DE3631481C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und jeweils im Oberbegriff der selbständigen Ansprüche 11 und 17 angegebenen Art.

Bei einer aus der US-PS 40 41 788 bekannten elekromechanischen Fahrradgangschaltung ist die Halterung ein offener Rahmen, in dem der Läufer ungeschützt untergebracht ist. Da das Schaltglied mit zwei Umlenkkettenrädern in den Läufer eingegliedert ist, muß die Kette den Rahmen durchsetzen, was die offene Bauweise der Halterung bedingt. Die einzelnen Komponenten der elektromechanischen Fahrradgangschaltung liegen ungeschützt im Rahmen. Sie verschmutzen und, korrodieren leicht. Konstruktionsbedingt ist eine Lagerung der Führungsstifte an einem am Fahrradrahmen befestigten Halterungsteil erforderllich, die zu einer unsicheren Führung des auf zwei auf den Führungen rotierenden Hülsen schwimmend gelagerten Läufers führt. Der Läufer ist für die Positionierung der Kette in der gewählten Gangstufe, ferner für die Übermittlung der Drehbewegung der Hülsen an die Getieberäder und schließlich zusammen mit der Halterung für die Einhaltung der Kettenspannung bzw. den Ausgleich der Längenänderungen des unteren Kettentrums zwischen den Gangstufen verantwortlich ist. Alle bei dieser Mehrfachfunktion am Läufer angreifenden Kräfte werden von den Umlenkkettenrändern auf die Hülsen im Läufer und von den Hülsen auf die Führungen übertragen, deren primäre Aufgabe es aber sein soll, die exakte Positionierung des Läufers leichtgängig sicherzustellen. Unter dieser Mehrfachfunktion und der offenen Bauweise leiden die Schaltgenauigkeit der Gangschaltung und die Leichtgängikeit der Läuferbewegung, insbesondere bei langer Benutzungsdauer unter wechselnden Umgebungsbedingungen. Weicht der Läufer in einer mit Hilfe des Elektromotors aufgesuchten Position nur geringfügig von der Soll-Schaltposition ab, so reibt die Kette auf ihrem Zahnkranz, was der Fahrer als zusätzlichen und unerwünschten Widerstand zu überwinden hat.

Bei einer aus der US-PS 39 19 891 bekannten elektromechanischen Fahrradgangschaltung treibt der Elektromotor über Getriebe eine Welle an, die eine Gelenkachse eines die Spannwippe tragenden Stellparallelogramms ist. Die relativ zueinander beweglichen Komponenten des Parallelogramms sind Verschmutzung und Korrosion ausgesetzt, so daß ein präzises und leichtgängiges Schalten auf Dauer nicht gewährleistet ist. Die Spannwippe führt beim Schalten mit dem Endgelenk des Parallelogramms eine Bewegung aus, die von der Welle aus deshalb schwierig zu steuern ist, weil die Schaltbewegungen der Welle wegen des großen übersetzenden Hebelarms des Parallelogramms nur in der Größe von Winkelminuten liegen können und zwischen den Schaltpositionen wegen der Bewegung variieren. Auch hat die Welle über ihre Länge drei Lagerstellen, was technisch schwierig zu realisieren ist. Aus der DE-OS 32 35 138 ist eine herkömmliche mechanische Kettenwechsler-Gangschaltung bekannt, bei der das Schaltglied mit der Spannwippe in einen als Träger ausgebildeten Schenkel des Schaltparallelogramms eingegliedert ist. Die Schaltgenauigkeit hängt hier von der genauen Steuerung der Bowdenzug-Bewegung und einer sauberen Führung in den Gelenken des Schaltparallelogramms ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Fahrradgangschaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine hohe Schaltgenauigkeit, d. h. eine genaue Reproduzierbarkeit der den Gangstufen entsprechenden Schaltpositionen des Läufers bei geringem Verschleiß über lange Benutzungszeiten erreichbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Im Gehäuse sind die für die Schaltbewegungen verantwortlichen Elemente gekapselt so untergebracht, daß Schmutz und andere Störeinflüsse von außen nicht wirksam werden. Die Führungen sind in das Gehäuse eingegliedert; der Läufer ist zwischen und in allen Stellungen gleichmäßig und sauber geführt. Das Zusammenspiel zwischen dem Schaltglied und dem für die jeweilige Gangstufe verantwortlichen Mechanismus, z. B. zwischen der Spannwippe, der Kette und den Zahnkränzen oder zwischen dem Schaltstift und der Nabenschaltung, d. h., zwischen eine gröbere Behandlung vertragenden Komponenten, findet außerhalb des Gehäuses statt. Es resultiert daraus für die im Gehäuse gekapselten Elemente ein geringer Verschleiß und eine hohe Schaltgenauigkeit mit genauer Reproduzierbarkeit der Schaltpositionen des Läufers, und zwar sowohl bei langer Benutzungsdauer als auch bei seltener Benutzung mit langen Pausen. Trotz der räumlichen Trennung des Läufers vom Schaltglied werden die Schaltbewegungen direkt, d. h. ohne über- oder Untersetzungen und in einer parallel zur Radachse verlaufenden Bewegung auf das Schaltglied übertragen.

Eine zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 2 hervor. Der Fortsatz verlängert sozusagen den Läufer und ragt durch die Gleitdichtung aus dem Gehäuse heraus. Es liegt in diesem Bereich eine wirksame Abschirmung gegen das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit vor.

Da kompakte Abmessungen wünschenswert sind, weil die Gangschaltung ohnedies über die Kontur des Fahrrades nach außen ragt, ist die Ausführungsform von Anspruch 3 günstig. Auf diese Weise sind alle inneren Elemente auf engstem Raum zusammengefaßt und eingekapselt. Die Außenabmessungen sind so kompakt wie möglich.

Eine weitere, herstellungs- und montagetechnisch und im Hinblick auf die kompakten Abmessungen der Gangschaltung wichtige Ausführungsform geht aus Anspruch 4 hervor.

Baulich ist ferner eine Ausführungsform gemäß Anspruch 5. Hierin arbeitet der Läufer mit den Führungen sehr leicht beweglich zusammen. Ein für die Schaltgenauigkeit ungünstiges Spiel zwischen dem Läufer und den Führungen tritt auch nach langer Gebrauchsdauer nicht ein.

Herstellungstechnisch ist ferner die Ausführungsform von Anspruch 6 günstig, weil ein solcher Läufer mit geringem Formaufwand maßgenau und in Serienfertigung herstellbar ist. Der ovale Querschnitt führt zu hoher Gestaltfestigkeit und sichert einen großen Abstand zwischen den Führungen, wie er für eine einwandfreie Führung auch unter relativ hohen Kräften zweckmäßig ist. Der ovale Querschnitt erlaubt ein gefälliges Aussehen und kompakte Abmessungen für das Gehäuse.

Vorteilhaft ist ferner die Ausführungsform von Anspruch 7, weil die Krafteinleitung für die Schaltbewegungen in die Zahnstange nahe bei den Führungen erfolgt, so daß schädliche Momentbelastungen weitgehend ausbleiben. Die Anordnung der Zahnstange an der Oberseite und des längsverlaufenden Positionierelementes an der Unterseite des Läufers kommt den kompakten Gehäuseabmessungen zugute.

Eine weitere, zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 8 hervor, wobei das Schaltglied eine federnd vorgespannte Spannwippe mit zwei Umlenkrädern für die Kette ist. Die Halterung der Spannwippe läßt sich problemlos im Läufer unterbringen, was einer kompakten Abmessung und einer stabilen Halterung der Spannwippe zugutekommt. Es steht die Länge des Läufers und des Fortsatzes zur Lagerung des Kettenwechslers zur Verfügung, so daß keinerlei Elemente zwischen dem Läufer und der Spannwippe freizuliegen brauchen. Das Gehäuse kann nahe an die Kette gesetzt werden, so daß der Überstand gering und die Gefahr einer Verletzung oder Beschädigung für das Gehäuse reduziert sind.

Eine baulich einfache und montagetechnisch günstige Ausführungsform geht aus Anspruch 9 hervor. Die Spannwippe ist spielfrei mit dem Läufer gekoppelt, so daß die Schaltbewegungen exakt auf die Kette übertragen werden.

Günstig ist der Gedanke von Anspruch 10, weil die axialen Gleitflächen für geringen und konstanten Drehwiderstand der Spannwippe sorgen.

Bei der aus der US-PS 40 41 788 bekannten elektromechanischen Fahrradgangschaltung mit Positioniereinrichtung sind bei den Schaltbewegungen zusammenwirkende Schleifkontaktgruppen am Läufer und an der Halterung sowie am Kupplungsschalthebel und an der Halterung vorgesehen, mit denen jeweils die Einschaltdauer des Elektromotors bestimmt wird. Da die Schleifkontakte freiliegen, variieren die Kontaktübergänge und die Schaltströme unter ungünstigen äußeren Umständen (Feuchtigkeit, Schmutz, und dgl.) bei längerer Benutzungsdauer beträchtlich, was die Schaltgenauigkeit beeinträchtigt. Schließlich ist zwischen den zusammenarbeitenden Schleifkontaktgruppen eine mechanische Zahnrad- und Schraubspindel-Bewegungsübertragung eingeschaltet, die konstruktionsbedingt Spiel aufweist, das temperatur-, verschmutzungs- und verschleißabhängig variiert und dazu führt, daß die Schaltbewegung des Läufers nicht mehr einwandfrei reproduzierbar sind.

Mit den Merkmalen des selbständigen Unteranspruches 11 wird hingegen bei einer elektromechanischen Fahrradgangschaltung dieser Art eine hohe Schaltgenauigkeit mit exakt reproduzierbaren Schaltstellen des Läufers erreicht und wegen des berührungslosen Zusammenwirkens der relativ zueinander beweglichen Komponenten der Positioniermittel sind Verschleiß vermieden. Zur Schaltgenauigkeit trägt bei, daß das Positionierelement und die Positioniereinrichtung immer auf gleiche Weise und gegen äußere Einflüsse abgeschirmt zusammenwirken und daß der Elektromotor durch die Positioniereinrichtung exakt überwacht und gesteuert wird.

Mit diesem auch für andere Arten elektromechanischer Fahrradgangschaltungen vorteilhaft nutzbaren Prinzip läßt sich die Leiterplatten-Platine platzsparend in das Gehäuse eingliedern. Sie fungiert als Träger der Positioniereinrichtung. Da das Positionierelement mit dem Läufer vereinigt ist, wird Platz gespart, was zu kompakten Abmessungen führt. Die berührungslose Zusammenarbeit zwischen dem Positionierelement und der Positioniereinrichtung, und insbesondere die opto-elektronischen Sensoren, vermeiden jeglichen Verschleiß. Die Positioniereinrichtung ist direkt und präzise über die jeweilige Position und Bewegung des Läufers informiert. Mechanische Zwischenglieder, die die Schaltgenauigkeit beeinträchtigen könnten, fehlen zwischen dem Läufer und der Positioniereinrichtung. Die Sensoren sind handelsüblich, preiswert und arbeiten dank der geschützten Unterbringung im Gehäuse über lange Standzeiten störungsfrei. Opto-elektronische Sensoren sind mit gleichbleibender Qualität in der Lage, aus Bewegungen kräftige Signale zu erzeugen.

Zweckmäßig sind ferner die Ausführungsformen von Anspruch 12 und 14. Bei dieser Ausbildung wird nämlich die Drehrichtung des Elektromotors dann umgekehrt und die zuvor benutzte Grenzgangstufe wieder selbsttätig aufgesucht, wenn der Fahrer aus Versehen einen Schaltimpuls gegeben hat, der zum Abspringen der Kette führen könnte.

Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 13 hervor. Das Positionierelement ist preiswert und einfach herstellbar und anbringbar; es trägt wünschenswert zur angestrebten Schaltgenauigkeit bei, wobei die Abtastbereiche einfach herstellbar sind. Die Gabellichtschranken arbeiten sehr zuverlässig mit dem Streifen zusammen.

Eine weitere, wichtige Ausführungsform geht aus Anspruch 15 hervor. Da die Schaltkräfte bei stillstehender Kette die Komponenten der Schaltung überbeanspruchen könnten, ist es wichtig, daß über das logische Schaltglied und den Sensor solange kein Schaltvorgang eingeleitet wird, bis die Kette eine für ein einwandfreies Schalten erforderliche Bewegung ausführt.

Günstig ist ferner die Ausführungsform von Anspruch 16, weil die Stillstandsschaltung dafür sorgt, daß der Fahrer, z. B. nach einem Halt an einer Ampel, an die er sich in einer hohen Gangstufe angenähert hat, ohne selbst schalten zu müssen, in einer niedrigen Gangstufe losfahren kann.

Bei der aus der US-PS 40 41 788 bekannten elektromechanischen Fahrradgangschaltung enthält die Steuerschaltung mehrere kooperierende Gruppen von Schleifkontakten und Wechselschaltern. Zwischen den Schleifkontaktgruppen ist eine mechanische Bewegungsübertragung vorgesehen, die aus einem Schnecken-, Zahn- und Gewindespindeltrieb besteht und konstruktionsbedingt Spiel enthält, das sich auf die Schaltgenauigkeit nachteilig auswirkt und durch die Schleifkontakte nicht zu kompensieren ist. Außerdem tritt zwischen den Schleifkontakten bei langer Benutzungsdauer ein Verschleiß auf, der auch die Schaltgenauigkeit beeinträchtigt, genau wie Verschmutzung und Korrosion.

Bei einer aus der US-PS 41 43 557 bekannten elektromechanischen Fahrradgangschaltung ist in der Steuerschaltung eine mit dem Gleichstrommotor verbundene Schleifkontaktscheibe vorgesehen, die sich relativ zu den Gangstufen zugeordneten Schleifkontakten dreht und über einen Bowdenzug mit einem herkömmlichen Kettenwerfer in Verbindung steht. Am Lenker ist ein Schaltkontaktsatz vorgesehen, der elektrisch mit den Schleifkontakten in Verbindung steht. Dieses Prinzip ist aufgrund der Vielzahl der elektromechanischen Schaltteile in der Steuerschaltung und den Schleifkontakten fertigungstechnisch aufwendig. Die damit erzielbare Schaltgenauigkeit ist unbefriedigend, da sich Verschleiß und Korrosion nach langer Gebrauchsdauer trotz des vorgesehenen Gehäuses zunehmend bemerkbar machen.

Im Sinne der Gesamtaufgabe ist deshalb die weitere Ausführungsform gemäß dem unabhängigen Unteranspruch 17 besonders zweckmäßig.

Die jeweils für eine Schaltrichtung vorgesehene Leistungs- und Flip-Flop-Schaltung kooperiert direkt mit der Positioniereinrichtung, wobei die Verbindung zwischen dem Elektromotor und dem Läufer für eine hohe Schaltgenauigkeit auch über lange Gebrauchsdauer sorgt. Die elektronischen und elektrischen Komponenten der Steuerschaltung unterliegen unter wechselnden Einsatzbedingungen und sich ändernden äußeren Bedingungen keinem nennenswerten Verschleiß. Die elektrischen Komponenten der Steuerschaltung sind in der Lage, bewegungs- und positionsabhängig sehr genaue und deutliche Signale zu erzeugen, die zu sauberen Schaltbewegungen und exakt reproduzierbaren Schaltpositionen des Läufers führen. Dieses Prinzip ist auch für sich allein bei anderen Arten elektromechanischer Gangschaltungen nutzbar.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Steuerschaltung sind Gegenstand der Unteransprüche 18 bis 21.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend eine Ausführungs­ form des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Fahrrad mit einer elektrome­ chanischen Fahrrad-Gangschaltung,

Fig. 2 perspektivisch und teilweise im Schnitt die elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung mit Kompo­ nenten des Hinterradantriebs,

Fig. 3 ein vergrößertes Detail aus Fig. 2, perspektivisch und teilweise im Schnitt,

Fig. 4 ein vergrößertes Detail aus Fig. 2,

Fig. 5 eine Steuerschaltung für eine elektromechanische Fahrrad-Gang­ schaltung, insbesondere für die unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschriebene Gangschaltung,

Fig. 6 ein Detail aus der Steuerschal­ tung von Fig. 5, und

Fig. 7 ein weiteres Detail aus der Steuerschaltung von Fig. 5.

Ein Fahrrad 1 mit einem Rahmen 2 besitzt ein Vorderrad 3 und ein Hinterrad 4, wobei das Hinterrad 4 am sogenann­ ten Ausfallende 5 des Rahmens 2 in üblicher Weise befe­ stigt ist. Das Hinterrad 4 wird über ein Kettenrad 6, eine Kette 9 und über eine schematisch angedeutete Zahn­ radkassette 7 mit mehreren Kettenrädern angetrieben. Die Kettenräder definieren mehrere Gangstufen mit unterschied­ licher Übersetzung der Kettenradumfangsgeschwindig­ keit. Zum Wechsel der Gangstufen ist eine in Fig. 1 nur schematisch angedeutete, elektromechanische Gangschal­ tung 8 am Ausfallende 5 angebracht. Zur Stromversorgung der Gangschaltung und gegebenenfalls nicht-dargestellter Fahrradbeleuchtungselemente dient eine Stromquelle 10. Die Betätigung der Gangschaltung 8 ist beispielweise mittels eines am Lenker angebrachten Gangwählers 11 mög­ lich. Bei dem Kettenrad 6 ist ein üblicher Tretlager­ generator 12 angeordnet, der ebenfalls zur Stromversor­ gung herangezogen werden kann.

In Fig. 2 sind Details der Gangschaltung 8 sowie der Kettenkassette 7 erkennbar.

Auf einer Hinterradnabe 13 sitzt eine keilverzahnte An­ triebshülse 14, die eine der Anzahl der Gangstufen ent­ sprechende Zahl von Kettenrädern trägt. Von den Kettenrädern sind ein Kettenrad 15 a für die Grenzgangstufe mit der kleinsten Übersetzung sowie das nächstliegende, größere Kettenrad 15 b für eine Gangstufe mit einer größeren Über­ setzung gezeigt. Je größer die gewählte Übersetzung ist, desto mehr Umdrehungen führt das Hinterrad 4 bei einer Umdrehung der Kettenrad 6 aus.

Am Ausfallende 5 des Rahmens 2 ist ferner eine Seiten­ wand 16 eines geschlossenen Gehäuses 18 mittels einer Klemmschraube 19, die auch zum Festlegen des Hinterrades dient, sowie eines Paßstiftes 17 festgelegt. Mit einer Einstellschraube 20 läßt sich die Lage der Seitenwand 16 und damit des Gehäuses in Relation zum Ausfallende 5 fein einjustieren.

In das Gehäuse 18 ist ein Gehäuse 21 eines Elektromotors M mit einem Getriebe 22 und einem Antriebsritzel 23 so eingegliedert, daß das hintere Ende des Gehäuses 21 aus dem Gehäuse 18 herausragt, während das Antriebsritzel 23 im Inneren des Gehäuses 18 liegt. Die Längsachse des Motors M steht annähernd senkrecht zur Längsachse des Gehäuses 18. Die Längs­ achse des Gehäuses 18 liegt hingegen annähernd parallel zur Hinterradachse. Das Gehäuse 18 hat eine umlaufende Begrenzungswand 24 und einen an der dem Fahrrad abgewand­ ten Seite aufgesetzten Deckel 25. Zwischen der Seiten­ wand 16 und dem Deckel 25 verlaufen zueinander parallele stabförmige Führungen 26 für einen Läu­ fer 27 mit ovalem Querschnitt. Der Läufer 27 ist kürzer als der Innenraum des Gehäuses 18 (s. auch Fig. 3). Er besitzt einen einstückig angeformten, zylindrischen Fortsatz 28, der die Seitenwand 16 in einer Gleitdich­ tung 35 durchsetzt. Am Läufer 27 ist ein Schaltglied S zum Schalten der jeweils gewünschten Gangstufen ange­ bracht. Das Schaltglied ist bei dieser Ausführung eine sogenannte Spannwippe 29, die freilaufende Umlenkräder 30 und 30 a (s. Fig. 3) trägt.

Die Kette läuft mit ihrem unteren Trum vom Ket­ tenrad 6 kommend von unten um das Umlenkrad 30 he­ rum, dann auf das Umlenkrad 30 a (7, 3) auf und von diesem um das jeweilige Kettenrad 15 a oder 15 b hinten herum nach vorne wieder zur Kettenrad 6.

Im Gehäuse ist eine Platine 31 als Gehäuseboden oder auf dem nicht-gezeigten Gehäuseboden angeordnet, die eine nicht-gezeigte Schaltung für den Elektromotor M trägt und mit dem Gangwähler 11 sowie der Stromquelle 10 in Verbindung steht.

An der Oberseite des Läufers 27 ist eine längsverlaufen­ de Zahnstange 32 angebracht oder einstückig mit diesem angeformt die mit dem Antriebsritzel 23 kämmt. An der Unterseite des Läufers 27 ist ein Positionierelement 33 befestigt oder angeformt, das bei dieser Ausführungsform ein längsverlaufender, hochkantstehender Streifen (Fig. 4) ist. Mit dem Positionierelement 33 arbeitet eine Po­ sitioniereinrichtung zusammen, von der in Fig. 2, 4 eine Gabellichtschranke 34 erkennbar ist.

Gemäß Fig. 3 ist der Läufer 27 ein Druckguß- oder Kunst­ stofformteil mit ovalem Querschnitt und einstückig an­ geformtem Fortsatz 28. Der Läufer 27 enthält parallel zu seiner Längsachse zwei Bohrungen 52, in die Linearwälz­ lager 36 eingepreßt sind, mit denen der Läufer 27 auf den stabförmigen Führungen 26 geführt wird. Zwischen den Bohrungen 52 ist eine Stufenbohrung 37 vor­ gesehen, in der ein Lagerzapfen 38 der Spannwippe 29 drehbar und federnd vorgespannt festgelegt ist. Eine Schraubenfeder 39 umgibt den Lagerzapfen 38 über einen Teil seiner Länge. Die Schraubenfeder 39 ist mit einem Ende 40 in einem Bund 43 des Lagerzapfens 38 und mit ih­ rem anderen Ende 42 im Fortsatz 28 verankert. Die Schraubenfeder 39 ist derart vorgespannt, daß sie die Spannwippe 29 in Fig. 3 im Uhrzeigersinn belastet, so daß die Spannwippe zwar bei Kräften in Richtung gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt aber dann selbsttätig wieder in der Gegenrichtung bewegt wird. Nahe dem einen Ende des Fortsatzes 28 ist in der Stufenbohrung 37 ein Gleitlager 41 vorgesehen, das den Lagerbolzen 38 la­ gert und gegebenenfalls mit einer axialen Lagerfläche gegen die Spannwippe 29 gerichtet ist, so daß diese hier leicht drehbar ist. Vom anderen Ende der Stufenbohrung 37 ist eine Halteschraube 44 in den Lagerzapfen 38 ein­ geschraubt, die sich mit ihrem Kopf 45 und einem Teil ihres Schaftes in einem Gleitlager 46 drehen kann. Gege­ benenfalls ist auch beim Gleitlager 46 eine axiale Lager­ fläche 47 für den Kopf 45 vorgesehen, so daß sich die gesamte Einheit aus Spannwippe 29, Lagerzapfen 38 und Halteschraube 44 im Läufer 27 leichtgängig verdrehen kann, ohne in axialer Richtung ein Spiel zu haben.

Aus Fig. 4 ist erkennbar, wie auf der Platine 31, die die in den Fig. 5 bis 7 gezeigte Schaltung trägt, die Positioniereinrichtungen in Form der Gabellichtschranke 34, ferner einer weiteren Gabellichtschranke m und einer dritten Gabellichtschranke 34 a befindet.

Die Gabellichtschranke 34 m ist für die einzelnen, mögli­ chen Gangstufen und für die jeweils einer Gangstufe ent­ sprechende korrekte Position des Läufers 27 verantwort­ lich. Die Gabellichtschranken 34 und 34 a sind sogenannte Grenzgabellichtschranken, die dafür verantwortlich sind, daß der Läufer bei einer eventuellen Fehlbetätigung nicht so weit bewegt wird, daß die Kette von einem Grenzgangstufenkettenrad, z.B. 15 a, abgeworfen wird.

Das Positionierelement 33, das - wie vor erwähnt - ein hochkantstehender Blechstreifen oder Kunststoffstreifen ist, ist an der Unterseite des Läufers 27 angebracht und besitzt der Anzahl und den Abständen zwischen den Gang­ stufen entsprechende Abtastbereiche 48, die hier in Form von Bohrungen ausgebildet sind. Den in Fig. 2 gezeigten Kettenrädern 15 a und 15 b entsprechen die Abtastbereiche 48 a und 48 b. Ferner besitzt das Positionierelement eine vordere und eine hintere Abtastkante 49 und 50, die zur Zusammenarbeit mit den Grenzgabellichtschranken 34 und 34 a bestimmt sind. Der Abstand zwischen der Gabellicht­ schranke 34 m und den beiden Grenzgabellichtschranken 34 und 34 a ist jeweils um ein Maß a größer, als der Abstand zwischen einem Grenzabtastbereich 48 a und der diesem zu­ gehörigen Abtastkante 49 bzw. dem anderen Grenzabtastbe­ reich (in Fig. 4 mit 48 angedeutet) und der diesem zuge­ ordneten Abtastkante 50.

Die elektromechanische Gangschaltung arbeitet wie folgt:

Unter der Annahme, daß die Kette auf dem Kettenrad 15 a liegt, d. h. daß die Grenzgangstufe mit der größten Übersetzung vorliegt, und der Fahrer tritt, so daß sich die Kette bewegt, braucht der Fahrer nur den Gangwähler zum Herunterschalten kurz zu betätigen. Über die elek­ trische Schaltung wird daraufhin der Elektromotor in Gang gesetzt und über das Antriebsritzel 23 und die Zahnstange 32 der Läufer 27 in die erwünschte Richtung verfahren. Dabei verläßt der Abtastbereich 48 a die Ga­ bellichtschranke 34 m, weil sich der Läufer in Fig. 4 nach rechts (Doppelpfeil 51) bewegt. Der Fahrer braucht dafür nur einen Richtungsimpuls über den Gangwähler 11 zu geben. Die elektrische Schaltung hält den Elektromotor solange in Gang, bis der nächste Abtastbereich 48 b den zuvor unterbrochenen Lichtstrahl in der Gabellicht­ schranke 34 m wieder freigibt. Daraufhin wird über die elektrische Schaltung der Elektromotor angehalten und elektrisch gebremst. Die elektrische Schaltung ist mit einer sogenannten Impulssperre ausgestattet, so daß sie einen neuen Richtungsimpuls nur annimmt, wenn zuvor ei­ ner verarbeitet wurde. Die Spannwippe 29 hat bei dieser Bewegung die Kette vom Kettenrad 15 a auf das Kettenrad 15 b gelegt und ordnungsgemäß positioniert.

Falls der Fahrer versehentlich einen Richtungsimpuls in der falschen Richtung gegeben hat, bei dem die Gefahr bestünde, daß die Spannwippe 29 die Kette vom Zahnrad 15 a abwirft, setzt die elektrische Schaltung den Elek­ tromotor in Gang, so daß der Läufer in Fig. 4 nach links verfährt. Allerdings deckt die Abtastkante 49 nach einem Hub über dem Abstand a die Grenzgabellichtschranke 34 ab, worauf über die elektrische Schaltung die Drehrich­ tung des Elektromotors M umgekehrt und der Läufer 27 in Fig. 4 nach rechts verfahren wird, bis erneut der Ab­ tastbereich 48 a den Lichtstrahl der Gabellichtschranke 34 m freigibt, so daß erneut die vorherige Grenzgangstufe eingelegt bleibt. Der Fahrer ist dann dadurch dazu ange­ halten, einen Richtungsimpuls in der anderen Richtung zu geben, damit die Gangschaltung herunterschaltet.

Denkbar wäre es, den Elektromotor M achsparallel zur Längsachse des Gehäuses 28 in das Gehäuse einzugliedern und die Bewegung des Läufers über eine Schraubspindel oder einen Schneckentrieb zu bewirken.

Ferner könnte anstelle der Spannwippe 29 das Schaltglied S ein Schaltstift sein, der bei einer Nabenschaltung die unterschiedlichen Gangstufen schaltet.

Falls beim Tretlager mehrere unterschiedlich große Kettenräder vorgesehen sind, könnte eine der Gangschal­ tung 8 entsprechende Gangschaltung mit weniger Gangstu­ fen auch dort angeordnet sein.

Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5 eine bevor­ zugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerschal­ tung näher erläutert. Die Steuerschaltung 31 hat eine erste Flip-Flop-Schaltung 60 und eine zweite Flip-Flop- Schaltung 61. Die erste Flip-Flop-Schaltung 60 gehört der in Fig. 5 oben gezeigten Schaltungshälfte an, die zum Erhöhen der momentanen Gangzahl dient, während die zweite Flip-Flop-Schaltung 61 der in Fig. 5 unten ge­ zeigten Schaltungshälfte angehört, die zum Erniedrigen der momentanen Gangstufe dient. Jede Flip-Flop-Schaltung 60, 61 hat einen invertierenden Ausgang Q sowie einen nicht-invertierenden Ausgang Q, einen Setzeingang S und einen Rücksetzeingang R. An die jeweiligen invertieren­ den Ausgänge Q der Flip-Flop-Schaltungen 60, 61 sind über zweite und dritte Fototransistoren 66, 67 eine erste und eine zweite Leistungssteuerschaltung 70, 71 angeschlos­ sen, die aus jeweils zwei in Reihe geschalteten Opera­ tionsverstärkern 70 a, 70 b, 71 a, 17 b bestehen. Jede Lei­ stungssteuerschaltung 70, 71 wird ferner eingangsseitig von einem Knotenpunkt 74 mit einem Bezugspotential ver­ sorgt, das ein Mittenpotential zwischen einem ersten Po­ tential und einem zweiten Potential ist, welches durch einen Spannungsteiler 72, 73 erzeugt wird. Die Leistungssteuerschaltungen 70, 71 werden von einer ge­ meinsamen Schaltung 75 mit einem Versorgungspotential versorgt. Ferner wird der ersten Leistungssteuerschal­ tung 70 das zweite Potential und der zweiten Leistungs­ steuerschaltung 71 das erste Potential zugeführt. Bei einem hohen Eingangssignal der ersten Leistungssteuer­ schaltung und einem niedrigen Eingangssignal der zweiten Leistungssteuerschaltung ist das Ausgangssignal der er­ sten Leistungssteuerschaltung im wesentlichen gleich dem ersten Potentialwert, während jenes der zweiten Lei­ stungssteuerschaltung im wesentlichen dem zweiten Poten­ tialwert gleicht. Bei einem niedrigen Eingangssignal der ersten Leistungssteuerschaltung und einem hohen Ein­ gangssignal der zweiten Leistungssteuerschaltung ent­ spricht das Ausgangssignal der ersten Leistungssteuer­ schaltung im wesentlichen dem zweiten Potentialwert und jenes der zweiten Leistungssteuerschaltung im wesent­ lichen dem ersten Potentialwert. Die Ausgangssignale der Leistungssteuerschaltungen 70, 71 werden dem Gleichstrom­ motor M zugeführt.

Die Rücksetzeingänge der beiden Flip-Flop-Schaltungen 60, 61 können über einen ersten Fototransistor 65 in dessen ak­ tiviertem Zustand an das zweite Potential gelegt werden. Der Fototransistor 65 bildet zusammen mit einer Leucht­ diode 62 die erste Gabellichtschranke 34 m, auf die be­ reits im Zusammenhang mit der Erläuterung der Fig. 4 be­ zug genommen wurde.

Der Lichtweg zwischen dieser (ersten) Leuchtdiode 62 und dem (ersten) Fototransistor 65 durchläuft im eingeraste­ ten Zustand der jeweiligen Gänge der Fahrrad-Gangschal­ tung jeweils ein entsprechendes Abtastfenster 48 a, 48 b des Positionierelementes 33. Während des Gangwechselvor­ ganges, während dessen das Positionierelement 33 den Lichtweg unterbricht, ist der erste Fototransistor 65 in seinem geöffneten Zustand.

Der Setzeingang S der ersten Flip-Flop-Schaltung 60 steht über einen Aufwärtsschalter 68 mit dem invertie­ renden Ausgang der zweiten Flip-Flop-Schaltung 61 in Verbindung. Der Setzeingang der zweiten Flip-Flop-Schal­ tung 61 steht über einen Abwärtsschalter 69 mit dem in­ vertierenden Ausgang der ersten Flip-Flop-Schaltung 60 in Verbindung. Der invertierende Ausgang der ersten Flip-Flop-Schaltung 60 ist ferner an eine Stillstand­ schaltung 77 angeschlossen, die ihrerseits an einen Ket­ tensensor 78 und an einen Drehzahlsensor 79 angeschlos­ sen ist.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, erfaßt der Kettensensor 78 über einen magneto-elektrischen Bewegungsfühler 90 und ein entgegengesetzt geschaltetes Diodenpaar 91 sowie über einen Schaltverstärker 92 und eine Ausgangsdiode 93 die Bewegung der Kette.

Der Drehzahlsensor 79 ist an den Generator 80 ange­ schlossen (nicht dargestellt), der ein Wechselspannungsausgangssignal mit einer zur Fahrradgeschwindigkeit proportionalen Amplitu­ de erzeugt. Dieses Signal wird im Drehzahlsensor 79 (Fig. 7) über eine Diode 94 und ein Zeitglied 95 bis 97 in ein Gleich­ spannungsignal umgewandelt, dessen Amplitude die momen­ tane Fahrradgeschwindigkeit angibt. Wenn die Stillstand­ schaltung 77 aufgrund der ihr zugeführten Ausgangssigna­ le vom Kettensensor 78 und Drehzahlsensor 79 einen Stillstand des Fahrrades erfaßt, erzeugt sie ausgangs­ seitig ein hohes Signal, das dem Setzeingang der zweiten Flip-Flop-Schaltung 61 zugeführt wird.

Eine zweite Leuchtdiode 63 und eine dritte Leuchtdiode 64 bilden zusammen mit den zweiten und dritten Fototran­ sistoren 66, 67 die Grenzgabellichtschranken 34, 34 a, deren Funktion bereits unter Bezugnahme auf Fig. 4 näher erläutert wurde. Wenn sich das Positionierelement 33 in seinen jeweiligen Grenzlagen oder Endlagen befindet, wird der Lichtweg von der zweiten oder dritten Leuchtdi­ ode 63, 64 zum zweiten oder dritten Fototransistor 66, 67 unterbrochen, so daß dieser in seinen ausgeschalteten Zustand versetzt wird. Hierbei wird die jeweils zugehö­ rige Leistungssteuerschaltung 70, 71 umgeschaltet, so daß sich die Polarität des Motorsteuersignals umkehrt und dieser die gegenüber der vorherigen Drehrichtung um­ gekehrte Drehrichtung einnimmt, bis das Positionierele­ ment 33 wieder eine Lage erreicht hat, in der ein Ab­ tastbereich 48 a, 48 b den Lichtweg zwischen der ersten Leuchtdiode 62 und dem ersten Fototransistor 65 her­ stellt, so daß die Flip-Flop-Schaltungen 60, 61 in ihren rückgesetzten Zustand gebracht werden.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der bislang be­ schriebenen Teile der Steuerschaltung 31 erläutert wer­ den. Wird ausgehend von einer mittleren Gangstufe der Aufwärtsschalter 68 betätigt, so wird der ersten Flip-Flop-Schaltung 60 ein Setzsignal zugeführt. Ent­ sprechend erzeugt die erste Leistungssteuerschaltung 70 ein hohes Ausgangssignal, so daß der Motor M in die ent­ sprechende Richtung gedreht wird. Auch wenn nun während der Bewegung des Motors und des Positionierelementes 33 zwischen zwei Gangstufen bereits der Aufwärtsschalter 68 geöffnet wird, hält der beschriebene Steuerzustand an, bis dem Rücksetzeingang der ersten Flip-Flop-Schaltung 60 ein Rücksetzsignal zugeführt wird. Dieses Rücksetz­ signal wird dann erzeugt, wenn das jeweils nächste Ab­ tastfenster des Positionierelementes 33 den Lichtweg zwischen der ersten Leuchtdiode 62 und dem ersten Foto­ transistor 65 herstellt. Das Rücksetzen bringt beide Flip-Flop-Schaltungen 60, 61 in den rückgesetzten Zu­ stand, so daß die Ausgangssignale der beiden Leistungs­ steuerschaltungen 70, 71 jeweils niedrig sind, wobei die Betätigung des Motors M endet. Ein Abwärtsschalten wird durch eine entsprechende Aktivierung des Abwärtsschal­ ters 69 eingeleitet und verläuft analog zum Aufwärts­ schalten.

Ein Erhöhen der Gangstufe über den höchsten Gang oder ein Erniedrigen der Gangstufe unter den niedrigsten Gang bei einer fehlerhaften Betätigung der Schalter 68, 69 wird, wie beschrieben, dadurch verhindert, daß in diesem Falle die Grenzgabellichtschranken 34, 34 a, die die zweiten und dritten Fototransistoren 66 und 67 beinhal­ ten, ansprechen und so eine Umkehr der Bewegungsrichtung nach Erreichen einer Grenzlage des Positionierelementes herbeiführen.

Wenn der Fahrradfahrer mit eingelegtem hohen Gang sein Fahrrad zum Stillstand bringt, wird dieser Zustand durch die Stillstandschaltung 77 aufgrund der Sensoren 78 und 79 erfaßt. In Reaktion wird der zweiten Flip-Flop-Schal­ tung 61 ein hohes Steuersignal zugeführt, das zu einem Rückschalten der Fahrrad-Gangschaltung bis in den nied­ rigsten Gang führt.

Die Steuerschaltung wird von einer Stromquelle 10 ver­ sorgt, an die über einen Lichtschalter 87 auch ein Fahrtlicht 88 und ein Rücklicht 89 angeschlossen sind.

Die Stromquelle 10 umfaßt den Generator 80, der über ei­ nen Gleichrichter 81 an einen Akkumulator 82 angeschlos­ sen ist. Ferner liegt der Generator 80 an einer Zeit­ schaltung, die anspricht, wenn das Generatorausgangssig­ nal länger als eine vorbestimmte Zeit von beispielsweise zwei Minuten unter einen Minimalwert absinkt oder auf Null Volt fällt. In diesem Fall wird ein Ausgangsschal­ ter 84 geöffnet, so daß ein weiterer Verbrauch von Strom durch die Steuerschaltung und durch den Gleichstrommotor in diesem Stillstandszustand des Fahrrades vermieden wird. Eine Einschaltsteuerung 85, die gleichfalls an den Generator 80 angeschlossen ist, spricht an, sobald die Generatorspannung 80 eine bestimmten minimalen Span­ nungswert von beispielsweise einem Volt übersteigt und betätigt einen ihr zugeordneten Schalter 86, um dadurch ein optimales Lade- und Verbrauchsverhalten der Steuer­ schaltung zu erreichen.

Der Generator 80 kann als Tretlager-Dynamo ausgeführt sein.

Die Steuerschaltung kann auch durch ei­ nen Akku betrieben werden, der jeweils an einem Strom­ netz aufzuladen ist. In diesem Fall entfällt die Strom­ quelle 10 mit dem Generator 80.

Durch einen dem Generator 80 nachgeschalteten Schalter ist es möglich, den Generator bzw. Dynamo 80 wunschgemäß ein- und auszuschalten, um den Dynamo beispielsweise bei Steigungen auszuschalten und ihn bei Fahrten bergab zum Aufladen des Akkumulators 82 zu betätigen.

Claims (21)

1. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung, mit einer am Rahmen befestigten, einen Elektromotor aufweisenden Halterung, mit einem in der Halterung parallel zur Radachse auf Führungen hin- und herverschiebbar geführten Läuter als Träger eines Stellglieds zum Schalten der Gangstufen, mit einem zu einer Stellbewegung des Läufers antreibbaren Treibglied, das mit dem Träger in Bewegungsverbindung steht, und mit einer über einen Gangwähler ansteuerbaren elektrischen Steuerschaltung für den Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung ein zumindest den Läufer (27) mit den Führungen (26) einkapselndes geschlossenes Gehäuse (18) ist, und daß der Läufer (27) mit dem außerhalb des Gehäuses (18) liegenden Schaltglied (S) über einen Fortsatz (28) verbunden ist, der eine Gehäusewand (16) und gegen sie abdichtet sowie geradlinig bewegbar ist.

2. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise mit dem Läufer (27) einstückig verbundene Fortsatz (28) die dem Rad (4) zugewandte Seitenwand (16) des Gehäuses (18) in einer Gleitdichtung (35) durchsetzt.

3. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach den An­ sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elek­ tromotor (M) mit einem Getriebe (22) in das Gehäuse (18) baulich derart eingegliedert ist, daß die Längsachse des Elektromotors (M) annähernd senkrecht zur Bewegungsrich­ tung des Läufers (27) und horizontal liegt.

4. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibglied ei­ ne auf dem Läufer (27) angebrachte Zahnstange (32) ist, die mit einem Ritzel (23) des Getriebes (22) kämmt.

5. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (26) zwischen gegenüberliegenden Gehäusewänden (25, 16) verankerte sind, und daß der Läufer (27) mit in Bohrungen (52) befestigten Linearwälzlagern (36) auf den Führungen (26) sitzt.

6. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach den An­ sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (27) ein Metall- (Druckguß) oder Kunststoff(Spritzguß)- Formteil mit ovalem Querschnitt ist und eine zwischen den Bohrungen (52) für die Linearwälzlager (36) liegende, auch den Fortsatz (28) durchsetzenden Durchgangsbohrung (37) aufweist.

7. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (32) an einer Oberseite des Läufers (27) be­ festigt, gegebenenfalls einstückig angeformt, ist, und daß an der Unterseite des Läufers (27) ein längsverlau­ fendes Positionierelement (33), gegebenenfalls ein­ stückig, angebracht ist.

8. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Schaltglied eine Spannwippe mit zwei Umlenkrädern für die Kette ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannwippe (29) in einer Drehrichtung um einen im Läufer (27) und im Fortsatz (28) festgelegten Lagerzapfen (38) federnd vorgespannt ist, und daß der Lagerzapfen (38) mit der Spannfeder (39), mit Lagern (41, 46) und mit einer Feststellschraube (44) in die Durchgangsbohrung (37) eingebaut ist.

9. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach An­ spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsboh­ rung (37) als Stufenbohrung mit in Richtung zum Rad (4) hin abnehmendem Durchmesser ausgebildet ist, daß der Lagerzapfen (38) vom fahrradseitigen Ende in die Durchgangsbohrung (37) eingesteckt und durch die vom anderen Ende eingeschraubte Feststellschraube (44) gehalten ist, daß die Spannfeder (39) als Schraubenfeder ausgebildet und am einen Ende am Lagerzapfen (38) und am anderen Ende im Läufer (27) verankert ist, und daß der Lagerzapfen (38) und die Feststellschraube (44) über in die Durchgangsbohrung (37) eingepreßte Gleitlager (41, 46) drehbar abgestützt sind, derart, daß der Kopf (45) der Feststellschraube (44) in etwa bündig mit dem einen Ende des Läufers (27) ist und daß die Spannwippe (29) am radseitigen Ende des Fortsatzes (28) ist.

10. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach An­ spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlager (41, 46) axiale im Läufer (27) abgestützte Gleitflächen (47) aufweisen.

11. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung, insbeson­ dere nach Anspruch 1, bei der eine Positioniereinrichtung mit in Anzahl und Abständen den vorgesehenen Gangstufen entsprechenden Abtastbereichen für die Gangstufen vorgesehen ist, die der elektrischen Steuerschaltung zur Ansteuerung des Elektromotors angehört und mit einem mit dem Läufer bewegbaren Positionierelement zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuerschaltung und die Positioniereinrichtung auf einer Platine (31) angeordnet sind, die im Gehäuse (18) an einer Gehäuseseite befestigt ist, daß das Positionierelement (33) die Abtastbereiche (48, 48 a, b, . . .) aufweist, und daß die Positioniereinrichtung zumindest einen optoelektronischen Sensor (34 m) aufweist.

12. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach An­ spruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Abtastbereichen (48, 48 a, b . . .) zwei Abtastbereiche (49, 50) den Grenz-Gangstufen (15 a) zugeordnet sind, die mit zwei Sensoren (34, 34 a), zwecks Umsteuerung der Drehrichtung des Elektromotors (M), vorzugsweise nacheilend, zusammenarbeiten.

13. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierelement (33) ein Streifen mit einer Reihe von Durchgangsöffnungen und einer vorderen und einer hinte­ ren Schaltkante (49, 50) ist, und daß die Positionierein­ richtung drei Gabellichtschranken (34, 34 m, 34 a) enthält, in die der Streifen eingreift.

14. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach wenig­ stens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Grenz-Gabellichtschranke (34, 34 a) von der Gabellichtschranke (34 m) einen Abstand aufweist, der um einen Abstand (a) größer ist, als der Abstand zwischen der jeweiligen Durchgangsöffnung (48, 48 a) für eine Grenzgangstufe und dieser Durchgangsöffnung abgewandeten Abtastkante (49, 50), und daß jede Grenzgabellichtschranke (34, 34 a) in der Schaltung mit einem Schaltkreisteil verbunden ist, durch den die Drehrichtung des Elektromotors (M) umkehrbar ist.

15. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuerschaltung über ein logisches Schaltglied (60, 61) mit einem Bewegungs- oder Geschwindigkeitssensor (78, 79) für die Kette (9) verbunden ist, um ein Ingangsetzen des Elektromotors (M) bei stillstehender Kette zu unterdrücken.

16. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeits- oder Bewegungssensor (78, 79) für die Kette (9) zusammen mit einem Geschwindigkeits- oder Bewegungssensor (78, 79) für das Rad (4) und dem logischen Schaltglied (60, 61) eine Stillstandsschaltung (77) bildet, mit der bei Stillstand des Fahrrades der Elektromotor (M) selbsttätig auf eine zum losfahren weniger mühsamer Übersetzung schaltet.

17. Elektromechanische Fahrrad-Gangschaltung, insbesondere nach Anspruch 1, mit einem in die über Wählschalter ansteuerbare Steuerschaltung eingegliederten Gleichstrom-Elektromotor für die Bewegungssteuerung des Schaltglieds, gekennzeichnet durch
eine erste und eine zweite Leistungssteuerschaltung (70, 71), deren Ausgangspotential in Abhängigkeit von dem ihr zugeführten Eingangssignal jeweils einen ersten oder zweiten Potentialwert annimmt, und die an jeweils eine Eingangsklemme des Gleichstrommotors (M) angeschlossen sind, und
eine erste und eine zweite Flip-Flop-Schaltung (60, 61) mit je einem nicht-invertierenden und einem invertieren­ den Ausgang, einem Setzeingang und einem Rücksetzein­ gang, deren nicht-invertierender Ausgänge jeweils an den Eingang der Leistungssteuerschaltung (70, 71) angeschlos­ sen sind, deren Setzeingang mit jeweils einem von den Wählschaltern (68, 69) zum Erhöhen bzw. Erniedrigen der Gangstufe der Fahrrad-Gangschaltung verbunden sind, wobei die Wählerhalter (68, 69) jeweils mit dem invertierenden Ausgang der jeweils anderen Flip-Flop-Schaltung in Verbindung stehen, und deren Rücksetzeingang über einen ersten Schalter (65) aktivierbar ist, der im jeweils einer Position einer Gangstufe der Gangschaltung anspricht.

18. Elektromechanische Fahrradgangschaltung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (65) ein von einer Leuchtdiode (62) ansteuerbarer Fototransistor ist.

19. Elektromechanische Fahrradgangschaltung nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine jeweilige Endlage des Positionierelementes (33) ansprechende Schalteinrichtungen (63, 66; 64, 67) zwischen dem nicht-invertierenden Ausgang der Flip-Flop-Schaltungen (60, 61) und den Leistungssteuerschaltungen (70, 71) angeordnet sind, und daß sich der erste Schalter (65) in den Endlagen des Positionierelementes (33) in seinem nicht-ansprechenden Zustand befindet.

20. Elektromechanische Fahrradgangschaltung nach den Ansprüchen 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Stillstandschaltung (77) bei Erfassen des Stillstandes oder einer langsamen Bewegung des Fahrrades den Setzeingang der zweiten, zum Rückschalten dienenden Flip-Flop- Schaltung (61) mit einem Setzsignal beaufschlagt.

21. Elektromechanische Fahrradgangschaltung nach den Ansprüche 1 bis 20, mit einem Generator, einer Gleichrichterschaltung und einem Akkumulator, gekennzeichnet durch eine an den Generator (80) angeschlossene Zeitschaltung (83), die die Steuerschaltung und den Gleichstrommotor (M) der Fahrrad-Gangschaltung nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem letzten Erzeugen einer Ladespannung durch den Generator (80) von dem Akkumulator (82) abschaltet.