DE3214496A1 - Kettenschaltung mit ueberschaltweg in einer richtung - Google Patents

Description

PICHTEL & SACHS AG - SCHWEINFURT

PATENT- UND GßBRAUCHSMUSTERHILPSANMELDUNG

KETTENSCHALTUNG MIT ÜBERSCHALTWEG IN EINER RICHTUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kettenschaltung fiir Fahrräder u. dgl., bestehend u. a, aus einem Kettenradsatz, einem rahmenfesten Gelenkkopf, einem beweglichen Gelenkkopf zum Führen der Kettenleit- und -spanneinrichtung, schwenkbaren Verbindungselementen zwischen festem und beweglichem Gelenkkopf, einem Seilzug zum Betätigen eines federbelasteten, um eine Drehachse schwenkbaren Kurvenfolgers, einer Kurvenscheibe mit einer der Anzahl der Gänge entsprechenden Anzahl von Rasten, wobei die Kurvenscheibe an einem und der Kurvenfolger an einem anderen Teil der Kettenschaltung angeordnet sind, welche Teile bei jedem Schaltvorgang ihre relative Stellung zueinander ändern, .

Eine solche Kettenschaltung ist beispielsweise aus der DE-OS 3 036 111 bekannt, Eine solche Kettenschaltung wird vorzugsweise mit einem Schalthebel betätigt, welcher in jeder Gangstellung einrastet und somit sicherstellt, daß der Benutzer eindeutig weiß, daß ein Gang exakt eingelegt und welcher Gang dies ist.

Nun kann es jedoch insbesondere bei zunehmendem Verschleiß von Kette und Kettenrädern notwendig werden, beim Schalten von einem kleineren auf ein größeres Kettenrad nicht nur den exakt vom rastenden Schalthebel vorgegebenen Weg auszuführen, sondern darüber hinaus einen gewissen überschaltweg zu realisieren, der ein leichteres und schnelleres Umschalten gerade in dieser Richtung erleichtert.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Kettenschaltung der obengenannten Bauart mit möglichst einfachen Mitteln eine Überschalteinrichtung zu erstellen, welche automatisch, ohne Zutun des Benutzers, funktioniert.

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Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Damit ist sichergestellt, daß bei jedem Schaltvorgang von einem kleineren auf ein größeres Zahnrad vorübergehend, während des Schaltvorganges, der Abstand zwischen Kurvenfolger und Kurvenscheibe in dem Maße vergrößert wird, in dem die schwenkbare Klinke ausschwenkbar gelagert ist - zur Erzielung eines überschaltweges. Dieser Vorgang geht automatisch während des Schaltvorganges vor sich. Die Funktion bleibt auch dann voll erhalten, wenn über den Schalthebel mehrere Gänge vorgewählt werden und der Schaltvorgang erst später, wenn Kette und Zahnräder in Umlauf gesetzt werden, durchgeführt wird.

Gemäß den Ansprüchen 2 und 3 ist die frei drehbar gelagerte Klin* ke so angeordnet, daß die Auflagekraft zwischen Klinke und Kurvenscheibe, die durch die Normale im Berührungspunkt geht, bei Anlage in den einzelnen Gangrasten ein Drehmoment erzeugt, welches die Klinke in ihre näheste Stellung zum Kurvenfolger einschwenken läßt. Demgegenüber wird bei einem Schaltvorgang von einem kleineren auf ein größeres Zahnrad vorübergehend die Klin** ke an einem Verbindungsstück zwischen jeweils zwei aufeinander folgende Rasten anliegen, wodurch auf die Klinke ein entgegengesetzt gerichtetes Drehmoment wirksam wird und die Klinke aufsteigt,

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

Fig. 1 und 2 die Draufsicht auf eine Kettenschaltung in den beiden Extremstellungenj

Fig. 3 Kurvenfolger und Klinke mit Kurvenscheibe in separater Darstellung;

Fig. H eine Seitenansicht gemäß den Figuren 1 oder 2,

Fig. 1 zeigt eine Kettenschaltung mit einem rahmenfesten Gelenkkopf 2 und einem beweglichen Gelenkkopf 3· Beide Teile sind untereinander über ein Fünfgelenkgetriebe schwenkbar befestigt, welches aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dieses Fünfgelenkge-

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triebe kann selbstverständlich auch als Parallelogramm ausgebildet sein, was an der Funktion des überschaltweges keine Änderung ergibt. Das Fünfgelenkgetfiebe besteht in bekannter Weise aus einem Führungsteil 6 und einem Gelenkhebel 7, Das Führungsteil 6 ist sowohl im rahmenfesten Gelenkkopf 2 als auch im beweglichen Gelenkkopf 3 über einen Zapfen schwenkbar gelagert. Der Gelenkhebel 7 ist kürzer ausgeführt und Gelenkhebel 7 und Führungsteil 6 sind zentral über eine Drehachse 10 gelagert. Der Gelenkhebel 7 greift an seinen beiden Enden über langlochartige Verbindungen in entsprechende Schiebesitze ein, welehe vom rahmenfesten Gelenkkopf 2 und vom beweglichen Gelenkkopf 3 gebildet sind. Mit diesem Fünfgelenkgetriebe wird eine parallele Verschiebung des beweglichen Gelenkkopfes 3 gegenüber dem rahmenfesten Gelenkkopf 2 er-* zielt. Am beweglichen Gelenkkopf 3 ist eine Kettenleit- und -spanneinrichtung 4 vorgesehen, welche u. a. das Leitrad 5 trägt. Die strichpunktiert angedeutete Kette 27 läuft zum Kettenradsatz 1, der unterschiedlich große Kettenräder nebeneinander in sich vereint. Zum Betätigen der Kettenschaltung ist ein Seilzug 8 in einer Seilhose 9 vorgesehen» wobei der Seilzug 8 am beweglichen Ge*· lenkkopf 3 befestigt ist. Die Seilhose 9 stützt sich am Kurvenfolger 10 ab, der schwenkbar um die Drehachse 11 gelagert ist. In den Kurvenfolger 10 greift das eine Ende der Feder 26 ein, deren anderes Ende im Führungsteil 6 eingesetzt ist. Diese Feder übt eine Kraft aus, die bestrebt ist, den beweglichen Gelenkkopf in Richtung des Pfeiles 28 zu bewegen, und zwar zum Durchführen einer Schaltbewegung von einem größeren auf ein kleineres Kettenrad des Kettenradsatzes 1. Aufgefangen wird diese Federkraft von der Kurvenscheibe 12 und der Klinke 15 des Kurvenfolgers 10, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht. Diese Fig, 3 zeigt die wesentlichen Teile der Rasteinrichtung in Verbindung mit der Einrichtung zur Erzeugung des überschaltweges. Die Kurvenscheibe 12 mit ihren verschiedenen Rasten 13 und den jeweiligen Verbindungsstücken 14 zwischen diesen einzelnen Rasten 13 ist fest am beweglichen Gelenkkopf 3* ggf. diesem gegenüber justierbar, angeordnet. Der Kurvenfolger 10 weist eine Drehachse 11 auf, welche mit dem Mittelgelenk des Fünfgelenkgetriebes zusammenfällt. Es ist nicht zwangsweise so, sondern nur im vorliegenden Falle gewählt, um im wesentlichen mit einer einzigen Feder 26 für die gesamte Kettenschaltung auszukommen. Der Kurvenfolger

könnte auch an einem anderen Bauteil befestigt sein. Auf dem Kurvenfolger 10 ist wiederum eine schwenkbare Klinke 15 mit ihrer Drehachse 17, die parallel zur Drehachse 11 verläuft, drehbar gelagert. Die Klinke 15 ist mit Anschlägen 18 und 19 versehen, die an einem Zapfen 20 zur Anlage kommen können. Die Klinke 15 weist in Richtung auf die Kurvenscheibe 12 eine Nase 16 auf. Mit dieser Nase kommt sie in Eingriff mit den Rasten 13, Jede der Rasten IJ weist einen anderen Abstand von der Drehachse 11 auf und bestimmt somit die einzelnen Stellungen des Leitrades 5 gegenüber dem Kettenradsatz 1 zum Überführen der Kette 27 auf die einzelnen Zahnräder. Liegt die Nase 16 nun - wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt - auf einer der Rasten 13 auf, so erfolgt die Kraftübertragung von der Raste 13 auf die Nase in Richtung des Pfeiles 24 gem. Fig, 3· Dieser Pfeil liegt genau auf der Normalen im Berührungspunkt, wie er in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist. Dadurch wird ein Drehmoment auf die Klinke 15 ausgeübt - in Uhrzeigerrichtung -, so daß der Anschlag 18 der Klinke am Zapfen 20 anliegt. Damit ist der geringste Abstand zwischen Kurvenscheibe 12 und Kurvenfolger 10 erzielt, und zwar bezogen auf die jeweils entsprechende Raste 13. Soll nun ein Schaltvorgang von einem kleineren auf ein größeres Zahnrad erfolgen, so wird über den nicht dargestellten Schalthebel der Seilzug 8 gelockert, wodurch die Feder 26 den Kurvenfolger 10 im Uhrzeigersinn bewegt. Dabei gleitet die Nase 16 auf einem der Verbindungsstücke 14 entlang. Durch die insbesondere in Fig. 3 ersichtliche Neigung dieser Verbindungsstücke 14 wird auf die Klinke 15 durch die Normale 23 eine Kraft in Richtung des Pfeiles ausgeübt, welche ein Schwenken der Klinke gegen den Uhrzeigersinn um die Drehachse 17 bewirkt, so daß der Anschlag 19 der Klinke 15 am Zapfen 20 zur Anlage kommt. Damit ist jedoch gleichzeitig ein größerer Abstand zwischen der Kurvenscheibe 12 und der Drehachse 11 hergestellt, so daß im ersten Moment beim Hinübergleiten der Nase 16 in die nächste Raste 13 der bewegliche Gelenkkopf 3 einen größeren Weg in Richtung auf den Kettenradsatz zu ausgeführt hat, als dem nächsten Gang entspricht. In dem Moment, in welchem jedoch der nicht dargestellte Schalthebel in der nächsten Gangstellung verbleibt und die Nase 16 nunmehr auf der nächsten Raste 13 zur Anlage kommt, erfolgt wiederum eine Kraft auf die Klinke 15 in Richtung der Normalen 22 und somit des Pfeiles 24, wodurch ein Drehmoment auf die Klinke 15 im Uhrzeigersinn

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erfolgt, so daß diese wiederum einschwenkt und der Anschlag 18 am Zapfen 20 zur Anlage kommt. Damit ist der entsprechende Gang richtig eingelegt und die Kettenleit- und -spanneinrichtung 4 mit dem Leitrad 5 fluchtet zusammen mit der Kette 27 mit dem entsprechenden Zahnrad des Kettenradsatzes 1, Beim Schalten in die entgegengesetzte Richtung, also von einem größeren Zahnrad zu einem kleineren, bleibt die Klinke 15 in ihrer Stellung gemäß den Figuren 1 und 2, da sie während dieses Schaltvorganges nur mit Drehmomenten im Uhrzeigersinn - gem. Fig., 1> -■ beaufschlagt wird.

Fig, 4 zeigt lediglich eine Seitenansicht gemäß den Figuren 1 oder 2 zur Darstellung des räumlichen Aufbaues der Gelenkköpfe 2 und 3, des Führungsteiles 6, des Gelenkhebels 7, der Feder 26 und des Kurvenfolgers 10 mit der Kurvenscheibe 12 und der Klinke 1.5.

In den Figuren 1 bis 4 ist die Seilhose 9 des Seilzuges 8 jeweils in der Seilhosenahstützung 2.9 abgestützt, welche ein Teil des Kurvenfolgers 10 ist. Es ist prinzipiell jedoch auch möglich, die Seilhose 9 in die Klinke 15 einzusetzen, so daß auf.diese Weise in beiden Schaltrichtungen ein überschaltweg realisiert werden kann« In einem solchen Falle muß allerdings gewährleistet sein, daß die von. der Seilhose ausgeübte Kraft nur wenig größer als die Gegenkraft ist, die von der Kurvenscheibe 12 aus auf die Klinke 15 ausgeübt wird. Damit wird lediglich während eines Schaltvorganges, und zwar in beiden Schaltrichtungen, eine Kraft auf die Klinke 15 ausgeübt, um sie vorübergehend zum Ausschwenken zu bewegen.

Die oben beschriebene Ausführung einer Kettenschaltung mit Einrichtung zur Erzielung eines Überschaltweges ist nicht an ein Fünfgelenkgetriebe gebunden, sondern kann ohne weiteres auch an einer parallelogrammgeführten Kettenschaltung Verwendung finden.

08,03.1982
FRP-2 Ho/whm-

Claims (2)

1. PICHTEL & SACHS AG - SCHWEINFURT

   PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILPSANMELDUNG

   PATENTANSPRÜCHE

   ( 1. kettenschaltung für Fahrräder u. dgl., bestehend u. a. aus einem Kettenradsatz, einem rahmenfesten Gelenkkopf-, einem beweglichen Gelenkkopf zum Führen der Kettenleit- und -spanneinrichtung, schwenkbaren Verbindungselementen zwischen festem und beweglichem Gelenkkopf, einem Seilzug zum Betätigen eines federbelasteten, um eine Drehachse schwenkbaren Kurvenfolgers, einer Kurvenscheibe mit einer der Anzahl der Gänge entsprechenden Anzahl von Rasten, wobei die Kurvenscheibe an ei-

   . ν nem und. der Kurvenfolger an einem anderen Teil der Kettenschaltung angeordnet sind, welche Teile bei jedem Schaltvorgang ihre relative Stellung zueinander ändern, dad. gek., daß zur Erzielung eines Überschaltweges während des Schaltvorganges von einem kleineren auf ein größeres Zahnrad des Kettenradsatzes .

   (I) der Kurvenfolger ClO) mit einer schwenkbaren Klinke (15) versehen ist, deren Nase (16) zum Eingriff bzw. zur Anlage an die Kurvenscheibe (12) vorgesehen ist, deren Drehachse (17) parallel zur Drehachse (11) des Kurvenfolgers (10) verläuft, deren Schwenkbereich entsprechend dem gewünschten überschaltweg durch Anschläge Cl8, 19j 20) begrenzt ist, bei der die Nase (16) in der erwähnten Schaltrichtung des Kurvenfolgers (10) vor der Verbindungslinie (21) von Kurvenfolger-Drehachse

   (II) - Klinkendrehachse (17) angeordnet ist und somit während des Schaltvorganges ein vorübergehendes Aufstellen der Klinke erfolgt.
2. 2. Kettenschaltung nach Anspruch 1, dad. gek., daß die Nase (16) der Klinke (15) bei eingelegtem Gang auf einem der die einzelnen Gangstufen festlegenden Rasten (13) der Kurvenscheibe (12) aufliegt, die Auflagekraft durch die Normale (22) (Pfeil 24) im Berührungspunkt ein Moment auf die Klinke (15) ausübt - zur Beibehaltung des geringsten Abstandes zwischen Drehachse. (11) von Kurvenfolger- ClO) und Nase (l6).

   -Ob·

   Kettenschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dad. gek., daß während des Schaltvorg&nges in der erwähnten Schaltrichtung beim Aufsteigen der Nase (16) von einer Raste (13) in die nächste über das jeweilige Verbindungsstück (14) durch dessen Neigung gegenüber der Nase (16) die Auflagekraft durch die Normale (23) ein Moment (fcfeil 25) auf die Klinke (15) ausübt zur Erzielung des größten Abstandes zwischen Drehachse (11) von Kurvenfolger (.10) und Nase (16),

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