754727A 1976-12-28 1977-12-08 Umwerfer für die Betätigung einer Fahrrad-Kettenschaltung Expired DE2754727C3 (de)

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