DE3636298A1

DE3636298A1 - Umwerfer fuer ein fahrrad

Info

Publication number: DE3636298A1
Application number: DE19863636298
Authority: DE
Inventors: Masashi Nagano
Original assignee: Shimano Industrial Co Ltd
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1985-10-24
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1987-04-30
Also published as: JPS6349434Y2; US4731045A; IT8622135A0; DE3636298C2; FR2592931A1; FR2592931B1; IT1197914B; JPS6271093U

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Umwerfer für ein Fahrrad zum Umwerfen einer Antriebskette auf ein gewünschtes Kettenritzel an einer mehrstufigen Kettenritzelanordnung am Fahrrad, und insbesondere auf einen solchen Umwerfer für ein Fahrrad, der mit einem Lenkermechanismus versehen ist, der vier Glieder aufweist, die aus einem Grundteil, einem inneren und äußeren Lenkerteil, die schwenkbar am Grundteil über ein Paar Verbindungsstifte angelenkt sind, und einem beweglichen Teil gebildet ist, das eine Kettenfüh rung aufweist und schwenkbar an den Lenkerteilen über ein Paar Verbindungsstifte getragen ist, so daß ein Steuerdraht betätigt wird, um den Lenkermechanismus zu verformen, um die Kettenführung hin- und herzubewegen und die Kette auf ein gewünschtes Kettenritzel an der mehrstufigen Kettenritzel anordnung mittels der Kettenführung umzuwerfen, wodurch der Fahrradgang geändert wird.

Diese Art eines Umwerfers ist im allgemeinen so aufgebaut, daß das Grundteil und das bewegliche Teil mit Trageabschnitten versehen sind, die Aussparungen aufweisen, um hierin die Enden der jeweiligen Lenkerglieder aufzunehmen, wobei Verbin dungsstifte an beiden Enden passend in die Trageabschnitte so eingesetzt sind, daß sie hieran befestigt sind, die Lenker teile an beiden Längsenden mit Durchgangsbohrungen versehen sind, in welche die Verbindungsstifte jeweils frei eingeführt sind und die Lenkerteile mit dem Grundteil bzw. dem beweg lichen Teil verbunden sind, wobei der Lenkermechanismus bzw. das Parallelogrammgestänge gebildet ist, so daß der Lenker mechanismus verformt wird, um es der Kettenführung zu ermög lichen, sich hin- und herzubewegen.

Bisher ist ein herkömmlicher Umwerfer bekannt geworden, bei welchem, wie in der JP-OS 42 23 485 offenbart, die Verbin dungsstifte in Bezug auf die Ebene senkrecht zur Achse der mehrstufigen Kettenradanordnung jeweils schräggestellt sind, so daß dann, wenn der Lenkermechanismus verformt wird, die Kettenführung nicht nur axial zur mehrstufigen Kettenritzel anordnung, sondern auch radial hierzu bewegt wird.

Bei einem solchen herkömmlichen Aufbau sind jedoch die Len kerteile B und C, wie in Fig. 6 gezeigt, in der Breite ein ander gleich, und die oberen und unteren Flächen der Lenker teile B und C fallen mit der strichpunktierten Linie Y zu sammen, die die oberen Oberflächen der Lenkerteile B und C verbindet und senkrecht zu den Achsen der Verbindungsstifte D und E steht, sowie mit der strichpunktierten Linie Z, die die unteren Oberflächen hiervon verbindet und senkrecht zu den Achsen der Stifte D und E steht. Somit liegen Spalte zwischen den Innenumfängen der Durchgangsbohrungen an den Lenkerteilen B und C und den Außenumfängen an den Verbindungs stiften vor, die in die Durchgangsbohrungen eingesetzt sind, wodurch ein großer Totgang bzw. ein großes Spiel im Lenker mechanismus erzeugt ist.

In anderen Worten, wenn die Kettenführung axial und radial zur mehrstufigen Kettenritzelanordnung infolge der Verfor mung des Lenkermechanismus hin- und herbewegt wird, ist jedes Lenkerteil einer Torsion ausgesetzt, so daß ein Spiel in einem zulässigen Bereich des Spaltes in Bezug auf das Grund teil erzeugt wird und die Lage der Kettenführung nach der Bewegung unstabil wird.

Deshalb wird in einem solchen Fall, in dem der Umwerfer oder die Gangsteuereinrichtung hierfür mit einem Positionierungs mechanismus versehen ist, ein Unterschied zwischen dem Gang schalthub und der Bewegung der Kettenführung erzeugt, wobei dahingehend ein Problem erzeugt wird, daß die Gangschaltwir kung verschlechtert wird.

Wenn die Verbindungsstifte schräggestellt sind, wie oben erwähnt, wird auch das innere Lenkerteil in Bezug auf das äußere Lenkerteil nach unten versetzt, so daß die Höhe des Abschnitts des Lenkermechanismus auf der Seite des Grundteils größer wird, wodurch dahingehend ein Problem erzeugt wird, daß der Abschnitt des Lenkermechanismus auf der Seite des Grundteils Gefahr läuft, gegen einen Fremdkörper anzuschlagen, und auch der gesamte Umwerfer größer wird.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Umwerfer für ein Fahrrad vorzusehen, bei welchem die Lenkerteile am Grundteil und am beweglichen Teil über schrägliegende Verbin dungsstifte so verbunden sind, daß das Spiel im Lenkermecha nismus verringert wird, welches durch jeden Spalt zwischen den Durchgangsbohrungen, die am innen- und außenliegenden Lenkerteil gebildet sind, und den Verbindungsstiften verur sacht wird, die jeweils in die Durchgangsbohrungen eingesetzt sind.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Umwerfer für ein Fahrrad vorzusehen, dessen Höhe an einem Abschnitt des Grundteils für die Verbindung mit den Lenkertei len kleiner ist.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Umwerfer, der mit dem Lenkermechanismus versehen ist, der vier Teile aufweist, und zwar ein inneres und äußeres Lenkerteil, die schwenkbar am Grundteil über ein Paar Verbin dungsstifte getragen sind, sowie ein bewegliches Teil, das eine Kettenführung aufweist und schwenkbar über ein Paar Verbindungsstifte an den Lenkerteilen so getragen ist, daß die Verbindungsstifte in Bezug auf die Ebene senkrecht zur Achse der mehrstufigen Kettenritzelanordnung schräggestellt sind und die Kettenführung sowohl axial als auch radial zur mehrstufigen Kettenritzelanordnung bewegt wird, wenn der Lenkermechanismus verformt wird, das innere Lenkerteil auf eine solche Weise schwenkbar am Grundteil getragen ist, daß die obere Oberfläche des inneren Lenkerteils zur Achse der mehrstufigen Kettenritzelanordnung in Bezug auf eine ge strichelte bzw. gedachte Verlängerungslinie X-X versetzt ist, die sich von der oberen Oberfläche des äußeren Lenker teils senkrecht zur Achse des Verbindungsstiftes zur Verbin dung des äußeren Lenkerteils mit dem Grundteil erstreckt.

Wenn der Lenkermechanismus verformt wird, dann schwenken das innere und äußere Lenkerteil jeweils um die Verbindungs stifte. Da in diesem Fall die obere Oberfläche des inneren Lenkerteils versetzt ist, wie oben erwähnt, ist die Höhe oder Länge L zwischen der oberen Oberfläche des inneren Len kerteils und der unteren Oberfläche des äußeren Lenkerteils größer als die Breite eines jeden Lenkerteils, wobei dieselbe Wirkung erwartet wird, als wäre die Breite eines jeden Len kerteils erhöht. Somit ist das Spiel im Lenkermechanismus, das durch die Spalte zwischen dem inneren und äußeren Lenker teil und den Verbindungsstiften verursacht wird, selbst dann verringert, wenn die Breite eines jeden Lenkerteils nicht vergrößert ist. Es ist auch das innere Lenkerteil in Bezug auf das äußere Lenkerteil versetzt, wie oben erwähnt, wobei die Gesamthöhe des Abschnitts zur Verbindung der Lenkerteile mit dem Grundteil verringerbar ist.

Die obigen und andere Ziele der Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung und den Beispielen, die folgen, noch näher ersichtlich.

In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine teilweise abgeschnittene Seitenan sicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Umwerfers, der zu sammen mit einer mehrstufigen Kettenradan ordnung an einem Fahrradrahmen angebracht ist,

Fig. 2 die Ansicht eines Schnitts durch den Ab schnitt der Verbindung der Lenkerteile mit dem beweglichen Teil,

Fig. 3 eine Frontansicht des Umwerfers der Erfin dung im selben Zustand wie in Fig. 1,

Fig. 4 eine Darstellung, die den Unterschied zwi schen den Neigungen der Lenkerteile in Be zug auf die Verbindungsstifte zeigt,

Fig. 5 eine teilweise abgeschnittene Seitenansicht nur eines Hauptabschnitts eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, und

Fig. 6 eine Darstellung eines Bei spiels eines herkömmlichen Umwerfers.

Es wird nun auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen; es ist ein hinterer Umwerfer gezeigt, der grundsätzlich vier Teile auf weist, die aus einem Grundteil 1, einem inneren Lenkerteil 2 und einem äußeren Lenkerteil 3, die schwenkbar am Grund teil 1 mittels eines Paares von Verbindungsstiften 6 bzw. 7 getragen sind, und einem beweglichen Teil 4 gebildet ist, das eine Kettenführung aufweist und schwenkbar an den Lenker teilen 2 und 3 mittels eines Paares von Verbindungsstiften 8 und 9 getragen ist.

Die Verbindungsstifte 6, 7, 8 und 9 sind in Bezug auf die Ebene senkrecht zur Achse der mehrstufigen Kettenritzelanord nung S so geneigt, daß die Kettenführung 5, wenn der Lenker mechanismus A verformt wird, sich axial und radial zur mehr stufigen Kettenritzelanordnung S bewegt. Das Grundteil 1 ist schwenkbar an einer ersten horizontalen Welle 10 getragen, die am Gabelende H am Fahrradrahmen angebracht ist, eine erste Feder (nicht gezeigt) zum Vorspannen des Lenkermechanis mus A im Uhrzeigersinn in Fig. 3 ist zwischen der ersten horizontalen Welle 10 und dem Grundteil 1 angeordnet, und eine zweite Feder (nicht gezeigt) zum Vorspannen des Lenker mechanismus A im Uhrzeigersinn in Fig. 3 ist zwischen dem beweglichen Teil und der Kettenführung 5 so angeordnet, daß die erste und zweite Feder miteinander im Ausgleich stehen, um die Kettenführung 5 in eine Lage radial zur mehrstufigen Kettenritzelanordnung S einzustellen.

Das Grundteil 1 ist mit einer zylindrischen Nabe 11 versehen, die drehbar an der ersten horizontalen Welle 10 getragen ist, sowie einem Träger 12, der von der Nabe 11 nach unten vorsteht und die einen Enden der Lenkerteile 2 und 3 trägt, wobei der Träger 12 mit Aussparungen 13 und 14 versehen ist, die in ihrem Inneren die beiden Enden der Stifte 6 bzw. 7 aufnehmen und festlegen.

Die Lenkerteile 2 und 3 sind mit einer einander gleichen Breite ausgebildet und an beiden Längsenden mit Durchgangs bohrungen 21, 31, 22 und 32 versehen, in welche die Verbin dungsstifte 6, 7, 8 und 9 jeweils frei bzw. frei beweglich eingeführt sind.

Das bewegliche Teil 4 ist mit einem Träger 41 versehen, um die Lenkerteile 2 und 3 an ihren anderen Enden zu tragen, und einer Nabe 42, um eine zweite horizontale Welle (nicht gezeigt) und eine zweite Feder (nicht gezeigt) zu tragen, wobei der Träger 41 mit Aussparungen 15 und 16 versehen ist, die in ihrem Inneren die Verbindungsstifte 8 und 9 aufnehmen und sie jeweils festlegen.

Die Kettenführung 5 weist eine Führungsrolle 51, eine Spann rolle 52 und eine Rollenplatte 53 zum Tragen der Rollen 51 und 52 auf, wobei die Rollenplatte 53 an der zweiten hori zontalen Welle befestigt ist.

Der Lenkermechanismus A, der auf die oben erwähnte Weise aufgebaut ist, ist mit einer Rückstellfeder (nicht gezeigt) zwischen dem Lenkerteil 2 oder 3 und dem beweglichen Teil 4 oder dem Grundteil 1 versehen, um hierdurch mittels der Rückstellfeder die Kettenführung 5 axial zur mehrstufigen Kettenritzelanordnung vorzuspannen, in anderen Worten, gegen den großen oder kleinen Gang, und zwar normalerweise zum erstgenannten hin. Eine Befestigung (nicht gezeigt) für einen Steuerdraht ist am Lenkerteil 2 oder 3 oder am beweglichen Teil 4 vorgesehen, so daß beim Zug am Steuerrad der Lenker mechanismus A gegen die Wirkung der Rückstellfeder verformt wird, wobei die Kette, die mit der Führungsrolle 51 und der Spannrolle 52 in Eingriff steht, axial zur mehrstufigen Ketten ritzelanordnung bewegt und auf ein gewünschtes Kettenritzel hiervon umgeworfen wird.

Das erste, in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Ausführungsbeispiel ist am Träger 12 des Grundteils 1 mit der ersten Aussparung 13 versehen, um hierin das eine Ende des inneren Lenkerteils 2 aufzunehmen, und mit einer zweiten Aussparung 14, um hierin ein Ende des äußeren Lenkerteils 3 aufzunehmen, wobei die erste Aussparung 13 zur Achse der mehrstufigen Kettenritzel anordnung S in Bezug auf die zweite Kettenritzelanordnung 14 so versetzt ist, daß das innere Lenkerteil 2 von der ersten Aussparung 13 in einer solchen Weise schwenkbar getragen ist, daß die obere Oberfläche 2 a des inneren Lenkerteils 2 zur Achse der mehrstufigen Kettenritzelanordnung S hin in Bezug auf eine gedachte Verlängerungslinie X-X versetzt ist, die sich von der oberen Oberfläche 3 a des äußeren Lenker teils 3 ausgehend und senkrecht zur Achse des Verbindungsstif tes 7 für das äußere Lenkerteil 3 erstreckt.

Zusätzlich ist das Ende des inneren Lenkerteils 2 auf der Seite des beweglichen Teils ebenso wie das Ende auf der Seite des Grundteils an der oberen Fläche 2 a zur Achse der mehr stufigen Kettenritzelanordnung S in Bezug auf eine gedachte bzw. strichpunktierte Verlängerungslinie X ₁-X ₁ versetzt, die sich von der oberen Fläche 3 a des äußeren Lenkerteils 3 ausgehend und senkrecht zur Achse des Verbindungsstiftes 9 hierfür erstreckt, wie in Fig. 2 gezeigt. Eine solche Ver setzung ist jedoch nicht unverzichtbar.

Beim ersten Ausführungsbeispiel ist die Höhe L am Träger 12 am Grundteil 1 für die Verbindungsstifte 6 und 7 gleich der Summe aus einer Breite l des äußeren Lenkerteils 3 und dem Maß der Versetzung des inneren Lenkerteils 2 zur Achse der mehrstufigen Kettenritzelanordnung S hin in Bezug auf das äußere Lenkerteil 3.

In anderen Worten, die Höhe L ist um das Maß der Versetzung größer als die Breite eines jeden Lenkerteils 2 oder 3 selbst, wobei dieselbe Wirkung erwartet wird, als wäre die Breite eines jeden Lenkerteils 2 oder 3 so vergrößert, daß sie gleich ist der Höhe L. Dementsprechend ist die Neigung R eines jeden Lenkerteils 2 oder 3 in Bezug auf jeden Verbindungsstift 6 oder 7, wie in Fig. 4(a) gezeigt, kleiner ausgebildet als R₁ eines jeden Lenkerteils 2 oder 3 in Bezug auf den Stift 6 oder 7, wenn die Höhe L gleich ist der Breite 1 eines jeden Lenkerteils 2 oder 3, wie in Fig. 4(b) gezeigt ist. Als Er gebnis ist, wenn die Spalte zwischen den Lenkerteilen 2 und 3 und den Verbindungsstiften 6 und 7 in ihrer Größe nicht voneinander unterschieden sind, das Spiel eines jeden Lenker teils 2 oder 3 und wiederum des Lenkermechanismus A, das durch den Spalt verursacht wird, verringerbar.

Da das innere Lenkerteil 2 in Bezug auf das äußere Lenkerteil 3 versetzt ist, wie oben erwähnt, kann auch die Gesamthöhe des Trägers 12 des Grundteils 1 verringert werden.

Es können gemäß einer Alternativlösung die Lenkerteile 2 und 3 auch unterschiedliche Breite aufweisen, wie in Fig. 5 gezeigt.

Es wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen; ein zweites Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung ist gezeigt, wobei ein inneres Lenkerteil 2 A eine Breite l₁ aufweist, die größer ist als die Breite l des inneren Lenkerteils 2 beim ersten Ausfüh rungsbeispiel; ein äußeres Lenkerteil 3 A weist eine Breite l₂ auf, die gleich oder kleiner ist als die Breite l des äußeren Lenkerteils 3 beim ersten Ausführungsbeispiel, und eine erste Aussparung 13 A am Grundteil 1 zur Aufnahme eines Endes des inneren Lenkerteils 2 A ist in der Breite größer ausgebildet als die zweite Aussparung 14 A zur Aufnahme eines Endes des äußeren Lenkerteils 3 A, so daß die obere Fläche des inneren Lenkerteils 2 A zur Achse der mehrstufigen Ketten ritzelanordnung S hin in Bezug auf die oben erwähnte Verlän gerungslinie X-X versetzt ist. In diesem Fall ist, weil die Breite l₁ des inneren Lenkerteils 2 A größer ist als die Breite l₂ des äußeren Lenkerteils 3 A, dann, wenn die Spalten zwischen den Lenkerteilen 2 A und 3 A der Verbindungsstifte 6 und 7 in der Größenordnung nicht zueinander verschieden sind, das Spiel eines jeden Lenkerteiles 2 A oder 3 A und umgekehrt des gesamten Lenkermechanismus verringerbar. Es ist auch die Gesamthöhe des Trägers am Grundteil 1 verringerbar.

Wie aus dem Obigen ersichtlich ist, sind bei der vorliegen den Erfindung die Verbindungsstifte 6, 7, 8 und 9 gegenüber der Ebene, die senkrecht zur Achse der mehrstufigen Ketten ritzelanordnung steht, schräggestellt, und die Höhe des Ab schnitts der Verbindung der Lenkerteile 2 und 3 mit dem Grund teil 1 ist größer ausgebildet als die Breite eines jeden Lenkerteils selbst, wobei man dieselbe Wirkung wie durch die Vergrößerung der Breite eines jeden Lenkerteiles erwar tet. Als Ergebnis ist das Spiel im Lenkermechanismus, das durch den Spalt zwischen jedem Lenkerteil 2 oder 3 und jedem Verbindungsstift 6 oder 7 verursacht ist, verringert. Wenn somit der Umwerfer oder die Gangsteuereinrichtung mit einem Positionierungsmechanismus versehen ist, wird der Unterschied zwischen dem Gangschalthub und der Bewegung der Kettenfüh rung verringert, wobei die Gangschaltwirkung in diesem Maße vergrößert wird.

Ferner kann die Höhe des Trägers am Grundteil verringert werden, wobei es dem Träger am Grundteil ermöglicht wird, am Anstreifen an einem Fremdkörper gehindert zu werden, und auch der Umwerfer insgesamt in der Abmessung verkleinert werden kann.

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

Claims

1. Umwerfer für ein Fahrrad, der eine Antriebskette auf ein Kettenritzel einer mehrstufigen Kettenritzelanordnung umwirft und versehen ist mit

- einem Lenkermechanismus, der vier Teile aufweist, die aus einem Grundteil, einem inneren Lenkerteil, einem äußeren Lenkerteil und einem beweglichen Teil gebildet sind, das eine Kettenführung aufweist, und
- einer Verbindungseinrichtung, die ein Paar Verbindungs stifte zur schwenkbaren Halterung der Lenkerteile am Grundteil sowie ein Paar Verbindungsstifte zur schwenk baren Halterung des beweglichen Teils an den Lenkertei len aufweist, wobei die Verbindungsstifte in Bezug auf eine Ebene senkrecht zur Achse der mehrstufigen Ketten ritzelanordnung so geneigt sind, daß die Kettenführung, wenn der Lenkermechanismus verformt wird, dazu eingerich tet ist, sich axial und radial zur mehrstufigen Ketten ritzelanordnung zu bewegen,

dadurch gekennzeichnet, daß die obere Fläche (2 a) des inneren Lenkerteils (2; 2 A) an der Seite der Verbindung mit dem Grundteil (1) zur Achse der mehrstufi gen Kettenritzelanordnung (S) in Bezug auf eine gedachte Verlängerungslinie (X-X) versetzt ist, die sich von der obe ren Fläche (3 a) des äußeren Lenkerteils (3; 3 A) senkrecht zur Achse des Verbindungsstiftes (7) erstreckt, durch wel chen dieses äußere Lenkerteil mit den Grundteil verbunden ist.

2. Umwerfer für ein Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundteil (1) mit einer ersten und zweiten Aussparung (13, 14) versehen ist, die in ihrem Inneren die Längsenden des inneren bzw. äußeren Lenkerteils (2, 3) aufnehmen, und daß die erste Aussparung (13) zur Aufnahme des inneren Lenkerteils (2) in ihrem Inne ren zur Achse der mehrstufigen Kettenritzelanordnung (S) hin in Bezug auf die zweite Aussparung (14) versetzt ist, die in ihrem Inneren das äußere Lenkerteil (3) aufnimmt.

3. Umwerfer für ein Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Lenkerteil (2) und das äußere Lenkerteil (3) jeweils eine gleiche Breite (1) aufweisen.

4. Umwerfer für ein Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundteil mit einer ersten und zweiten Aussparung (13 A, 14 A) versehen ist, um hierin das innere und äußere Lenkerteil (2 A, 3 A) aufzunehmen, daß die erste Aussparung (13 A) zur Aufnahme des inneren Len kerteils (2 A) in ihrem Inneren in der Weite größer ist als die zweite Aussparung (14 A) zur Aufnahme des äußeren Lenker teils (13 A) in ihrem Inneren, daß das innere Lenkerteil (2 A) in der Breite (l₁) größer ist als das äußere Lenkerteil (3 A), und daß die obere Fläche (2 a) des inneren Lenkerteils (2 A) zur Achse der mehrstufigen Kettenritzelanordnung (S) hin weiter versetzt ist als die obere Fläche (3 a) des äußeren Lenkerteils (3 A).