DE3440383A1

DE3440383A1 - Vorderer kettenumwerfer fuer ein fahrrad

Info

Publication number: DE3440383A1
Application number: DE19843440383
Authority: DE
Inventors: Masashi Izumi Osaka Nagano
Original assignee: Shimano Industrial Co Ltd
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1983-09-19
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1985-05-23
Also published as: FR2554536A1; US4617006A; FR2554536B1

Description

Vorderer Kettenumwerfer für ein Fahrrad

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen vorderen Kettenumwerfer

für ein Fahrrad, welcher über einen Drahtzug betätigbar ist, um eine Antriebskette von einem Kettenrad eines mehrteiligen vorderen Kettenradsatzes auf ein anderes Kettenrad desselben _ zu führen.

Ein bekannter Kettenumwerfer der genannten Art hat eine Kettenführung, ein an einer Sitzrohrstrebe des Fahrradrahmens befestigtes Basisteil, ein Paar am Basisteil angelenkter Schwingen und eine Betätigungseinrichtung zum Hin- und Her-5

bewegen der Kettenführung in Axialrichtung des mehrteiligen Kettenradsatzes. Zwischen der Kettenführung und dem Basisteil oder einer der beiden Schwingen ist eine Rückstellfeder angeordnet, welche die Kettenführung in einer Rückstellrichtung belastet. Zwei in das Basisteil eingeschraubte 20

Einstellschrauben dienen dazu, den Schwenkbereich der Schwingen und damit der Kettenführung zu begrenzen. Eine der Schwingen hat eine über das Basisteil hinausreichende Verlängerung, an welcher ein Ende eines Betätigungsdrahts befestigt ist. Das andere Ende des Drahts ist an einem Schalthebel befestigt, mittels dessen sich auf den Draht ein Zug ausüben läßt, um die Kettenführung unter Überwindung der von der Rückstellfeder ausgeübten Kraft in eine auf das dem großen Gang entsprechende vordere Kettenrad

ausgerichtete Stellung zu bringen. Bei Nachlassen des auf 30

den Draht ausgeübten Zuges wird die Kettenführung durch die Rückstellfeder in eine auf das dem kleinen Gang entsprechende vordere Kettenrad ausgerichtete Stellung gebracht.

Das Ausrichten der Kettenführung des vorderen Kettenumwer-35

fers auf die Kettenräder des vorderen Kettenradsatzes geschieht mit Hilfe einer mit dem Schalthebel zusammenwirkenden Rasteinrichtung, welche zwischen dem Schalthebel

und einem relativ zu diesem beweglichen Teil angeordnet ist und eine Anzahl von Rasten aufweist, mit denen jeweils ein Wälzkörper in Eingriff bringbar ist. Gegebenenfalls kann auch eine die jeweilige Schaltstellung anzeigende Anzeigeeinrichtung vorhanden sein.

Wiederholte Betätigung der Gangschaltung kann eine Dehung des Betätigungsdrahts zur Folge haben, so daß die Bewegungen der Kettenführung dann nicht mehr den Ausschlägen des Schalthebels entsprechen, was wiederum dazu führt, daß die Antriebskette nicht mehr sicher und genau auf das jeweilige Kettenrad geführt wird.

Die Erfindung schafft einen vorderen Kettenumwerfer der genannten Art, mittels dessen sich die Antriebskette jederzeit sicher auf das gewünschte vordere Kettenrad führen läßt, selbst wenn sich der Betätigungsdraht durch wiederholte Betätigugn gedehnt hat. Gemäß der Erfindung ist zusätzlich zur Kettenführung und den Betätigungseinrichtungen zum Bewegen derselben in Axialrichtung des vorderen Kettenradsatzes ein unabhängig verschwenkbares Schwenkglied mit einer Einstelleinrichtung, z.B. einer Einstellschraube vorhanden, an welchem ein Ende des Betätigungsdrahts oder einer Hülle desselben befestigt bzw. abgestützt ist. Das Schwenkglied ist mittels der Einstelleinrichtung relativ zur Betätigungseinrichtung verstellbar, um auf diese Weise die Dehnung des Betätigungsdrahts auszugleichen.

Gemäß der Erfindung hat das Schwenkglied ein erstes und ein zweites Ende, und der Betätigungsdraht oder die Hülle desselben ist am ersten Ende befestigt bzw. abgestützt. Während die Betätigungseinrichtung des Kettenumwerfers an einem mittleren Teil des Schwenkglieds angelenkt ist, ist zwischen dem zweiten Ende des Schwenkglieds und der Betätigungseinrichtung eine Einstelleinrichtung angeordnet, mittels dessen die Stellung des Schwenkglieds relativ zur Betätigungseinrichtung und damit die Stellung der Kettenführung relativ zum vorderen Kettenradsatz verstellbar ist.

·%·.(,- 3U0383 Bei eingetretener Dehnung des Betätigungsdrahts wird die Einstelleinrichtung betätigt, um die Dehnung des Drahts wieder auszugleichen, so daß die Kettenführung dann wieder genau in Abhängigkeit von der Betätigung des Schalthebels bewegbar ist, um die Antriebskette sicher auf das jeweils gewünschte vordere Kettenrad zu führen. Das Schwenklied ist

mit einem mittleren Teil an der Betätigungseinrichtung angelenkt, so daß das Einstellen desselben relativ zu einer Schwinge der Betätigungseinrichtung unter Anwendung einer Hebelwirkung erfolgt, so daß das Verstellen des Schwenkglieds für den Ausgleich der Dehnung des Betätigungsdrahts mittels der Einstelleinrichtung mit äußerster Genauigkeit erfolgen kann.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines vorderen Kettenumwerfers in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Kettenumwerfer,

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils des Kettenumwerfers und

Fig. 5 eine zerlegte Schrägansicht des in Fig. 4 dargestellten Teils.

Ein in der Zeichnung dargestellter vorderer Kettenumwerfer hat ein mittels einer Klemmschelle 1 an einer Sitzrohrstrebe S eines Fahrradrahmens befestigtes Basisteil 2, an welchem mittels Lagerbolzen 3 und 4 die oberen Enden jeweils einer inneren Schwinge 5 und eienr äußeren Schwinge 6 angelenkt sind, und eine Kettenführung 9, mit einer inneren Wange 91, einer äußeren Wange 92 und einem diese mit-

einander verbindenen Steg 93- Die genannten Teile bilden zusammen eine Betätigungseinrichtung, mittels welcher die Kettenführung 9 in Axialrichtung eines mehrteiligen vorderen Kettenradsatzes FG hin und her bewegbar ist. Die Kettenführung 9 ist mittels Bolzen 7 und 8 an den unteren Enden der Schwingen 5 bzw. 6 angelenkt, so daß das Basisteil 2, die Schwingen 5 und 6 und die Kettenführung 9 zusammen einen Kurbeltrieb bilden. Eine zwischen der inneren Wange 91 und der inneren Schwinge 5 angeordnete Rückstellfeder 10 belastet die Kettenführung 9 in Richtung auf das dem kleinen Gang entsprechende vordere Kettenrad. Ein Paar in das Basisteil 2 eingeschraubter und mit an dem dem Basisteil 2 zugewandten Ende der inneren Schwinge 5 hervorstehenden ersten und zweiten Anschlägen 51 bzw. 52 zusammenwirkender Einstellschrauben 11 bzw. 12 dient dazu, den Schwenkbereich der inneren Schwinge 5 und damit der Kettenführung 9 so zu begrenzen, daß die Kettenführung in ihren beiden Endstellungen jeweils auf eines der äußeren Kettenräder FG1 oder FG2 des vorderen Kettenradsatzes FG ausgerichtet ist. Durch Zug an einem Betätigungsdraht W werden die Schwingen 5 und 6 unter Überwindung der von der Rückstellfeder 10 ausgeübten Kraft verschwenkt, um die Kettenführung 9 in Axialrichtung des vorderen Kettenradsatzes FG in Richtung auf das dem großen Gang entsprechende Kettenrad FG2 zu bewegen. Bei Aufhebung der auf den Betätigungsdraht ausgeübten Zugkraft wird die Kettenführung 9 durch die Rückstellfeder 10 in Richtung auf das dem kleinen Gang entsprechende Kettenrad FG1 zurückgestellt. Auf diese Weise läßt sich die Antriebskette durch Hin und Herbewegen der Kettenführung 9 auf das jeweils gewünschte vordere Kettenrad überführen.

Gemäß der Erfindung gehört zu dem in der Zeichnugn dargestellten vorderen Kettenumwerfer ein nach Art eines Winkelhebeis ausgeführtes Schwenkglied 20 mit einem ersten und einem zweiten Ende 21 bzw. 22. Das erste Ende 21 trägt eine Halterung 21a für die Befestigung des Betätigungsdrahts W, gegebenenfalls auch für die Abstützung einer Hülle 0 des-

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selben. An der zwischen dem ersten und dem zweiten Ende bzw. 22 gelegenen Abwinkelung 23 ist das Schwenkglied 20 von einer Bohrung 24 durchsetzt. Diese dient der Aufnahme des Anlenkbolzens 4, mittels dessen das Schwenkglied 20 somit am Basisteil 2 angelenkt ist. Die am ersten Ende 21 vorhandene Halterung 21a hat eine Klemmschraube 13 für die Befestigung des Betatigungsdrahts W. Das zweite Ende 22 des Schwenkglieds 20 liegt der Innenseite der äußeren Schwinge 6 gegenüber und stützt sich an einer von außen in die äußere Schwinge 6 eingeschraubten Einstellschraube 14 ab. Die Einstellschraube 14 ist durch Angriff an ihrem an der Außenseite der äußeren Schwinge 6 liegenden Kopf verdrehbar, um damit die Stellung des Schwenkglieds 20 in bezug auf die äußere Schwinge 6 und damit die Stellung der Kettenführung 9 in bezug auf den vorderen Kettenradsatz FG einzustellen und somit eine eingetretene Dehnung des am ersten Ende 21 des Schwenkglieds 20 befestigten Betätigungsdrahts W auszugleichen. In der dargestellten Ausführungsform ist die Hülle 0 des Betatigungsdrahts W in eienr Halterung 15 am Basisteil 2 abgestützt.

Der durch die Bohrung 24 und das zweite Ende 22 begrenzte Schenkel des Schwenkglieds 20 ist kürzer als der durch die Bohrung 24 und das erste Ende 21 desselben Begrenzte, so daß der jeweilige Ausschlag des zweiten Endes 22 kleiner ist als der des ersten Endes 21. Um eine Dehnung des Betatigungsdrahts W auszugleichen, braucht die Schraube 14 also nur um ein geringeres Maß verstellt zu werden als der Dehnung des Drahts tatsächlich entspräche.

Wie man in Fig. 5 erkennt, hat die äußere Schwinge 6 an der am Basisteil 2 angelenkten Seite ein gegabeltes Ende. Das Basisteil 2 und das mittlere Teil des Schwenkglieds 20 sind zwischen den Schenkeln 61 und 62 des gegabelten Endes angeordnet, und die Schwinge 6 sowie das Schwenkglied 20 sind mittels des Bolzens 4 zusammen am Basisteil 2 angelenkt. An der Innenseite der äußeren Schwinge 6 hervorstehende Verbreiterungen 63 mit einander gegenüberstehenden Führungs-

flächen 64 bilden eine Führung für das Schwenkglied 20, in welcher dieses sicher geführt und vor äußeren Einflüssen geschützt ist. An der Außenseite hat die äußere Schwinge 6 eine Vertiefung 65 für die Aufnahme des Kopfs der Einstellschraube 14, so daß dieser für den Angriff eines Werkzeugs frei zugänglich ist. Ferner hat die äußere Schwinge 6 an der Außenseite einen über die Vertiefung hinweg verlaufenden vertieften Sitz 66 für die Aufnahme eines aus Kunststoff geformten Deckels 30, welcher einen in die Vertiefung 65 hineinragenden, zylindrischen Ansatz 31 hat Eine im Boden des zylindrischen Ansatzes 31 geformte Bohrung 32 hat einen kleineren Durchmesser als die Schraube 14, so daß die Schraube 14 also nur mit eienr gewissen Kraft in die Bohrung eingeschraubt werden kann und dann durch die Elastizität des Kunststoffs gegen Losewerden gesichert ist. Der Deckel 30 ist durch an seinen Enden geformte Klauen 33 und 34 auf dem Sitz 66 festgehalten. Dabei kann der Abstand zwischen dem Steg 93 der Kettenführung 9 und dem entsprechenden Ende des Deckels 30 kleiner sein als die Eingriffstiefe der Klaue 34 am Radn des Sitzes 66, so daß der Deckel 30 selbst dann noch festgehalten ist, wenn sich die Klaue 33 am anderen Ende von dem entsprechenden Rand des Sitzes 66 löst.

Die äußere Schwinge 6 ist vorzugswesie aus einem hellfarbigen Metall od. dergl. geformt, und der Deckel 30 aus einem Kunststoff von schwarzer Farbe, so daß sich ein kontrastreiches Aussehen ergibt.

Der beschriebene vordere Kettenumwerfer ist mittels der Klemmschelle 1 an der Sitzrohrstrebe S des Fahrradrahmens befestigt. Die Einstellschraube 11 begrenzt über die innere Schwinge 5 den Schwenkbereich der Kettenführung 9 in Richtung auf das dem kleinen Gang entsprechende Kettenrad FGI.

Der Betätigungsdraht W ist an einem Ende mit einem Schalthebel verbunden und mit dem Anderen mittesl der Klemmschraube 13 am Ende 21 des Schwenkglieds 20 befestigt, während sich seine Hülle 0 an der Halterung 15 abstützt.

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Wird durch Betätigung des Schalthebels ein Zug auf den Betätigungsdraht W ausgeübt, so wird die Kettenführung 9 in Richtung auf das dem großen Gang entsprechende Kettenrad FG2 bewegt Der Bewegungsbereich der Kettenführung 9 in dieser Richtung ist durch die an der inneren Schwinge 5 angreifende zweite Anschlagschraube 12 begrenzt. Durch Betätigung des Schalthebels läßt sich die Kettenführung 9 auf diese Weise über den Betätigungsdraht W hin und her bewegen, um die Antriebskette auf das jeweils gewünschte Kettenrad des vorderen Kettenradsatzes FG zu führen.

Falls sich der Betätigungsdraht W nach wiederholter Betätigung der Schaltung um ein Stück gedehnt hat, ist eine Nachstellung erforderlich. Zu diesem Zweck wird der Schalthebel in die dem mittleren Gang entsprechende Schaltstellung gebracht, worauf dann die Einstellschraube 14 mittels eines von außen daran angreifenden Werkzeugs, z.B. eines Schraubenziehers, verdreht wird, bis die Kettenführung 9 genau auf das dem mittleren Gang entsprechende Kettenrad FG3 ausgerichtet ist. Da dabei der Schwenkwinkel des zweiten Endes 22 des Schwenkglieds 20 kleiner ist als der des ersten Endes 21 desselben, braucht die Einstellschraube 14 nur um ein kleineres Maß verstellt zu werden, als der tatsächlichen Dehnung des Drahts W entspricht, so daß die Nachstellung schnell vonstatten geht. Durch die Zugänglichkeit der Einstellschraube 14 von außen ist das Nachstellen noch besonders erleichtert.

Beim Einschrauben der Einstellschraube 14 wird das Schwenkglied 20 im Uhrzeigersinn in Fig. 2 verschwenkt und damit derart gegenüber der äußeren Schwinge 6 verstellt, daß der Draht W in Richtung des Pfeils X angezogen wird, bis die eingetretene Dehnung ausgeglichen ist. Daraufhin ist die Kettenführung 9 dann wieder in genauer Entsprechung der Betätigung des Drahts W bewegbar. In den verschiedenen Einstellungen des Schalthebels läuft die Antriebskette dann über das jeweils gewählte vordere Kettenrad FG1, FG2 oder FG3, ohne dabei an der Kettenführung 9 anzuschlagen, was

anderenfalls störende Geräusche hervorrufen und zu erhöhtem Verschleiß führen würde. Der Grund dafür, daß die Kettenführung 9 zum Nachstellen des Schwenkglieds 20 gegenüber der äußeren Schwinge 6 auf das mittlere Kettenrad FG3 eines beispielsweise dreiteiligen vorderen Kettenradsatzes FG auszurichten ist, liegt darin, daß die Kettenführung 9 beim Schalten vom Kettenrad FG1 des kleinen Gangs zum Kettenrad FG3 des mittleren Gangs um ein Stück über dieses hinweg in Richtung auf das Kettenrad FG2 des großen Gangs bewegt werden muß, während beim Zurückschalten von Kettenrad FG2 des Großen Gangs auf das Kettenrad FG3 des mittleren Gangs ein solches Überschalten nicht notwendig ist. Durch die Ausrichtung der Kettenführung 9 in der dem mittleren Gang entsprechenden Stellung lassen sich Ausrichtfehler der Kettenführung 9 in bezug auf den vorderen Kettenradsatz also am besten vermeiden.

In einer anderen Ausführungsform kann der Kettenumwerfer einen vierteiligen Kurbeltrieb aufweisen, beispielswesie bestehend aus dem Basisteil 2, den beiden Schwingen 5 und 6, welche mit jeweils einen Ende am Basisteil 2 angelenkt sind, und einem an den anderen Enden der Schwingen 5 und 6 angelenkten (nicht gezeigten) Koppelglied, an welchem dann die Kettenführung 9 befestigt ist.

Das Schwenkglied 20 kann beispielsweise auch mittels des Bolzens 3 oder unabhängig von den Bolzen 3 oder 4 mittels eines eigenen Bolzens am Basisteil 2 angelenkt sein. Ferner ist es möglich, das Schwenkglied 20 an einer der Schwingen 5 oder 6 und/oder mittels eines der Bolzen 7 oder 8 anzulenken. Im Falle eines viergliedrigen Kurbeltriebs kann das Schwenkglied auch am Koppelglied desselben angelenkt sein. Vorzugsweise ist das Schwenkglied 20 jedoch mittels eines der Bolzen 3, 4, 7 oder 8 angelenkt, so daß sich der Schwenkradius des zweiten Endes 22 gegenüber der in die innere oder äußere Schwinge 5 bzw. 6 geschraubten Einstellschraube 14 nicht verändert, die Schraube 14 also immer an der gleichen Stelle des Schwenkglieds 20 angreift. Dadurch

sind das Schwenkglied 20 und die Einstellschraube 14 dann keinen übermäßig großen Kräften unterworfen, so daß sie sehr einfach und damit kostengünstig ausgeführt sein können .
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In anderen Ausführungsformen kann das zweite Ende 22 des Schwenkglieds 20 dem Basisteil 2, der inneren Schwinge 5 oder dem Koppelglied eines viergliedrigen Kurbeltriebs gegenüberstehen. Steht das zweite Ende 22 beispielsweise dem Baisteil 2 gegenüber, wobei dann die Einstellschraube 1^4 zwischen dem zweiten Ende 22 und beispielsweise dem Basisteil 2 wirksam ist, dann kann das Schwenkglied 20 am Basisteil 2 angelenkt sein und mit seinem ersten Ende 21 die Hülle 0 des Drahts W abstützen. In diesem Falle ist der Betätigungsdraht W dann an einem vom Basisteil 2 entfernten Teil der Schwinge 6 befestigt.

Ferner ist es auch möglich, daß sich die Hülle 0 des Drahts W am Schwenkglied 20 abstützt, wobei der Betätigungsdraht W selbst dann etwa am Basisteil 2 befestigt sein kann.

Die Nachstelleinrichtung kann auch mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Nockenköroer arbeiten.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sie erlaubt vielmehr die verschiedensten Änderungen und Abwandlungen desselben im Rahmen der Ansprüche.

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- Leerseite -

Claims

BERG ■ STAPE-; -SCHWAB-E;--;SANDMAIR " - * - PATENTANWÄLTE" - -' ^:

MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHEN 80 3440383

Anwaltsakte 33 825

Vorderer Kettenurawerfer für ein Fahrrad Patentans p_r ü c h e

T^ Vorderer Kettenumwerfer für ein Fahrrad, welcher über einen Betätigungsdraht zum Überführen einer Antriebskette von einem Kettenrad eines vorderen Kettenradsatzes auf ein Anderes desselben betätigbar ist, gekennzeichnet durch eine Kettenführung (9), durch eine Betätigungseinrichtung (1 bis 8) zum Bewegen der Kettenführung in Axialrichtung des vorderen Kettenradsatzes (FG), durch ein ein erstes und ein zweites Ende (21 bzw. 22) aufweisendes Schwenkglied (20) mit einer am ersten Ende angeordneten Halterung (21a, 13) für die Befestigung des Betätigungsdrahts (W) oder einer Hülle (0) desselben, welches in einem zwischen dem ersten und dem zweiten Ende liegenden

* (089) 9882 72 - 74 Telex: 0524 560 BERG d Bankkonten: Bayer. Veteinsbank München 453100 (BLZ 700 20i 70i Telegramme (cable): Telekopierer: (089)983049 Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code HYPülif MM -· · ^.n.. i„«„t—κηηη Pncisrhorl« München 65343-808 (BLZ 70010080!

mittleren Bereich (23) gelenkig mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist, und durch eine zwischen dem zweiten Ende (22) des Schwenkglieds und der Betätigungseinrichtung angeordnete Nachstelleinrichtung (14) zum Einstellen der Stellung des Schwenkglieds in bezug auf die Betätigungseinrichtung und damit der Stellung der Kettenführung (9) in bezug auf die einzelnen Kettenräder (FG1 bis FG3) des vorderen Kettenradsatzes.
2. Vorderer Kettenumwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung die Form eines Kurbeltriebs mit einem Basisteil (2), einer inneren und einer äußeren Schwinge (5 bzw. 6), welche mit jeweils einem Ende am Basisteil angelenkt sind, und der an den anderen Enden der Schwingen angelenkten Kettenführung (9) aufweist, und daß das Schwenkglied (20) an einem Glied des die Kettenführung einschließenden Kurbeltriebs angelenkt ist.
3- Vorderer Kettenumwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkglied (20) am Basisteil (2) angelenkt ist, daß das zweite Ende (22) des Schwenkglieds einer Schwinge (5 oder 6) gegenüberliegt und daß die Nachstelleinrichtung (14) zwisehen der betreffenden Schwinge und dem Schwenkglied angeordnet ist.
4. Vorderer Kettenumwerfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkglied (20) mittels eines Anlenkbolzens (4) am Basisteil (2) angelenkt ist, mittels dessen auch die eine Schwinge (6) am Basisteil angelenkt ist.
5. Vorderer Kettenumwerfer nach einem der vorstehenden gg Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das .zweite Endstück (22) des Schwenkglieds (20) der Innenseite einer äußeren Schwinge (6) gegenüberliegt und daß die Nachstelleinrichtung eine von außen nach innen durch die äußere

Schwinge (6) hindurchgeschraubte Kopf schraube (1*1) aufweist, deren Kopf an der Außenseite der äußeren Schwinge freiliegt.
6. Vorderer Kettenumwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schwinge (6) an der Innenseite eine Führung (63, 64) aufweist, in welcher das zweite Endstück (22) des Schwenkglieds (20) gehalten und geführt ist.
7. Vorderer Kettenumwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schwinge (6) an der Außenseite mit einem Deckel (30) aus Kunststoff versehen ist, welcher eine durch Gewindeeingriff mit der Nachstellschraube (14) mit einem Gewinde versehbare Bohrung (32) aufweist, in welcher die Nachstellschraube gegen Lockerung gesichert festgehalten ist.