DE3013771A1

DE3013771A1 - Schalthebel fuer kettenschaltung

Info

Publication number: DE3013771A1
Application number: DE19803013771
Authority: DE
Inventors: Eduard Ing. Graz Bergles
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-04-10
Filing date: 1980-04-10
Publication date: 1981-10-22
Also published as: FR2480223A1; FR2480223B1; US4403977A

Description

FICHTEL & SACHS AG - SCHWEINFÜRT

-J-

PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDÜNG

Schalthebel für Kettenschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalthebel für eine Ketenschaltung, bestehend aus einer am Fahrrad befestigten Achse, dem auf dieser Achse schwenkbar gelagerten Schalthebel, einem im dem Schalthebel eingehängten Seilzug zur Betätigung einer mit in einer Richtung wirksamen Federvorspannung versehenen Kettenleiteinrichtung sowie einer Rasteinrichtung.

Ein solcher Schalthebel ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 83*1 266 bekannt.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalthebel für eine Kettenschaltung zu erstellen, mit welchem es möglich ist, bei jedem Sehaltvorgang automatisch.einen gewissen Übersehaltweg zu realisieren, welcher den Sehaltvorgang wesentlich erleichtert, Eine^; solche Bediehungserleichterung ist insbesondere für diejenigen ·^orteilhäft_a welche das Fahrrad mit einer Kettenschaltung nie^ bzw.. nicht als Sportgerät benutzenunddaher■ /keine;große Übung im Umgang mit Kettenschaltun-.gen haben. ^; -\^Λ \V-::v^://\ 'V//^:; .;-_; '.■".' "..''"".. ■ ■

Diese Aufgabe «;ij*ql^: erf-indüngsgemäB dadurch gelöst, daß die am Schalthebel vorgesehene Rasteinrichturig eine Rastscneibe aufweist j die gegenüber einem drehfest angeordneten Gehäuseteil auf der Achse neben äem Schalthebel in der Anzahl der Sänge entsprecheiröen Stellungen verrastbar ist, zwischen der Eastscheibe und dem Schalthebel Anschläge bzw. Änsehlagflachen für die direkte örehverbindung beider Teile unter Berüeksi<?htigi«ag. eines jeweiligen ittjerschaltweges vorgesehen sind und zwischen Schalthebel und ifee eine Rückholfeder vorgesehen ist, die vojcgespannt i A'nscöliägen der Rastseheibe angeordnet ist, wobei der S'-etmlfcfaebel in Ruhestellung dureh die Federvorspamauj^ der Ket-

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tenleiteinrichtung über einen Anschlag an einem Ende der Rückholfeder aufliegt und die Vorspannkraft der Rückholfeder größer als die Federvorspannung der Kettenleiteinrichtung ist. Auf diese recht einfache Weise ist es möglich, bei Verwendung einer üblichen Kettenlexteinrxchtung mit Vorspannung durch eine Feder in beiden Sehaltrichtungen automatisch einen Übersehaltweg zu realisieren. Dabei wird dieser überschaltweg in der einen Schaltrichtung - Nachlassen des Seilzuges - so realisiert, daß der Schalthebel gegen die Vorspannkraft einer Rückholfeder seinen Überschaltweg realisiert und nach dem Durchführen des Schaltvorganges durch diese Feder wieder in seine dem jeweiligen Gang entsprechende Nullstellung zurückgeführt wird, während in der anderen Schaltrichtung - in Zugrxchtung des Seilzuges - eine solche Rückholfeder nicht notwendig ist.

Gemäß der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, daß die Rasteinrichtung aus der Rastscheibe, einer in dieser geführten Rastkugel, welche über eine Rastfeder axial in Richtung des Gehäuseteiles vorgespannt ist, und einer entsprechenden Anzahl von Rasten für die Schaltkugel im Gehäuseteil besteht, wobei die Aushebekraft der Rastkugel größer als die Federvorspannung der Kettenleiteinrichtung und größer als die maximale Spannkraft der Rückholfeder ist. Durch diese Abstimmung der einzelnen Federkräfte ist gewährleistet, daß beim Sehalten in beiden Schaltriehtungen der reine Schaltvorgang tatsächlich nur über die Anschläge bzw« Anschlagflächen durchführbar ist. Auch beim Betätigen der Rückholfeder in der einen Schaltrichtung kann die Rastscheibe erst nach Anlage der Anschläge bzw. Anschlagflächen aus ihrer Verrastung herausgenommen und in die nächste bewegt werden.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Rückholfeder konzentrisch um einen Bund des Schalthebels angeordnet ist und ihre beiden Federenden radial nach außen abstehen und unter Vorspannung an zwei Anschlägen der Rastscheibe anliegen und der Schalthebel in Ruhestellung über den Seilzug durch die Federvorspannung der Kettenleiteinrichtung mit seinem Anschlag am Jeweiligen' Federende anliegt, welches seinerseits am Anschlag anliegt. Somit bildet die Rückholfeder mit ihren beiden Federenden und mit ihrer entsprechenden "Vorspannung den Drehanschlag für den Schalthebel in dessen Ruhestellung, Die exakte Stellung wird hierbei durch die

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Verrastung der Rastscheibe gegenüber dem ortsfesten Gehäuseteil sichergestellt, wobei die Rückholfeder mit ihren beiden Federenden unter Vorspannung an zwei Anschlägen dieser Rastscheibe anliegt und der Schalthebel selbst über einen Anschlag durch die Federvorspannung der Kettenleiteinrichtung am einen Federende aufliegt.

Gemäß der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, daß die Rastscheibe in dem der Rastkugel etwa entgegengesetzten Bereich zwei beabstandete Endanschlagflächen aufweist, welche mit einem gehäusefesten Endanschlag den maximalen Verdrehweg festlegen. Weiterhin sind in vorteilhafter Weise am Gehäuseteil Markierungen angeordnet, welche mit einer Markierung an der Rastscheibe zur Anzeige des jeweils eingelegten Ganges fluchten.

Die Erfindung wird anschließend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Schnitt I-I durch einen Schalthebel; Fig. 2 einen Schnitt senkrecht zum Schnitt I-I; Fig. 3 einen Schnitt III-III in einer Ebene parallel zu Fig. 1.

Der Schalthebel 1 ist drehbar auf einer Achse 2 gelagert, welche über eine Schelle 21 an einem nicht näher bezeichneten Rahmenteil eines Fahrrades fest angebracht ist. Ebenfalls fest mit der Schelle 21 bzw. mit der Achse 2 ist ein Gehäuseteil 9 angeordnet, welches eine der Anzahl der Gänge entsprechende Anzahl von Rasten 17 aufweist, die um einen Radius um die Achse 2 angeordnet sind. Zwischen Schalthebel 1 und Gehäuseteil 9 ist eine Rastscheibe 6 angeordnet, welche frei auf der Achse 2 gelagert ist. Diese Rastscheibe 6 weist eine Rastkugel 7 auf, welche in die einzelnen Rasten 17 des Gehäuseteiles 9 eingreifen kann. Zu diesem Zwecke ist diese Rastkugel 7 durch eine Rastfeder 8 in Richtung auf diese Rasten 17 federbelastet. Der Schalthebel 1 ist mit einem Bund 27 versehen, welcher sich in Richtung auf die Rastscheibe 6 erstreckt. Um diesen Bund 27 herum ist mit Abstand die Rastfeder 15 angeordnet, welche zwei nach radial außen abstehende Pederenden 26 aufweist. Diese beiden Federenden 26 liegen unter

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Vorspannung an zwei Anschlägen 11 und 12 an, welche an der Rastscheibe 6 angeordnet sind und etwa parallel zur Achse 2 von dieser Rastscheibe 6 aus bis in den Bereich des Schalthebels 1 reichen. Die Rastscheibe 6 weist weiterhin noch einen Anschlag 10 aufj welcher ebenfalls etwa parallel zur Achse 2 verläuft, bis in den Bereich des Schalthebels 1 hinein. Die beiden symmetrisch zum Schalthebel 1 angeordneten Anschläge 10 und 11 dienen der übertragung der Schaltbewegung vom Schalthebel 1 auf die Rastscheibe 6 und weisen in beiden Drehrichtungen jeweils einen bestimmten überschaltweg auf, bevor sie in der einen Richtung mit der Anschlagfläche 13 oder in der anderen Richtung mit der Anschlagfläche 14 in Berührung kommen. Dabei entspricht zumindest der Abstand zwischen Anschlag 11 und Anschlagfläche 14 dem Winkelbetrag

gem. Fig. 3· Dieser Winkelbetrag kann in der anderen Schaltrichtung - zwischen Anschlag 10 und Anschlagfläche 13 - gleich, größer oder kleiner sein. Desweiteren weist der Schalthebel 1 einen Anschlag 16 auf, der in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet ist, in Fig. 2 durch den Querschnitt der Rückholfeder 15 verdeckt und in Fig. 3 im Schnitt dargestellt ist. Dieser Anschlag 16 liegt auf demjenigen Federende 26 der Rückholfeder 15 auf, welches unter seiner Vorspannung am Anschlag 11 der Rastscheibe 6 anliegt. In den Schalthebel 1 ist ein Seilzug 3 mit einem Nippel 4 so eingehängt, daß die Federvorspannung der nicht dargestellten Kettenleiteinrichtung eine Drehbewegung auf den Schalthebel 1 in Richtung des Pfeiles F ausübt, so daß in Ruhestellung der Schalthebel 1 sich über seinen Anschlag 16 an der vorgespannten Rückholfeder 15 abstützt. Dabei ist die Vorspannung der Rückholfeder 15 größer als die Vorspannung durch die Kettenleiteinrichtung .und gleichzeitig ist die Aushebekraft der Rastkugel 7 sowohl größer als die Zugkraft des Seilzuges 3 als auch größer als die maximale Verspannkraft der Rückholfeder 15 bei Betätigung des Schalthebels 1 in Richtung des Pfeiles F. Das Gehäuseteil 9 weist an seinem radial äußeren Bereich mehrere Markierungen 25 auf, welche den Stellungen der einzelnen Rasten 17 entsprechen. Damit korrespondiert eine Markierung 2h im radial äußeren Bereich der Rastscheibe 6 zur Anzeige des jeweils eingelegten Ganges, Weiterhin ist im Gehäuseteil 9 ein Endanschlag 18 angeordnet, welcher in Verbindung mit an der Rastscheibe 6 angeordneten Endanschlagflächen 19 bzw. 20 die maximale Verdrehbarkeit der Rastscheibe 6 begrenzt. Rastscheibe 6, Rastfeder 8 und Schalthebel 1 werden in axialer

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Richtung durch die Anschlagschraube 22 gehalten. An dieser Anschlagschraube 22 stützt sich außerdem der Gehäusedeckel 23 ab.

Die Funktion der Schalteinrichtung ist folgende:

Es wird davon ausgegangen, daß die nicht dargestellte Kettenl-eiteinrichtung in üblicher Weise durch eine eigene Feder in einer Richtung federbelastet ist. Diese Federbelastung wirkt über den Seilzug 3 auf den Schalthebel 1 in Richtung=des Pfeiles F. Dadurch liegt in Ruhestellung der Schalthebel 1 über seinen Anschlag 16 am einen der Federenden 26 der Rückholfeder 15 auf. Die Federvorspannung dieser Rückholfeder 15 ist groß genug bemessen, um dadurch nicht einzufedern. Die vom Seilzug 3 übertragene Kraft wird jedoch durch die Rückholfeder 15 auf den Anschlag 12 der Rastscheibe 6 übertragen, wobei allerdings diese Kraft nicht ausreicht, um die Rasteinrichtung 5 gem. Fig. 2, bestehend aus der Rastscheibe 6, der Rastkugel 7, der Rastfeder 8 sowie den einzelnen Rasten 17 im Gehäuseteil 9> zu betätigen. Soll nun der nächste Gang eingelegt werden - entsprechend einer Bewegung des Schalthebels 1 in Richtung des Pfeiles F -, so wird zuerst bei der beginnenden Drehbewegung des Sehalthebels die Rückholfeder.15 durch den Anschlag 16 weiter verspannt, und zwar um den Winkel gem. - Fig. 3. Diese Bewegung des Schalthebels 1 bewirkt zwar schon eine entsprechende Bewegung der Kettenleiteinrichtung, die Rasteinrichtung 5 wird jedoch noch nicht betätigt, da die Aushebekraft für die Rastkugel 7 größer als die maximale Vorspannkraft der Rückholfeder 15 ist. Erst bei anschließender Weiterbewegung des Schalthebels 1 in Richtung des Pfeiles F kommt die Anschlagfläche 14 des Schalthebels 1 am Anschlag 11 der Rastscheibe 6 zur Anlage, wodurch die Rastscheibe 6 gegenüber dem Gehäuseteil 9 gegen die Aushebekraft der Rastkugel 7 weiterbewegt wird und die Rastkugel 7 in die nächste Raste 17 des Gehäuseteiles 9 einrasten kann. Der Schalthebel 1 hat somit einen Gesamtverdrehweg durchgeführt, der sich einmal aus dem Verdrehweg zwischen den zwei Rasten 17 und zusätzlich dem Verdrehwinkel entsprechend zusammensetzt. Dies bedeutet, daß die Kettenleiteinrichtung einen größeren Weg zurückgelegt hat, als zum Sehalten von einem Gang in den anderen notwendig ist, Dieser überschaltweg entsprechend dem. Winkel erleichtert einen schnellen Schaltvorgang -ganz besonders dann, wenn von einem kleineren auf ein größeres Kettenrad gesehal-

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tet werden soll. Wird nun nach Durchführen des Schaltvorganges der Schalthebel 1 losgelassen, so bewegt er sich durch die Vorspannkraft der Rückholfeder 15 gegen die Vorspannkraft der Kettenleiteinrichtung· um den Betrag zurück in seine Mittelstellung. Die Abstimmung der Federkräfte der Rasteinrichtung 5» der Rückholfeder 15 und der Kettenleiteinrichtung muß also so vorgenommen sein, daß die Rückholfeder 15 die Federvorspannung der Kettenleiteinrichtung eindeutig übersteigt, daß jedoch andererseits die Rasteinrichtung 5 eine größere Haltekraft als die maximal vorgespannte Rückholfeder 15 aufweist. Wird nun in einen Gang geschaltet - entsprechend der Bewegung des Schalthebels 1 in entgegengesetzter Richtung zur Richtung des Pfeiles F -, so bleibt die Rückholfeder 15 völlig unbeeinflußt. Der Schalthebel 1 kann sich bis zur Anlage seiner Anschlagfläche 13 an den Anschlag 10 der Rastscheibe 6 bewegen, ohne daß die Rasteinrichtung 5 betätigt wird. Es wird jedoch bei dieser Bewegung bereits die Kettenleiteinrichtung beeinflußt. Bei einer Schaltbewegung des Schalthebels 1 über die Anlage der Anschlagfläche 13 an den Anschlag 10 hinaus wird die Rasteinrichtung 5 betätigt und sie rastet in die nächste Raste 17 ein. Wird nun der Schalthebel 1 losgelassen, so bewegt er sich durch die Federvorspannung der Kettenleiteinrichtung in seine Mittelstellung zurück, d. h., bis sein Anschlag ίβ wieder an der Rückholfeder 15 anliegt. Damit ist gleichzeitig der überschaltweg in dieser Sehaltrichtung zurückgenommen .

Die beschriebene Einrichtung ist nicht nur in der Lage, während eines SchaItVorganges in beiden Schaltrichtungen einen gezielten Überschaltweg automatisch einzuhalten, sondern es ist mit ihr auch möglich, einen nicht exakt eingelegten Gang jederzeit durch Betätigung des Schalthebels und somit durch Betätigung des Übersehaltweges zum Einrasten zu"bringen* Gleichzeitig ist durch die Stellung der Markierung 24 an der Rastscheibe 6 gegenüber den Markierungen 25 am Gehäuseteil 9 leicht feststellbar, welcher Gang eingelegt ist.

29.02.1980
TPP-2 H'o/whm-

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Claims

PICHTEL & SACHS AG -SCH W EINPURT

PATENTANSPRÜCHE

Schalthebel für eine Kettenschaltung, bestehend aus einer am Fahrrad befestigten Achse, dem auf dieser Achse schwenkbar gelagerten Schalthebel, einem in den Schalthebel eingehängten Seilzug zur Betätigung einer mit in einer Richtung wirksamen Federvorspannung versehenen Kettenleiteinrichtung sowie einer Rasteinrichtung, dad. gek., daß die Rasteinrichtung (5) eine Rastscheibe (6) aufweist, die gegenüber einem drehfest angeordneten Gehäuseteil (9) auf der Achse (2) neben dem Schalthebel (1) in der Anzahl der Gänge entsprechenden Stellungen verrastbar ist, zwischen der Rastscheibe (6) und dem Schalthebel (1) Anschläge (10, 11) bzw, Anschlagflächen (13, 14) für die direkte Drehverbindung beider Teile unter Berücksichtigung eines jeweiligen Überschaltweges ( ) vorgesehen sind und zwischen Schalthebel (1) und Rastscheibe (6) eine Rückholfeder (15) vorgesehen ist, die vorgespannt zwischen Anschlägen (11, 12) der Rastscheibe (6) angeordnet ist, wobei der Schalthebel (1) in Ruhestellung durch die Federvorspannung der Kettenleiteinrichtung über einen Anschlag (16) am einen Ende (26) der Rückholfeder (15) aufliegt und die Vorspannkraft der Rückholfeder (15) größer als die Pedervorspannung der Kettenleiteinrichtung ist,

2. Schalthebel nach Anspruch 1, dad, gek., daß die Rasteinrichtung (5) aus der Rastscheibe (6), einer in dieser geführten .Rastkugel (7), welche über eine Rastfeder (8) axial in Richtung des Gehäuseteiles (9) vorgespannt ist, und einer entsprechenden Anzahl von Rasten (17) für die Schaltkugel (7) im Gehäuseteil (9) besteht, wobei die Auslenkkraft der Rastkugel (7) größer als die Pedervorspannung der Kettenleiteinrichtung und größer als die maximale Spannkraft der Rückholfeder (15) ist.

3. Schalthebel nach den Ansprüchen 1 und 2, dad. gek., daß die Rückholfeder (15) konzentrisch um einen Bund (27) des Schalt hebels (1) angeordnet ist und ihre beiden Federenden (26) ra-

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INSPECTED

dial nach außen abstehen und unter Vorspannung an zwei Anschlägen (11 j 12) der Rastscheibe (6) anliegen und in Ruhestellung der Schalthebel (1) über den Seilzug (3) durch die Federvorspannung der Kettenleiteinrichtung mit seinem Anschlag (16) an demjenigen Pederende anliegt, welches seinerseits am Anschlag (11) anliegt.

4. Schalthebel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dad. gek., daß die Rastscheibe (6) in dem der Rastkugel (7) etwa entgegengesetzten Bereich zwei beabstandete Endanschlagflächen (19, 20) aufweist, welche mit einem gehäusefesten Endanschlag (18) den maximalen Verdrehweg festlegen.

5. Schalthebel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dad. gek., daß am Gehäuseteil (9) Markierungen (25) angeordnet sind, welche mit einer Markierung (24) an der Rastscheibe (6) zur Anzeige des jeweils eingelegten Ganges fluchten.

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TPP-2 Ho/whm-

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