DE2759581B1

DE2759581B1 - Schaltvorrichtung fuer eine Fahrrad-Schaltnabe

Info

Publication number: DE2759581B1
Application number: DE19772759581
Authority: DE
Inventors: Seiji Fukui
Original assignee: Shimano Industrial Co Ltd
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1976-05-26
Filing date: 1977-05-26
Publication date: 1980-09-11
Also published as: DE2723869A1; DE2723869C2; DE2759581C3; GB1582796A

Description

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 Seitenansicht einer Dreigang-Schaltnabe für ein Fahrrad, und Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie V-V inFig.l.
Die in Fig 1 dargestellte Fahrrad-Schaltnabe weist eine feststehend an einem Fahrradrahmen 2, 2a befestigte Nabenachse 10, ein diese in einigem Abstand umgebendes und auf der Nabenachse 10 über einen Lagerkonus 12 und Kugeln 13 drehbar abgestütztes Antriebsteil 3, das ein Kettenrad 32 trägt, eine relativ zur Nabenachse 10 und zum Antriebsteil 3 drehbare Nabenhülse 4 und in dieser ein (nicht gezeigtes) Schaltgetriebe auf, welches zum Verändern des Antriebsübertragungsverhältnisses zwischen dem Antriebsteil 3 und der Nabenhülse 4 in dieser in drei Schaltstellungen axial verschiebbar ist Das Schaltgetriebe wird mittels eines in der Nabenachse 10 axial verschiebbaren Schaltgliedes 17 geschaltet, an dem eine Schaltkette 7 angreift, welche an einem Ende der Nabenachse 10 aus dieser herausgeführt ist Auf das Gewinde 10a dieses Endes der Nabenachse 10 ist ein feststehendes Tragteil in Form eines Führungsgehäuses 6 für die Schaltkette 7 mit seiner Gewindebohrung 61 aufgeschraubt Das Führungsgehäuse 6 enthält eine Führungsbohrung 67 für die Schaltkette 7 und diese ist an einem Ende mittels eines Stifts mit dem Schaltglied 17 und am anderen Ende mit einem Verbindungsstößel 76 verbunden. Am anderen Ende des Führungsgehäuses 6 ist eine Bohrung 62 ausgebildet, in welcher eine Halterung 63 für den Mantel 92 eines Betätigungskabels 9 gehalten ist, dessen Betätigungsdraht 91 für die Obertragung von Druck-und Zugkräften geeignet ist. Der Betätigungsdraht 91 ist mittels einer Halterung 77 am Verbindungsstößel 76 befestigt, und zwischen diesem und dem Führungsgehäuse 6 ist eine zur Arretierung des Schaltgetriebes in seinen Schaltstellungen dienende Rasteinrichtung angeordnet Wie man in F i g. 1 und 2 erkennt, ist der Verbindungsstößel 76 stabförmig und hat eine der der Schaltstellungen des Schaltgetriebes entsprechende Anzahl von in Längsrichtung nebeneinanderliegenden Rastvertiefungen 71 in Form von Einschnürungen, mit denen ein im Führungsgehäuse 6 gehaltenes Rastglied 8 wahlweise in Eingriff bringbar ist, um das Schaltglied 17 in der jeweils gewünschten Schaltstellung zu arretieren.
Die Rastvertiefungen 71 sind hier also als ringförmige Nuten oder Einschnürungen mit im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet und in der Bewegung des Verbindungsstößels 76 zwischen den einzelnen Schaltstellungen entsprechenden Axialabständen angeordnet Dabei sind die unterste Rastvertiefung 71a dem großen Gang, die mittlere Rastvertiefung 71 b dem mittleren und die oberste Rastvertiefung 71c dem kleinen Gang zugeordnet Die Rastvertiefungen 71 liegen so nahe nebeneinander, daß das Rastglied 8 nicht zwischen zweien derselben stehenbleiben kann, sondern immer in eine der Vertiefungen 71 einrastet Anstelle der Ringnuten oder Einschnürungen mit im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt können als Rastvertiefungen auch einfache Einsenkungen oder den Verbindungsstößel 76 in gewissen Abständen durchsetzende Bohrungen vorhanden sein.
Das mit den Rastvertiefungen 71 zusammenwirkende Rastglied 8 ist in F i g. 2 als Kugel dargestellt, welche in einer im Bereich der Führungsbohrung 67 am Führungsgehäuse 6 vorhandenen zylindrischen Fassung 70 sitzt und durch ein ebenfalls darin sitzendes Federglied in Form einer Schraubenfeder 81 in Eingriff mit den Rastvertiefungen 71 belastet ist Die das Rastglied 8 in Eingriff mit den Rastvertiefungen 71 belastende Kraft der Feder 81 ist größer als die Kraft einer in der Nabenhülse 4 angeordneten, rückstellend an dem Schaltgetriebe angreifenden Feder, so daß das Schaltglied 17 und damit das Schaltgetriebe sicher in den einzelnen Schaltstellungen festgehalten werden.
Die aus den Rastvertiefungen 71 und dem Rastglied 8 gebildete Arretiereinrichtung ist im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel zwischen dem Führungsgehäuse 6 und dem Verbindungsstößel 76 angeordnet Sie kann stattdessen jedoch auch zwischen der Schaltkette 7 und dem Führungsgehäuse 6 angeordnet sein. Falls die Rastvertiefung 71 dabei nicht an der Schaltkette 7 selbst gebildet werden können, kann ein die Rastvertiefungen 71 aufweisendes Teil fest an der Schaltkette 7 angebracht sein. Ferner kann in dieser Ausführungsform anstelle des Schaltgliedes 17 ebenfalls eine Kette verwendet werden.
Mit Hilfe der Rasteinrichtung ist somit das genaue Ausrichten des Schaltgetriebes in seinen einzelnen Schaltstellungen gewährleistet, so daß dieses beim Schalten der Gänge nicht zwischen den einzelnen Schaltstellungen stehenbleiben kann, die Gänge somit sicher geschaltet werden und die Gefahr einer Beschädigung des Getriebes beseitigt ist Selbst wenn sich der Betätigungsdraht dehnt oder zusammenzieht oder der Mantel des Drahtes seinen Sitz verändert, läßt sich das Getriebe jederzeit genau in der gewünschten Schaltstellung ausrichten und arretieren, so daß die Gänge jederzeit genau und ohne die Gefahr einer Beschädigung des Getriebes geschaltet werden können.

Claims

Patentanspruch: Schaltvorrichtung für eine Fahrrad-Schaltnabe.

mit einem in der feststehenden Nabenachse axial verschiebbaren Schaltglied, welches Aber eine Schaltkette, die in einer an einem Ende der Nabenachse befestigten Führungsbohrung eines Tragteils geführt ist, mit einem Schaltbetätigungszug verbunden ist, dessen Mantel an dem feststehenden Tragteil abgestützt und deren Schaltstellungen durch eine Rasteinrichtung aus Rastvertiefungen und einem in dies eingreifenden, federnd gelagerten Rastglied ausgebildet ist, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Schmitkette (7) in der Führungsbohrung (67) des das Tragteil bildenden Führungsgehäuses (6) vollständig geführt ist, daß der Schaltbetätigungszug als Zug- und Druckkrlse übertragendes Betätigungskabel (9) ausgebildet ist, daß zwischen dessen Betätigungsdraht (91) und der Schaltkette (7) ein in der Führungsbohrung (67) geführter Verbindungsstößel (76) angeordnet ist, und daß die Rasteinrichtung (71. S) zwischen dem Verbindungsstößel und dem Führungsgehluse wirksam ist Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für eine Fahrrad-Schaltnabe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs Fahrrad-Schaltnaben mit einem in der feststehenden Nabenachse axial verschiebbaren Schitglied, welches über eine Schaltkette mit einem Schaitbetätigungszug verbunden ist, dessen Mantel an einem feststehenden Tragteil abgestützt ist, sind allgemein bekannt Es ist auch bekannt, bei derartigen, herkömmlichen Schaltnaben an diese ein Führungsteil mit einer Bohrung für die Kette anzusetzen. Schließlich sind bei derartigen Schaltvorrichtungen auch Rasteinrichtungen bekannt, die Vertiefungen und ein darin eingreifendes Rastglied aufweisen, um die Schaltpositionen des Schaltgliedes festzulegen.

Die Rasteinrichtung soll hierbei sicherstellen, daß die einzelnen Schaltstellungen festliegen, so daß es nicht erforderlich ist, den Schaltvorgang geftlhlsmäßig vorzunehmen und nach Gutdünken an einer Stelle zu unterbrechen, an welcher man den gewfinschten Gang eingerückt glaubt Die Rasteinrichtung ist jedoch üblicherweise dem Handhebel am Ende des Schaltbetãtigungszuges zugeordnet, so daß zwar mittelbar durch die Verrastung des Handhebels auch das Schaltgetriebe in der entsprechenden Stellung gehalten ist, aber nicht gewährleistet ist, daß die Schaltstellungen des Getriebes auch nach längerem Betrieb noch eingehalten werden, da sich Kabel und Mantel des Schaltbetätigungszuges in ihrer Länge ändern können.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelost, bei einer Schaltvorrichtung für eine Fahrrad-Schaltnabe der eingangs erwähnten Art eine einfache und dabei auch nach längerer Betriebszeit zuverlissige Areetierung des Schaltgetriebes in seinen Schaltstellungen zu erreichen Diese Lösung wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches erreicht Durch die Ausbildung der Rasteinrichtung unmittelbar am Verbindungsstößel zwischen dem Betätigungs- kabel und der Schaltkette ist die Verrastung des Schaltgetriebes von Längenänderungen eins Schaltbetätigungszuges aushängig. so daB die Einhaltung der prixi@@@ Schalt@@@@ung auch nach längerem Betrieb noch gewährleistet bleibt. Durch die Ausbildung des Schaltbetätigungszuges als Zug- und Druckkräfte auf den Verbindungsstößel übertragendes Betätigungskabel ist die positive Betätigung des Verbindungsstoßels in beiden seiner Verstellrichtungen auch bei verhältnismäßig großer Vermustungkraft der Rasteinrichtung ge-@@@@@@@@@@ eine hinreichend große Verrastungskraft ist andererstuts erforderüch, damit auch bei einem Betätigungsspiel des Betätigungskabels und bei im Fahrbetrieb auftretenden Stößen die Verrastung des Schaltgetriebes in seinem Schaltstellungen gewährleistet bleibt Es ist zwar bei Schalteinrichtungen mit Schaltbetãtigungszug und an dessen getriebeseitigem Ende angeordnetem Schaltbetätigungsglied an sich bekannt den Betätigungszug als Zug- und Druckkräfte auf das Betätigungsglied übertragendes Betätigungskabel auszubilden und eine unmittelbar am Betätigungsglied angreifende Rasteinrichtung vonusehen Hierbei handelt es sich jedoch um einen gattungsfernen Stand der Technik, dessen angegebenen, an sich bekannten Merkmale somit nicht im Zusammenhang mit einer Fahrrad-Schaltnabe der gattungsgemäßen Art bekannt sind.

Ferner ist es bei einer Fahrrad-Schaltnabe, deren in der Nabenachse axial verschiebbares Schaltglied über eine Schaltkette mit einem Schaltbetätigungszug verbunden ist, an sich bekannt, zwischen die Schaltkette und den Betätigungszug eine die Funktion eines Ratschengetriebes ausübende Freilauf-Schaltkupplung einzuschalten, so daß alle Schaltstellungen des Schaltgetriebes im Zusammenwirken mit einer in diesem angeordneten Rückstellfeder nur bei der Vorwärtsbewegung des Handhebels am schaltnabenfernen Ende des Betätigungszuges erreicht werden. Bei der Rückwärtsbewegung des Handhebels hingegen muß somit das Kupplungsglied, an dem die Schaltkette angreift, in der eingenommenen Stellung gehalten sein, wozu eine Rasteinrichtung mit Rastvertiefungen in diesem Kupplungsglied und einem in diese eingreifenden Rastglied an einer feststehenden Halterung vorgesehen ist Demgegenüber ist bei der erfindungsgemäßen Lösung die Anordnung der Rasteinrichtung nicht durch eine Zwischenschaltung einer Freilauf-Schaltkupplung der vorstehend beschriebenen An bedingt, sondern die Rasteinrichtung dient unabhängig von einer solchen Freilauf-Schaltkupplung der unmittelbaren Arretierung des Schaltgetriebes einer Fahrrad-Schaltnabe der gattungsgemäßen Art in seinen Schaltstellungen.

Außerdem sind durch die Erfindung die Rasteinrichtung und auch der aus der Nabenachse austretende Teil der Schaltkette in dem am Ende der Nabenachse festgelegten Führungsgehäuse gegen Beschädigung und Verschmutzung geschützt angeordnet, wobei außerdem durch die effmdungsgemäße Gestaltung eine einfache Hersteüung, Montage und Wartung gewährleistet ist Insbesondere ist eine Beschädigungsgefahr der Rasteinrichtung durch unmittelbar auf sie einwirkende harte Stöße, wie sie bei einer außerhalb der Nabenhülse angeordneten Rasteinrichtung beispielsweise beim Umfallen des Fahrrades auftreten können. durch ihre geschützte Anordnung in dem Führungsgehäuse vermieden.