DE3347187A1

DE3347187A1 - Umwerfer fuer eine fahrradschaltung

Info

Publication number: DE3347187A1
Application number: DE19833347187
Authority: DE
Inventors: Masashi Izumi Osaka Nagano
Original assignee: Shimano Industrial Co Ltd
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1983-12-27
Publication date: 1984-07-05
Also published as: GB2133487A; FR2538489A1; FR2538489B1; GB8334439D0; GB2133487B; IT1168747B; DE3347187C2; US4642072A; IT8324408A0

Description

BERG · SlAPh'.^r""5UHWASiE- <j*\\UMf\\n

MAUERKIRCHERSTRASSE 45 - 8000 MÜNCHEN 80

Shimano Industrial
Company Limited

Anwaltsakte 33 209 VI

Umwerfer für eine Fahrradschaltung

Diese Erfindung betrifft einen Umwerfer für ein Fahrrad, und insbesondere einen umwerfer für ein Fahrrad, der eine Antriebskette von einem auf ein anderes Kettenrad einer Mehrfach-Kettenradanordnung umsetzt, die in erster Linie an der Hinterradnabe am Fahrrad zum Gangschalten angebracht ist.

In üblicherweise umfaßt der Umwerfer für ein Fahrrad ein Fußteil, ein bewegliches Teil mit einer Kettenführung und eine Halterung, die in erster Linie aus einem Paar Lenkerteilen zusammengesetzt ist und das bewegliche Teil axial zur Mehrfach-Kettenradanordnung derart trägt, daß eine Betätigungseinrichtung, die in erster Linie ein Steuerseil umfaßt, zur Bewegung des beweglichen Teils durch die Halterung betätigt wird und die Antriebskette, die von der Kettenführung geführt wird, von einem Kettenrad auf ein anderes an der Kettenrad-Mehrfachanordnung umgesetzt wird, um den Gang des Fahrrads zu ändern.

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Der auf die beschriebene Weise aufgebaute Umwerfer, der auch eine Positionierungseinrichtung verwendet, die mehrere Eingriffsabschnitte und ein Eingriffsteil umfaßt, das mit einem der Eingriffsabschnitte in Eingriff bringbar ist, ist durchaus bekannt, wobei die Eingriffsabschnitte an einem zweier Teile vorgesehen sind, die relativ zueinander während der Bewegung des beweglichen Teils vorgesehen sind, und wobei das Eingriffsteil am anderen vorgesehen ist, um hierbei die gewählte Gangschaltlage des beweglichen Teils und hierdurch wiederum die Kettenführung einzustellen und die eingestellte Lage beizubehalten.

Im Fall der Verwendung einer solchen Positionierungseinrichtung ist die Kettenführung auf ein Bewegungsmaß eingestellt . und hat sich um jedes vorher eingestellte Maß zu bewegen. Somit kann für eine Mehrfach-Kettenradanordnung, von der jedes Kettenrad mit einem Abstand angeordnet ist, um mit dem Maß der Bewegung der Kettenführung übereinzustimmen, die Kettenführung an einer Lage zum Stillstand gelangen, die der in Querrichtung verlaufenden Mittellinie eines jeden Kettenrades entspricht, was nicht problematisch ist. Wenn allerdings die Mehrfach-Kettenradanordnung nicht auf die oben erwähnte Weise aufgebaut ist, dann kann die Kettenführung während des Gangschaltvorganges nicht in der ordnungsgemäßen Lage angehalten werden, die der in Querrichtung verlaufenden Mittellinie eines jeden

Kettenrades entspricht.
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Deshalb hat sich dahingehend ein Problem ergeben, daß die Schaltbarkeit verschlechtert wird oder die Antriebskette, selbst wenn sie geschaltet wird, aus ihrer ordnungsgemäßen Lage gelangt und infolge der Berührung mit ■° dem Kettenrad ein Geräusch erzeugt. Damit waren zur Lösung des obigen Problemes bisher verschiedenartige: Umwerfer erforderlich, um die Kettenführung ordnungsgemäß entsprechend dem Abstand zwischen

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jeweiligen Kettenrädern bewegen zu können-Andererseits bleibt es in machen Fällen, in welchen die Positionierungseinrichtung nicht am Umwerfer, sondern am Steuerseil oder an einer Anzeigeeinrichtung am Steuerteil anstelle der Positionierungseinrichtung vorgesehen ist, das obige Problem umgelöst.

Im Lichte des obigen, herkömmlichen Problemes wurde diese Erfindung ausgearbeitet. Ein Ziel der Erfindung ist es, einen Umwerfer für ein Fahrrad vorzusehen, der eine Betätigungseinrichtung in konstantem Maße betätigen kann, um die Kettenführung zu bewegen, und das Bewegungsmaß der Kettenführung bezüglich jedem Ketten rad an der Mehrfach-Kettenradanordnung derart einstellen kann, daß selbst dann, wenn sich der Abstand zwischen den jeweiligen Kettenrädern ändert, die in konstantem Maße durch die Betätigungseinrichtung getriebene Kettenführung an der ordnungsgemäßen Lage bezüglich einem. jeden Kettenritzel gehalten werden kann.

Diese Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Umwerfer für das Fahrrad die folgenden Merkmale aufweist: ein Umwerfer-Hauptteil, das mit einem Fußteil versehen ist, ein bewegliches Teil mit einer Kettenführung und eine Halterung, die das bewegliche Teil axial zur Mehrstufen-Kettenradanordnung abstützt, und eine Betätigungseinrichtung für das bewegliche Teil am Umwerfer-Hauptteil, und daß der Umwerfer mit einer Einstelleinrichtung versehen ist, um die Bewegung des beweglichen Teils durch das regelmäßige Steuermaß der Betätigungseinrichtung bezüglich der Mehrstufen-Kettenradanordnung einzustellen.

Das Umwerfer-Hauptteil trägt oder trägt nicht eine ^5 Positionierungs- und Halteeinrichtung, um die Kettenführung in einer bestimmten Lage zu halten. Die Positionierungs- und Halteeinrichtung umfaßt eine Positionierung splatte, die mehrere Eingriffsabschnitte aufweist,

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die der Anzahl der Kettenräder einer Mehrfach-Kettenradanordnung entsprechen, und ein Eingriffsteil, das mit einem Eingriffsabschnitt in Eingriff bringbar ist. Die Einstelleinrichtung bewegt, wenn eine Positionierungs- und Halteeinrichtung vorgesehen ist, von Positionierungsplatte und Eingriffsteil eines bezüglich dem anderen derart, daß ein Eingriffsabschnitt eine Breite aufweist, um es dem Eingriffsteil zu gestatten, seine Eingriffslage in Querrichtung eines jeden Eingriffsabschnitts zu verschieben.

Im übrigen kann bei dem Umwerfer, der Lenkerteile als Halterung zur Bildung eines Anlenkmechanismus verwendet, der Anlenkmechanismus verwendet werden, um das ¹^ Bewegungsmaß der Kettenführung bezüglich der regelmäßigen Steuerung der Betätigungseinrichtung einzustellen. In diesem Fall wird ein von dem Anlenkmechanismus getrennter Arm verwendet, der aus den Zeichnungen und Ausführungsbeispielen, die noch unten zu erörtern

sind, ersichtlich ist.

Somit wird die Einstelleinrichtung lediglich betätigt, um es der Kettenführung zu gestatten, in ihrer Be-we -

ν gung in axialer Richtung der Kettenradanordnung bezüglich der regelmäßigen Steuerung der Betätigungseinrichtung eingestellt zu werden, wobei ein Umwerfer stets die Kettenführung ordnungsgemäß auf jedes Kettenrad bei einer anderen Kettenradanordnung ausrichten kann, die sich im Abstand zwischen den jeweiligen

Kettenrädern von jener des vorangenannten Umwerfer unterscheidet.

Dementsprechend ist es nicht erforderlich, mehrere Arten von

Umwerfern für die Mehrstufen-Kettenradanordnungen her-35

zustellen, die sich voneinander im Abstand zwischen den jeweiligen Kettenrädern unterscheiden, so daß ein einziger Umwerfer auf solche mehrstufige Kettenradanordnungen anwendbar ist. Somit ist der Umwerfer, vom

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wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus gesehen, vorteilhaft, stets in der Schaltbarkeit der Gänge überlegen und frei von der Erzeugung von Geräuschen, die durch die Berührung der"Kette mit den Kettenrädern erzeugt werden.

Diese und andere Ziele der Erfindung werden in der detaillierten Beschreibung und den Ausführungsbeispielen noch näher ersichtlich, die nun folgen. 10

In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine teilweise abgeschnittene Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Umwerfers,

Fig. 2 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 von unten her,

Fig. 3 eine teilweise abgeschnittene Seitenansicht eines Hauptteils hiervon, Fig. 4 eine Ansicht hiervon von unten her, Fig. 5 und 6 je eine Darstellung, die den Zusammenhang

zwischen den Lagen des Mehrstufen-Kettenrades und der Kettenführung zeigen,

Fig. 7 bis 9 eine Darstellung eines abgeänderten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das es dem

Eingriffsteil gestattet, sich zu bewegen, wobei

Fig. 7 eine Ansicht eines Hauptabschnitts des abgeänderten Ausführungsbeispiels entsprechend 4 von unten her ist,

Fig. 8 die Ansicht eines Längsschnitts hiervon ist, und

Fig. 9 eine Darstellung zur Einstellung der Eingriffslage eines jeden Eingriffsabschnitts mit einem Eingriffsteil ist,

Fig. 10 eine Darstellung lediglich eine Positionierung splatte, die in der Form unterschiedlich ist.

Fig. 11 bis 13 jeweils eine teilweise unvollständige

Ansicht, die ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert,

Fig. 14 bis 18 jeweils eine Ansicht eines noch anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, worin Fig. 14 eine teilweise abgeschnittene Ansicht hiervon

von unten her ist, entsprechend Fig. 2, Fig. 15 eine teilweise geschnittene und unvollstän-. dige Rückansicht hiervon ist, Fig. 16 eine Draufsicht lediglich auf das Fußteil

ist, und

Fig. 17 und 18 jeweils eine Darstellung eines Anlenkungs mechanismus ist, der durch einen Arm umgesetzt wird, und

Fig. 19 bis 22 je eine Ansicht eines weiter abgewandelten Ausführungsbeispiels, bei welchem, Fig. 19 eine teilweise abgeschnitte Ansicht hiervon

von unten her ist,

Fig. 20 und 21 je eine Darstellung der Betriebsbedingungen des Umwerfers ist, und

Fig. 22 eine Perspektiv-Explosionsdarstellung hiervon ist.

Es wird nun auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen; ein hinterer Umwerfer ist gezeigt, der grundsätzlich ein Befestigungsteil 1 und ein Umwerfer-Hauptteil A aufweist, das hieran schwenkbar getragen ist und vier Teile umfaßt: ein Fußteil 2, zwei Lenkerteile 3 und 4, die parallel zum Fußteil 2 stehen, und ein bewegliches Teil 5. Das Befestigungsteil 1 ist am Ende der Hintergabel des Fahrrads befestigt, und das Fußteil 2 ist horizontal verschwenkbar am Befestigungsteil 1 durch eine horizontale Welle 6 getragen.

Ein solcher Umwerfer mit typischem Aufbau braucht kein Befestigungsteil 1 zu haben, und die beiden Lenkerteile 3 und 4, die die Halterung bilden und das bewegliche

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Teil 5 axial zur Mehrfach-Kettenradanordnung tragen, sind nicht gebildet.

Als nächstes wird'der Umwerfer im einzelnen erörtert, der so aufgebaut ist, wie oben beschrieben.

Als erstes ist das Fußteil 2 an der einen Seite mit einem Paar MontageSegmenten einander gegenüberliegend versehen. Die Lenkerteile 3 und 4 sind schwenkbar an den MontageSegmenten durch ein Paar Stifte 7 und 8 angelenkt, wobei das bewegliche Teil 5 an den freien Endender Lenkerteile 3 und 4 durch ein Paar Stifte 9 und 10 angelenkt ist.

Das bewegliche Teil 5 ist in der Form ähnlich dem Fußteil 2 und ist an der einen Seite mit MontageSegmenten einander gegenüberliegend versehen sowie schwenkbar mit den Lenkerteilen 3 und 4 verbunden, welche zueinander durch zwei Stifte 9 und 10 schwenkbar sind, die an den Montagesegmenten getragen sind. An der anderen Seite des beweglichen Teils 5 is-t eine Kettenführung 13 mit einer Führungsrolle (nicht gezeigt) und einer Spannrolle 12 nur in einen bestimmten Bereich durch eine horizontale Welle 11 drehbar angebracht, die sich parallel

²^ zur horizontalen Welle 6 erstreckt, so daß sich das bewegliche Teil 5 parallel bezüglich dem Fußteil 2 von der Schaltstufe für hohe Geschwindigkeit in Fig. 2 in die Schaltstufe mit niedrigerer Geschwindigkeit (nicht gezeigt) durch eine parallelogrammartige Bewegung der Lenkerteile 3 und 4 bewegt.

Die Kettenführung 13 umfaßt die Führungsrolle, die Spannungsrolle 12 und einen Umsetzrahmen 14, der drehbar diese Rollen trägt, wobei der Umsetzrahmen 14 schwenkbar am beweglichen Teil 5 durch die horizontale Welle 11 getragen ist.

Tl

Das Umwerfer-Hauptteil A in Fig. 1 ist mit einem Energiespeichermechanismus 20 versehen, der durch einen Steuerdraht W betreibbar ist und in der Lage ist, die Betätigungskraft hierfür selbst dann zu speichern, wenn ein Widerstand gegenüber dem Schaltvorgang größer ist als dann, wenn die Kette normal umgetrieben wird.

Der Energiespeichermechanismus 20 umfaßt, wie bekannt, ein Paar Energiespeicherplatten 21, eine Energiespeicherfeder 22, die zwischen diesen angeordnet ist, und einen Betätigungsarm 23, der einen Sperrhebel 24 aufweist. Die Energiespeicherplatten 21 sind schwenkbar am Stift 10 zur schwenkbaren Lagerung des beweglichen Teils 5 am einen Lenkerteil 4 getragen und außerhalb und innerhalb der Lenkerteile 3 und 4 derart angeordnet, daß die Energiespeicherfeder 22 die Energiespeicherplatten 21 gegen das Lenkerteil 4 andrückt. Der Betätigungsarm 23 ist am Stift 10 getragen, der Sperrhebel 24 ist seinem äußersten Ende zwischen den Energie-Speicherplatten 21 angeordnet, der Steuerdraht W ist mit seinem Ende an einer Befestigung 15 befestigt, die am Stift 9 gelagert ist, und eine Außenhülle O, die den Draht W führt, ist am Betätigungsarm 23 getragen, wobei der Draht W betätigt wird, um es der einen Energiespeicherplatte 21 zu ermöglichen, gemeinsam mit dem Betätigungsarm 23 bezüglich dem Umwerfer-Hauptteil A zu schwenken, um hierbei vorher den Umwerfer in eine gewünschte Gangschaltstufe zu schalten. Wenn der oben erwähnte große Widerstand gegenüber dem Schaltvor -

gang ausgeräumt ist und die Kette mit ihrer Bewegung beginnt, dann bewegt die Rückstellkraft der Energiespeicherfeder 22 die Kettenführung 13 in jene Gangschaltstufe, die vorher bereits durch Betätigung des Steuerdrahts W geschaltet wurde. In einem Fall, in welchem der normale Widerstand gegenüber dem Umschaltvorgang aufgewandt wird, schwenkt die Kettenführung 13 einteilig mit dem Lenkerteil 4 durch die Energiespeicherfeder 22. Zusätzlich ist der Energiespeichermechanis-

ο 4 a ·

ft · · ■ w

-β-

mus 20 nicht unverzichtbar.

In einem Fall, in welchem kein Energiespeichermechanismus 20 verwendet wird, ist die Außenhülla 0 beispielsweise am Lenkerteil 4 oder am Fußteil 2 abgestützt.

Nun verwendet der in Fig. 1 und 2 gezeigte Umwerfer den Energiespeichermechanismus 20 und ist mit einer Positionierungs- und Halteeinrichtung sowie einer Einstelleinrichtung versehen, wie noch weiter unten erörtert werden soll.

Im einzelnen erstreckt sich in Fig. 1 und 2 ein einseitiges Montagesegment 5a des beweglichen Teils 5 zum Fußteil 2 hin, um eine Verlängerung 5b zu bilden. An der Außenoberfläche des äußersten Endes der Verlängerung 5b ist eine Positionierungsplatte 31 angeordnet, die mehrere Eingriffsabschnitte aufweist, die in der Anzahl den Kettenrädern entsprechen, und ein Eingriffsteil 40, das wahlweise mit einem der Eingriffsabschnitte 30 in Eingriff bringbar ist, ist am Betätigungsarm 23 am EnergiespGichermechanismus 20 angebracht, wobei die Positionierungsplatte 31 und das Eingriffsteil 40 die Positionierungs- und Halteeinrichtung bilden.

Die Positionierungsplatte 31 ist am vorderen Ende der Verlängerung 5b über einen Schwenkstift 32 schwenkbar gelagert, der parallel zum Stift 10 steht, und die Verlängerung 5b ist mit einer Einstelleinrichtung versehen, die eine Einstellschraube 50 umfaßt, um die Schwenklage der Positionierungsplatte 31 und die Eingriffslage des Eingriffsteils 40 mit den jeweiligen Eingriffsteilen 30 einzustellen.

Genauer gesagt, die Eingriffsabschnitte 30 sind von Aussparungen oder länglichen Schlitzen mit derselben Anzahl wie die Gangschaltstufen gebildet, wobei die Positionierungsplatte 31 an einem Ende mit einem Schwenk-

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abschnitt 31a für die Verlängerung 5b und am anderen Ende mit einem Anschlag 31b versehen ist, um gegen die Einstellschraube 50 anzuschlagen. Die Eingriffsabschnitte 30 sind an der Außenoberfläche der Positionierungsplatte 31 nebeneinanderliegend in einer Zuordnung angeordnet, daß sie mit bestimmten Abständen in Richtung der Schwenkbewegung des beweglichen Teils 5 angeordnet sind, und zwischen der Positionierungsplatte 31 und dem beweglichen Teil 5 ist eine Feder zum Spannen der Positionierungsplatte 31 in Richtung gegen die Einstellschraube 50 vorgesehen, wobei die Positionierungsplatte 31 mit einer kreisbogenförmigen Führungsbohrung 3 4 versehen ist, um den Sperrhebel 24 zu führen, sowie mit einem Paar Begrenzungsbohrungen 35 und 36. Zusätzlich liefert die Verlängerung 5b auch eine Durchgangsbohrung (nicht gezeigt) , die nicht in Eingriff mit dem Sperrhebel 24 tritt.

Das Eingriffsteil 40 benutzt auch ein Wälzelement wie eine Kugel oder eine Tonne, wobei das Wälzelement gegen den Betätigungsarm 23 durch eine Feder 41 und einen zylindrischen Halter 4 2 gehalten wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Das Eingriffsteil 4 0 kann auch einteilig mit dem Betätigungsarm 23 ausgebildet werden. In diesem Fall ist der Betätigungsarm 23 elastisch auslenkbar ausgebildet, oder die Positionierungsplatte 31 ist so

ausgebildet.
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Die Einstellschraube 50 ist in eine Nase 50c eingeschraubt, die an der Verlängerung 5b des beweglichen Teils 5 vorgesehen ist, und liegt mit dem äußersten Ende gegen den Anschlag 31b an der Positionierungsplatte 31 an. Somit schwenkt die Einstellschraube 50 beim Einschrauben die Positionierungsplatte 31 in Fig. 2 und 4 gegen die Wirkung der Feder 33 im Uhrzeigersinn. Als Ergebnis wird die Eingriffslage des

Eingriffsteils 4 0 mit· jedem Eingriffsabschnitt 30 eingestellt, um hierbei das Maß der Bewegung des beweglichen Teils 5 und hiermit auch der Kettenführung 13 zu verringern/ das durch die Positionierungs- und Halteeinrichtung eingestellt ist. Im Gegensatz hierzu bewegt die Einstellschraube 50 beim Herausdrehen die Positionierungsplatte 31 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2 und 4 durch die Rückstellkraft der Feder Als Ergebnis wird die Eingriffslage des Eingriffsteils 40 mit jedem Eingriffsabschnitt 30 so eingestellt, daß das Maß der Bewegung der Kettenführung 13 vergrößert wird.

Zusätzlich bezeichnet in Fig. 1 und 2 das Bezugszeichen 16 eine Einstellschraube, welche die Ausgangslage einstellt, d.h., die Gangschaltposition der Kettenführung 13, die eingestellt ist durch die Positionierungs- und Halteeinrichtung bezüglich dem Fußteil 2, und 17 bezeichnet eine Zugfeder, die die Kettenführung 13 in Fig. 1 im Uhrzeigersinn vorspannt.

Als Steuer draht w ist hauptsächlich ein Zug und Druck übertragender Draht mit geringerer Flexibilität verwendet.
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Als nächstes wird der Betrieb des Umwerfers beschrieben, der so aufgebaut ist, wie voranstehend beschrieben.

In Fig. 1 und 2 ist die Kettenführung 13 entsprechend der querverlaufenden Mittellinie des Kettenrades mit dem kleinsten Durchmesser angeordnet, wobei die Eingriff sabschnitte 30 im großen Gang 30a mit dem Eingriff steil 4 0 in Eingriff stehen, wie in Fig. 2 und 4 gezeigt ist. Nach dem Ziehen am Steuerdraht w in diesem Zustand wird der Abstand zwischen der Steuerdrahtbefestigung 15 und dem Halter für die Außenhülle am Betätigungsarm 23 derart verringert, daß der Betätigungsarm 23 veranlaßt wird, in Richtung des Pfeiles X in

. λ ν ,_: GOPY...

-VZ-

Fig. 2 zu schwenken, aber die Lenkerteile 3 und 4 schwenken, wenn sie dem normalen Widerstand gegenüber dem Schaltvorgang ausgesetzt sind, in Richtung des Pfeiles Y in Fig.' 2, um das bewegliche Teil 5 und die Kettenführung 13 zu einem Kettenrad mit größerem Durchmesser zu bewegen. Das Eingriffsteil 4 0 löst sich aus dem Eingriffsabschnitt 3 0a für den großen Gang und tritt dann mit dem Eingriffsabschnitt für den nächstniederen Gang in Eingriff. Die Kettenführung 13 bewegt sich, wie in Fig. 5 gezeigt, bei jeder Bewegung um das Maß 1, das eingestellt ist durch die Positionierungs- und Halteeinrichtung, und gelangt in jener Lage zum Stillstand, die der quervcrlaufenden Mittellinie des gewünschten Kettenrades mit dem größeren Durchmesser entspricht.

Wenn das Seil bzw. der Draht Vi von jenem Zustand ausgehend, in dem die Kettenführung 13 zum Kettenrad mit dem größeren Durchmesser bewt-gt v.ar, eingeschoben wird, dann wird der Abstand zwischen der Befestigung 15 des Drahtes W und dem Halter für eic· Außenhülle 0 vergrößert, um die Lenkerteile 3 und 4 in Richtung des Teiles X in Fig. 2 zu schwenken, um das bewegliche Teil 5 und die Kettenführung 13 zum Kettenrad mit dem ■ kleineren Durchmesser zu schwenken, was dazu führt, daß das Eingriffsteil 40 sich aus dem Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt des niederen Ganges löst und wiederum mit dem Eingriffsabschnitt 30a für den hohen Gang in Eingriff tritt. Somit bewegt sich die Kettenführung 13

bei jeder Bewegung um ein Maß, das durch die Positionierungs- und Halteeinrichtung eingestellt ist, und gelangt in jener Lage zum Stillstand, die der querverlaufenden Mittellinie des gewünschten Kettenrades mit kleinerem Durchmesser entspricht.

Wenn als nächstes in jenem Fall, in dem der Abstand zwischen den jeweiligen Kettenrädern, wie gestrichelt in Fig. 5 gezeigt, um Δ L größer wird als jener Abstand

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L, der durch ausgezogene Linien gezeigt ist, so daß das Bewegungsmaß 1 der Kettenführung 13, das durch die Positionierungs- und Halteeinrichtung um Δ1 kleiner wird als der Abstand L + AL zwischen den querverlaufenden Mittellinien der jeweiligen Kettenräder, dann wird die Stellschraube 50 zurückgeschraubt, um die Positionierungsplatte 31 in Fig. 2 und 4 entgegen dem Uhrzeigersinn durch die Feder 33 zu schwenken und um hierdurch die Eingriffslage des Eingriffsteils 40 mit dem Eingriffsabschnitt 30 einzustellen. Somit wird das Bewegungsmaß der Kettenführung 13 um Δ1 so erhöht, daß es 1 + Al ist, wobei es dann mit dem Abstand L + AL zwischen den querverlaufenden Mittellinien der jeweiligen Kettenräder übereinstimmt.

In einem solchen Fall, in welchem das Bewegungsmaß der Kettenführung 13, das durch die Positionierungsund Halteeinrichtung eingestellt wird, um Δ1 kleiner ist als der Abstand L, wie in Fig. 6 gezeigt, dann wird die Stellschraube 50 vorwärtsgeschraubt, um die Positionierungsplatte 31 gegen die Wirkung der Feder im Uhrzeigersinn zu schwenken und sie in jene Lage einzustellen, die durch die strichpunktierte Linie in Fig. gezeigt ist, wobei die Eingriffslage des Eingriffsteils 40 mit dem Eingriffsabschnitt 30 so eingestellt wird, daß das Bewegungsmaß der Kettenführung 13, die durch die Positionierungs- und Halteeinrichtung eingestellt ist, nur um^l so verkleinert wird, daß es 1 - Z\ 1 ist,

wobei dies dann mit dem Abstand L-ZlL übereinstimmt. 30

Das Eingriffsteil 40 im obigen Ausführungsbeispiel kann auch beweglich ausgebildet werden. In diesem Fall bildet die Positionierungsplatte 31, wie in Fig. 7 und 9 gezeigt, mit der Verlängerung 5b des beweglichen

Teils 5 ein Teil und weist Eingriffsabschnitte 30 auf, der Betätigungsarm 23 trägt nur die drehbare Einstellschraube 50, und ein länglicher Schlitz 25 ist an jener Lage vorgesehen, an welcher der Halter 42 am

-ΜΙ Betätigungsarm 23 abgestützt ist, so daß der Halter 42 in Querrichtung eines jeden Eingriffsabschnitts 30 beweglich ausgebildet ist. Somit ist die Stellschraube 50 in den Halter 4 2 eingeschraubt und das hiervon getragene Eingriffsteil 40 wird in Querrichtung zu jedem Eingriffsabschnitt 30 einer Aussparung oder eines länglichen Schlitzes bewegt und in seiner Eingriffslage hiermit eingestellt. Zusätzlich bezeichnen die Bezugszeichen 18 und 19 Anschläge, die an der Positionierungsplatte 31 vorgesehen sind.

Eine Positionierungsplatte 61 kann, wie in Fig. 10 gezeigt, auch mit einer Kurvenfläche versehen sein, die bezüglich der Achse der Schwenkbewegung der Positionierungsplatte 61 außermittig ist, wobei die Kurvenfläche Eingriffsabschnitte 60 mit derselben Anzahl wie Schaltstufen aufweist und jeder Eingriffsabschnitt 6 0 sich parallel zur Achse X der Schwenkbewegung der Positionierungsplatte 61 erstreckt und auswärts (in der Richtung R) abgeschrägt ist, wobei die Position.itrungsplatte 61 beispielsweise an der Verlängerung 5b des beweglichen Teils 5 schwenkbar gelagert ist und die Positionierungsplatte 61 oder das Eingriff steil 4 0 parallel zur Achse X der Schwenkbewegung der Positionierungsplatte 61 beweglich ausgebildet ist, so daß die Eingriffslage des Eingriffsteils 40 mit jedem Eingriff sabschnitt 60 eingestellt wird.

Es kann beispielsweise auch eine Positionsänderungseinrichtung vorgesehen sein, mittels deren die Lagen der Positionierungsplatte 31, die die Eingriffsabschnitte 30 aufweist, und des Eingriffsteils 40 bezüglich dem Umwerfer-Hauptteil A veränderlich sind, wie in Fig. 11bis 13 gezeigt ist, wobei man das bewegliche Teil 5 in seiner Lage bezüglich dem Fußteil 2 einstellt. Im einzelnen ist ein Einstellarm 51 am Stift 10 gelenkig gelagert, eine Positionierungsplatte 31 mit den Eingriff sabschnitten 30 ist am einen Ende des Einstellarms

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51 gelenkig gelagert, wobei am anderen Ende hiervon oder am beweglichen Teil 5 (in Fig. 11 bis 13 am letztgenannten) eine Einstelleinrichtung wie eine Einstellschraube 52 vorgesehen ist, und eine Einstelleinrichtung wie eine Einstellschraube 50 ist an dem Ende der Positionierungsplatte 31 gegenüber der Abstützlage des Einstellarmes 51 oder am beweglichen Teil 5 (in der Zeichnung am letztgenannten) vorgesehen, so daß die Schraube 52 betätigt wird, um den Einstellarm 51 um den Stift 10 zu schwenken, um hierbei die Positionierungsplatte 31 zusammen mit dem Betätigungsarm 23 zu betätigen, der das Eingriffsteil 40 trägt. Zusätzlich werden in einem Fall, in welchem die Eingriffsabschnitte 30 an der Kurvenfläche der Positio-

¹^ nierungsplatte 61 vorgesehen sind, die Eingriffsabschnitte 60 in der Form geändert, um die Einstellung des beweglichen Teils 5 in seiner Lage bezüglich.dem Fußteil 2 zu ermöglichen.

Die Eingriffsabschnitte 30 können auch an einem Lenkerteil 3 oder 4 vorgesehen sein und das Eingriffsteil 4 0 kann am anderen vorgesehen sein, am Fußteil 2 oder am beweglichen Teil 5. Die Eingriffsabschnitte 30 können auch am Fußteil 2 vorgesehen sein, und das Eingriffs-

teil 4 0 kann am Lenkerteil 3 oder 4 oder am beweglichen Teil 5 vorgesehen sein. Die Eingriffsabschnitte 3 0 können auch am beweglichen Teil 5 vorgesehen sein, und das Eingriffsteil 40 kann am Fußteil 2 oder einem Lenkerteil 3 vorgesehen sein. Die Eingriffsabsbhnitte 30

müssen, kurz gesagt, nur an einem zweier Teile vorgesehen sein, die sich relativ zueinander bewegen, während sich das bewegliche Teil 5 bewegt, und das Eingriffsteil 40 am anderen.

Die Eingriffsabschnitte 30 und das Eingriffsteil 40 an der Positionierungs- und Halteeinrichtung können auch nicht ihre gegenseitige Relativlage ändern, sondern einen Lenkermechanismus benutzen, der den Umwerfer-Haupt-

teil A benutzt, so daß das Maß der Umformung des Lenkermechanismus, oder in anderen Worten, das Maß der Bewegung der Kettenführung 13 pro Teilung, die durch die Eingriffsabschnitte 30 vorgegeben ist, eingestellt werden kann.

In diesem Fall umfaßt der Umwerfer-Hauptteil A den Lenkermechanismus, der das Fußteil 2, ein Paar Lenkerteile 3 und 4 sowie das bewegliche Teil 5 umfaßt, und es ist ein Arm 70 getrennt vom Umwerfer-Hauptteil A vorgesehen , um den Lenkermechanismus umzustellen.

Es wird nun auf die Fig. 14 bis 16 Bezug genommen; der Arm 70 ist dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, hinzugefügt. Der Arm 70 kann an seinem einen Ende schwenkbar an einem von zwei Teilen gelagert sein, die sich relativ zueinander bewegen, wenn sich das bewegliche Teil 5 infolge der parallelogrammartigen Bewegung des Lenkermechanismus bewegt, ist am anderen Ende mit dem anderen in einer Zuordnung verbunden, daß er in der Eingriffslage einstellbar ist, und ist mit dem Eingriffsteil 4 0 oder der Positionierungsplatte 31 versehen, und trägt auch den Draht W oder die Außenhülle O, so daß die Einstellung der Eingriffslage durch den Arm 70 die Bewegung des beweglichen Teils 5 steuert, die durch die Positionierungseinrichtung vorgegeben ist.

Der Arm 70 in Fig. 14 bis 16 ist mit dem einen Ende am Stift 10 schwenkbar gelagert und ist am anderen Ende mit einem ausgesparten Einstellabschnitt 71 versehen, während am Fußteil 2 mehrere Einstellbohrungen 73 vorgesehen sind, mittels welcher ein Verbindungsteil 72, wie etwa ein Stift, der mit dem Einstellabschnitt 71 in Eingriff bringbar ist, in einer solchen Zuordnung gehalten ist, daß er in der Lage veränderbar ist, wobei das Verbindungsteil 72 wahlweise in der Einstellbohrung 73 gehalten ist und den Arm 70 mit dem Fußteil2 in einer solchen Zuordnung verbindet, daß eine Änderung in der

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-W-

Eingriffslage möglich ist, wobei das Eingriffsteil 40 am Arm 70 angebracht ist und die Außenhülle O hieran über dem Betätigungsarm 23 befestigt ist, sowie der Steuerdraht W am beweglichen Teil 5 über eine Befestigung 15 befestigt ist.

Zusätzlich ist in den Fig. 14 bis 16 ein Energiespeichermechanismus 20 vorgesehen, der der gleiche ist wie bei dem Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 bis 4, wobei das Eingriffsteil 40 am Betätigungsarm 23 vorgesehen ist und mit dem Arm 70 durch den Energiespeichermecha- ^l nismus 20 sperrend verbunden ist.

Bei dem oben erwähnten Aufbau schwenkt, wenn am Steuerdraht W in dem in Fig. 14 gezeigten Zustand angezogen wird, der Arm 70 im Uhrzeigersinn rund um das Verbindungsteil 72 durch den Energiespeichermechanismus 20, wobei der Lenkermechanismus umgestellt wird, um es dem beweglichen Teil 5 zu gestatten, sich in jenem regel- - mäßigen Maß zu bewegen, das für die Positionierungseinrichtung vorgegeben ist.

In diesem Zustand wird die Lage des Eingriffs des Verbindungsteils 72 mit der Einstellbohrung 73 so geändert, daß es dem Arm 70 gestattet ist, seine wirksame Länge zu ändern, beispielsweise von H zu H - ZlH, wie in Fig. 14 gezeigt, wobei das Maß der Bewegung des beweglichen Teils 5, das durch die Positionierungseinrichtung vorgegeben wird, einstellbar ist.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel bilden der Einstellabschnitt 71 am Arm 70, die Einstellbohrung 73 und das Verbindungsteil 72 eine Einstellrichtung gemäß der Erfindung.

In anderen Worten, in jenem Fall, in welchem der Abstand L zwischen den jeweiligen Kettenrädern um Δ L zunimmt, so daß L + Δ L größer ist als das Maß 1 der Bewegung

der Kettenführung 13, wie gestrichelt in Fig. 5 gezeigt, dann wird die Lage, in welcher das Verbindungsteil 72 in die Einstellbohrung 73 eingepaßt wird, von dem Punkt P₁ nach- P~ geändert, wie in Fig. 14 gezeigt, um hierbei die wirksame Länge des Armes 70 um H-JH zu verringern, und das Maß der Bewegung des beweglichen Teils 5, umgekehrt auch der Kettenführung 13, d.h., das Maß 1 der Bewegung, das durch die Positionierungs- und Halteeinrichtung eingestellt wird, wird uiriidl so geändert, daß es 1 + Jl ist, wobei eine Übereinstimmung zum Abstand L + ^ L zwischen den jeweiligen Kettenrädern hergestellt ist.

Wenn im Gegensatz hierzu der Abstand L zwischen den jeweiligen Kettenrädern verringert wird, dann wird die Lage, in welcher das Verbindungsteil 72 in der Einstellbohrung 7 3 eingepaßt ist, zurückgebracht von P„ nach P₁, so daß die wirksame Länge des Armes 70 auf H gebracht wird und das Maß der Bewegung der Kettenführung 13, das durch die Positionierungs- und Halteeinrichtung vorgegeben ist, auf 1 gebracht wird. Zusätzlich sind zwei Einstellungsbohrungen 73 bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, es können aber auch drei oder mehr sein.

Der Arm 70 kann auch an zwei Teilen getragen sein, wie etwa dem Fußteil 2 ,und dem Lenkerteil 3 oder 4 oder dem beweglichen Teil 5, den Lenkerteilen 3 und 4, wobei sie sich während der parallelogrammartigen Bewegung des Lenkermechanimus relativ zueinander bewegen. Der Arm 70 kann auch an einem der Stifte 7 bis 10 und einem von vier Teilen, die den Umwerfer-Hauptteil A bilden, getragen sein, einem der vier Teile, und einem Teil, das hieran abgestützt ist, oder zwei Teilen, die von zweien der vier Teile abgestützt sind. Kurz gesagt, der Arm 70 braucht nur durch Betätigung des Steuer drahtes W seinerseits betätigt zu werden, um es dem Umwerfer-Hauptteil A zu ermöglichen, sich parallelogrammartig zu

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bewegen.

Auch können der Steuerdraht W oder die äußere Hülse O, die nicht am Arm '70 befestigt sind, wechselvceise an B einem von Fußteil 2, Lenkerteil 3 oder 4 oder beweglichem Teil 5 abgestützt sein. Kurz gesagt, der Steuerdraht vi braucht nur betätigt zu werden, um den Arm 70 zu betätigen, um hierdurch den ümwerfer-Hauptteil A umzusetzen.

Der Steuerdraht W oder die äußere Hülse O, die am Betätigungsarm 23 oder am Energiespeichermechanismus 20 gehalten sind, wie oben erwähnt, brauchen, wenn der Mechanismus 20 nicht verwendet wird, lediglich unmittelbar am Arm 70 gehalten zu werden.

In einem Fall, in welchem die Positionierungsplatte an der Positionierungs- und Halteeinrichtung von einem nockenartigen Kurvenkörper gebildet ist, dessen Kurvenfläche so, wie in Fig. 10 gezeigt, ausgebildet ist, kann eine Positionierungsplatte 62 beispielsweise am Stift 7 schwenkbar gelagert sein, wie in Fig. 19 bis 22 gezeigt, und mit der Befestigung 15 für den Steuerdraht W versehen sein, ein Energiespeicherarm 64, der mit einem Eingriffsteil 4 3 versehen ist, der mit einem der Eingriffsabschnitte 63 in Eingriff bringbar ist, die an der Kurvenfläche der Positionierungsplatte 62 vorgesehen sind, kann vorgesehen sein, der Energiespeicherarm 64 und der Arm 70 können am Stift 8 schwenkbar ge- lagert sein, eine Energiespeicherfeder 6 5 kann zwischen dem Energiespeicherarm 64 und dem Arm 70 zwischengeschaltet sein', um den Energiespeicherarm 64 in einer solchen Richtung vorzuspannen, daß der Eingriffskörper 43 stets mit jedem Eingriffsabschnitt 63 in Eingriff steht, und der Arm 70 kann am anderen Ende mit dem beweglichen Teil 5 in einer solchen Zuordnung verbunden sein, daß die Eingriffslage änderbar ist.

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In diesem Fall dient der obige Aufbau sowohl als Positionierungseinrichtung als auch als Energiespeichermechanismus. Im einzelnen wird, wenn der Widerstand gegenüber dem Gangschaltvorgang größer ist/ der Steuerdraht W gezogen, um die Positionierungsplatte 6 2 im Uhrzeigersinn in Fig. 19 zu schwenken, um hierbei den Energiespeicherarm 64 bezüglich dem Arm 70 gegen die Wirkung der Energiespeicherfeder 6 5 zu schwenken. Das Seil bzw. der Draht W wird geschoben oder nachgelassen,

ig um die Positionierungsplatte 62 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 19 durch eine Feder 66 zu schwenken, die zwischen der Positionierungsplatte 62 und dem Fußteil 2 angeordnet ist, und um den Energiespeicherarm 64 bezüglich dem Arm 70 durch die Rückstellkraft der Energiespeicherfeder 65 zu schwenken. Wenn der große Widerstand gegenüber dem Gangschaltvorgang nachgelassen hat, dann betätigt die Energiespeicherfeder 65 den Arm 70 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 67, um hierbei den Umwerfer-Hauptteil A umzusetzen. Wenn der Widerstand gegenüber dem Gangschaltvorgang normal ist, dann werden der Energiespeicherarm 64 und der Arm 70 in Zuordnung zur Bewegung der Positionierungsplatte 6 betätigt.

Auch die Positionierungseinrichtung des oben erwähnten Uniwerfers ist nicht unverzichtbar. In jenem Falle, daß die Positionierungs- und Halteeinrichtung nicht verwendet wird, ist die Gangschalteinrichtung am Umwerfer mit einer Positionierungs- und Halteeinrichtung versehen, oder einen Steuerhebel an der Gangschalteinrichtung ist ein Drehwiderstand verliehen, um die Kettenführung in der Gangschaltstellung zu halten. Im letztgenannten Falle braucht selbst dann, wenn das Maß der Bewegung der Kettenführung 13 von 1 auf 1 + Δ 1 umge-

³^ schaltet wird, der Steuerhebel nicht in seinem Betätigungshub umgeschaltet zu werden, wobei keine Verschiebung in der Anzeigstellung bei der Anzeigeeinrichtung stattfindet und der Stand der Gangschaltung genau ab-

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gelesen werden kann.

Obwohl mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, sind sie lediglich beispielhaft für die Erfindung und dürfen nicht als Einschränkung angesehen werden.

- Leerseite -

Claims

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MAUERKIRCHERSTRASSE 45 BOOO MÜNCHEN 60

Shimano Industrial
Company Limited

Anwaltsakte 33 209 VI

Umwerfer für eine Fahrradschaltung

Ansprüche

1,' Umwerfer für ein Fahrrad zum Umschalten einer Antriebskette auf eines der Kettenräder einer Mehrfachkettenradanordnung am Fahrrad, versehen mit einem Umwerfer-Hauptteil , der ein Fußteil, ein bewegliches Teil mit einer Kettenführung und eine Halterung aufweist, die das bewegliche Teil axial zur Mehrfach -Kettenradanordnung bewegt, und einer Betätigungseinrichtung, die das bewegliche Teil am Umwerfer-Hauptteil in Bewegung versetzt, gekenn zeichnet durch eine Einstelleinrichtung, die das Bewegungsmaß des beweglichen Teils (5) in axialer Richtung der Mehrfach-Kettenradanordnung bezüglich einem konstanten Betätigungsmaß der Betätigungseinrichtung (z.B. 23) einstellt.
2. Umwerfer für ein Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwerfer-Hauptteil (A) versehen ist mit einer Positionierungseinrichtung für die Kettenführung (13) und zwischen zwei Teilen angeordnet ist, die sich relativ zueinander während der Bewegung

• (089) 98 82 72-74 Telex/5 24 560 BERG d Bankkonten Bnynr Vereinsbank München 4b3100 (BlZ 70OPCIi¹/0)

Telegramme (cable): γτ /-Q / yjjaelekopierer <^{089) 983049} Hypo-Bank München 4410122 850 (BLZ 70020011) Swill Code HYPO DE

BERGSTAPFPATENT München KaIIe Inlotec 6350 Gr Il+ III Postscheck München 65343 808 (BLZ 70010080)

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des beweglichen Teiles bewegen, und daß die Einstelleinrichtung dazu eingerichtet ist, das Maß der Bewegung der Kettenführung einzustellen, welches durch die Positionierungseinrichtung bezüglich der Mehrfach-Kettenradanordnung vorgegeben ist.
3. Umwerfer für ein Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungseinrichtung eine Positionierungsplatte (31) umfaßt, mit mehreren Eingriffsabschnitten (30), die in der Zahl den Kettenrädern der Mehrfach-Kettenradanordnung entsprechen, und ein Eingriffsteil (40), das mit einem der Eingriffsabschnitte in Eingriff bringbar ist, wobei von der Positionierungsplatte und dem Eingriffsteil eines mit der Einstelleinrichtung versehen ist.
4. Umwerfer für ein Fahrrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsplatte (31) beweglich an einem zweier Teile getragen ist, die sich

während der Bewegung des beweglichen Teils (5) relativ zueinander bewegen, und daß die Einstelleinrichtung zwischen dem Teil und dem Positionierung steil vorgesehen ist.
5. Umwerfer für ein Fahrrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffsteil (40) nur von einem der beiden Teile beweglich getragen ist, die sich relativ zueinander während der Bewegung des beweglichen

Teils (5) bewegen, und daß die Einstelleinrichtung 30

zwischen dem Teil und dem Eingriffsteil vorgesehen ist.
6. Umwerfer für ein Fahrrad nach Anspruch 1, ferner versehen mit einer Positions-A^derungseinrichtung für die Positionierungseinrichtung bezüglich dem Fußteil (2).

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7. Umwerfer für ein Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß der Umwerfer-Hauptteil (A) mit einem Hebelgetriebemechanismus versehen ist, der ein Fußteil (2), ein Paar Lenkerhebel (3, 4) und ein bewegliches Teil (5) umfaßt, und ferner mit einem Armteil zum Umstellen des Hebelgetriebemechanismus, und daß das Ammteil, wenn der Hebelgetriebemechanismus durch die Betätigung des Armteiles umgestellt wird, schwenkbar mit dem einen Ende an.einem zweier Teile abgestützt ist, die sich relativ zueinander bewegen, und zwischen dem anderen Ende und dem anderen der beiden Teile eine Einstelleinrichtung aufweist, die bezüglich der Eingriff slage veränderlich ist.

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