DE3714169A1 - Vorderer umwerfer fuer ein fahrrad - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen vorderen Umwerfer für ein Fahrrad und insbesondere einen solchen vorderen Um­ werfer, der mit einem Lenkergestängemechanismus versehen ist, der ein Befestigungsglied, eine Kettenführung mit einer innenliegenden Führungsplatte und einer äußeren Führungsplat­ te und Lenkerglieder aufweist, um die Kettenführung am Be­ festigungsglied über Schwenkachsen zu tragen, so daß der Gestängemechanismus verformt wird, um die Kettenführung axial zu vorderen Kettenrädern zu führen.

Diese Art eines vorderen Umwerfers für ein Fahrrad wurde bisher bereits beispielsweise im JP-GM Sho 43-19 064 offen­ bart, bei welchem zwei parallele Lenkerglieder schwenkbar über Schwenkachsen an einem Befestigungsteil getragen sind, die am Fahrradrahmen befestigt sind, und eine Kettenführung schwenkbar an den äußersten Enden der Lenkerglieder über Schwenkachsen getragen ist, die parallel zu den oben erwähn­ ten Schwenkachsen verlaufen, um hierbei einen Lenkergestänge­ mechanismus zu bilden, der verformt wird, um die Kettenfüh­ rung axial zu den mehrstufigen vorderen Kettenrädern zu füh­ ren, wobei die Kettenführung eine Antriebskette auf eines dieser umwirft.

Im allgemeinen sind die Schwenkachsen in Längsrichtung der Kettenführung angebracht, d.h. in Längsrichtung des Fahrrads, wobei bei dem oben erwähnten herkömmlichen Beispiel die Achse eines jeden Schwenkzapfens am, in Längsrichtung gese­ hen, vorderen Ende bezüglich des rückwärtigen Endes nach unten geneigt ist.

Dementsprechend bewegt sich die Kettenführung dann, wenn der Lenkergestängemechanismus verformt wird, axial zum vor­ deren Kettenrad und gleichzeitig auch in Längsrichtung des Fahrrads, verglichen mit einem solchen vorderen Umwerfer, bei welchem die Schwenkzapfen horizontal angeordnet sind, wobei der Berührungswiderstand zwischen der Kettenführung und der Antriebskette verringert wird und das Ändern des Fahrradganges durch eine leichte Berührung möglich ist. Die Schwenkzapfen, die sich in Längsrichtung des Fahrrads und parallel zur Kettenführung erstrecken, bewegen sich in bezug auf die Axialrichtung des vorderen Kettenrades in ei­ nem Kreisbogen.

Um sicherzustellen, daß die Kette auf eines der vorderen Kettenräder umgeworfen wird, sind das Maß der Kettenführungs­ bewegung axial zum vorderen Kettenrad und das Maß deren in Längsrichtung zum Fahrrad in bezug auf einen Hub zum Betäti­ gen eines Steuerdrahtes bestimmt, so daß dann, wenn die Kette von einem Kettenrad mit einem kleineren Durchmesser auf ein solches mit einem größeren Durchmesser umgeworfen wird, sich die Kettenführung längs eines Kreisbogens rund um die Achse in Längsrichtung zum Fahrrad bewegt, in anderen Worten, in einem Kreisbogen in bezug auf die Achsrichtung des vorderen Kettenrades. Ein solcher herkömmlicher vorde­ rer Umwerfer wird das folgende Problem erzeugen:

Wenn der vordere Umwerfer am Fahrradrahmen angebracht ist, ändert sich, weil die vorderen Kettenräder in ihren Montage­ lagen in bezug auf den Fahrradrahmen nicht konstant sind, das Verhältnis der Axialbewegung bei der Längsbewegung der Kettenführung in hohem Umfang, wenn sich deren Montagelage ändert.

Wenn deshalb beispielsweise die Kettenführung so angebracht ist, daß eine bestimmte Axialbewegung sichergestellt ist, wird das Maß der Längsbewegung so weit verringert, daß nicht das Ziel der Verbesserung der Gangschaltwirkung erzeugt wird, und wenn sie so angebracht ist, daß sie ein bestimmtes Maß der Längsbewegung sichert, um die Gangschaltwirkung zu verbessern, ist das Maß der Axialbewegung zu kurz, so daß die Gangschaltwirkung wieder gesenkt wird.

Im Lichte des obigen Problems wurde die vorliegende Erfindung entworfen. Es ist eines ihrer Ziele, einen vorderen Umwer­ fer für ein Fahrrad vorzusehen, der die Kettenführung nach vorne bewegen kann, wobei sie der Bewegung der Antriebskette folgt, ein bestimmtes Maß der Bewegung der Kettenführung axial zum vorderen Kettenrad sichern kann, um die Gangschalt­ wirkung zu verbessern, und ein bestimmtes Maß der Bewegung der Kettenführung in Längsrichtung des Fahrzeugs sichert, um die Gangschaltwirkung bzw. Kontrolle über den Gangschalt­ vorgang zu verbessern.

Der erfindungsgemäße vordere Umwerfer für ein Fahrrad ist mit einem Lenkergestängemechanismus versehen, der ein Befe­ stigungsglied, eine Kettenführung mit einer inneren Führungs­ platte und einer äußeren Führungsplatte und Lenkerglieder aufweist, um die Kettenführung am Befestigungsglied über Schwenkzapfen so zu tragen, daß der Lenkermechanismus ver­ formt wird, um die Kettenführung axial zum vorderen Ketten­ rad zu bewegen, wobei die Achse eines jeden Schwenkzapfens dann, wenn der vordere Umwerfer angebracht ist, nach vorne in seiner Längsrichtung von der Senkrechten zu der Mittel­ linie zwischen den Führungsplatten aus geneigt ist und das vordere Ende des Schwenkzapfens von der Kettenführung in bezug auf das rückwärtige Ende abliegt. Der Neigungswinkel zwischen der Achse des Schwenkzapfens und der Mittellinie zwischen den Führungsplatten ist hauptsächlich auf 30° bis 60° festgesetzt.

In der obengenannten Anordnung bewegt sich die Kettenführung dann, wenn die Kette von ihr umgeworfen wird, geradlinig und schräg nach vorne in bezug auf die Axialrichtung des vorderen Kettenrades, wenn es in der Draufsicht gesehen wird, wobei die Kettenführung in Längsrichtung des Fahrrads bis zu einem solchen Maß der Bewegung bewegt wird, das er­ forderlich ist, um die Gangschaltwirkung zu verbessern, und sich auch axial zum vorderen Kettenrad in einem Ausmaß der Bewegung bewegt, welches erforderlich ist, um die Gangschalt­ wirkung zu verbessern. Die Ausmaße dieser Bewegungen können stets sichergestellt werden, selbst wenn die mehrstufigen vorderen Kettenräder unterschiedliche Axiallagen aufweisen.

Dementsprechend wird der Wechsel des Fahrradganges stets wirksam durchgeführt und die Gangschaltwirkung der Ketten­ führung ist in hohem Maße verbessert.

Die obigen und weitere Ziele und neuartige Merkmale der Er­ findung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschrei­ bung noch umfassender ersichtlich, wenn diese im Zusammen­ hang mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.

In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines vorderen Umwerfers für ein Fahr­ rad, wobei ein Hauptteil hiervon gezeigt wird,

Fig. 2 eine Seitenansicht des vorderen Umwerfers in Fig. 1, und

Fig. 3 eine Draufsicht hierauf.

Es erfolgt die detaillierte Beschreibung der Erfindung, wo­ bei auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen wird: Ein vorde­ rer Umwerfer ist mit einem Befestigungsglied 1, das an einem Sitzrohr F am Fahrrad über ein Montageband 1 a befestigt ist, einer Kettenführung 2, die eine innere Führungsplatte 21 und eine äußere Führungsplatte 22 aufweist, und einem Paar aus einem ersten und zweiten Lenkerglied 31 und 32 versehen, und zwar auf eine solche Weise, daß die Lenkerglieder 31 und 32 mit dem Befestigungsglied 1 und der Kettenführung 2 durch Schwenkzapfen 4 bis 7 verbunden sind, die sich parallel zu­ einander erstrecken, wobei ein Lenkergestängemechanismus A zusammen mit dem Befestigungsglied 1, der Kettenführung 2 und den Lenkergliedern 31 und 32 gebildet ist.

Das erste Lenkerglied 31 ist einstückig mit einem Betätigungs­ arm 33 versehen, der sich nach oben erstreckt, und ein Steuerdraht, der sich von einem Steuerhebel (nicht gezeigt), der am Fahrradrahmen angebracht ist, aus erstreckt, ist mit einem Drahthalter 34 verbunden, der am Betätigungsarm 33 vorgesehen ist. Der Steuerhebel wird betätigt, um den Betä­ tigungsarm 33 über den Steuerdraht so zu schwenken, daß die Lenkerglieder 31 und 32 geschwenkt werden, wobei die Ketten­ führung 2 axial zur mehrstufigen vorderen Kettenradanordnung G bewegt wird, die am unteren Abschnitt des Rahmens F vorge­ sehen ist, und in Längsrichtung des Fahrrads auch nach vorne, wie das weiter unten erörtert wird.

Die mehrstufige vordere Kettenradanordnung G hat an der axialen Außenseite ein Kettenrad G-1 mit größerem Durchmes­ ser und an der axial gelegen inneren Seite ein Kettenrad G-2 mit kleinerem Durchmesser, wobei die Kettenführung 2 sich bewegt, um die Kette auf jedes der Kettenräder G-1 oder G-2 umzuwerfen, um hierdurch den Fahrradgang zu ändern.

Die Schwenkzapfen 4 und 5 unter den vier Schwenkzapfen 4 bis 7 tragen die Lenkerglieder 31 und 32 mit ihren oberen Ab­ schnitten am Befestigungsteil 1, und die anderen Schwenk­ zapfen 6 und 7 tragen die Lenkerglieder 31 und 32 mit ihren unteren Abschnitten an Paaren von Tragwänden 23 und 24, die sich von der inneren Führungsplatte 21 aus erstrecken, wobei sich die Lenkerglieder 31 und 32 parallel sowie rund um die jeweiligen Schwenkzapfen 4 bis 7 schwenken.

Wie in Fig. 1 deutlich gezeigt, ist bei dem Ausführungsbei­ spiel der Erfindung die Achse der jeweiligen Schwenkzapfen 4 bis 7 von einer Senkrechten Y in bezug auf die Mittellinie X zwischen den Führungsplatten 21 und 22 nach vorne in Längs­ richtung des Fahrrads schräggestellt, wenn der vordere Um­ werfer hieran angebracht ist. Die Schwenkzapfen sind jeweils so angeordnet, daß sie sich am vorderen Ende von der Ketten­ führung 2 in bezug auf ihr rückwärtiges Ende wegbewegen. Im einzelnen beträgt der Neigungswinkel zwischen der Achse der jeweiligen Schwenkzapfen 4 bis 7 und der Mittellinie X 30° bis 60°.

Wenn somit die Kettenführung 2 axial zur mehrstufigen vorde­ ren Kettenradanordnung G bewegt wird, um die Kette C zwischen dem Kettenrad G-1 mit dem größeren Durchmesser und jenem G-2 mit dem kleineren Durchmesser umzuwerfen, dann ist die Kettenführung 2 geradlinig und schräg nach vorne zu den vor­ deren Kettenrädern beweglich, wenn diese in Draufsicht an­ gesehen werden, kurz gesagt also in Richtung des Pfeiles Z. Somit kann sich die Kettenführung 2 axial zu den vorderen Kettenrädern bewegen, während sie schräg in Längsrichtung versetzt wird.

Als nächstes wird der Grund erläutert, warum die Schwenk­ zapfen 4 bis 7 unter dem bestimmten Winkel von 30° bis 60° in bezug auf die Mittellinie X zwischen den Führungsplatten 21 und 22 schräggestellt ist.

Um das Umwerfen der Kette C zwischen den Kettenrädern G-1 und G-2 sicherzustellen, ist es erforderlich, die Kettenfüh­ rung 2 axial um eine Länge von 7 bis 8 mm zu bewegen. Um die Kette sanft auf jedes der Kettenräder G-1 oder G-2 umzuwer­ fen, um hierbei die Gangschaltwirkung zu verbessern, ist es erforderlich, die Kettenführung um einen Mindestwert von 4 mm in Längsrichtung zu bewegen. Diesen Erfordernissen wird dadurch Genüge geleistet, daß die Schwenkzapfen 4 bis 7 im Bereich von 30° bis 60° angeordnet sind, wobei die Kette C zuverlässig auf jedes vordere Kettenrad G-1 oder G-2 umge­ worfen werden kann und die Gangschaltwirkung verbessert wer­ den kann.

In einem Fall, in welchem der Winkel R der Neigung der je­ weiligen Schwenkzapfen 4 bis 7, 30° oder weniger beträgt, wird das Maß der Längsbewegung der Kettenführung 2 kleiner als der oben erwähnte Mindestwert von 4 mm in bezug auf ei­ nen Betätigungshub des Steuerdrahtes, der mit der Kettenfüh­ rung verbunden ist, wobei dann der Zweck nicht voll erfüllt wird, den Gangschaltvorgang besser durchzuführen. In jenem Fall, in welchem der Neigungswinkel R 60° oder mehr beträgt, wird das Maß der Längsbewegung der Kettenführung 2 größer als es erforderlich ist, und zwar in bezug auf den Betätigungs­ hub hiervon. Dementsprechend wird das Maß der Axialbewegung der Kettenführung 2 kleiner als der erforderliche Hub von 7 mm, wobei es erforderlich ist, den Betätigungshub des Drah­ tes zu erhöhen, um den ordnungsgemäßen Hub sicherzustellen, was dazu führt, daß ein neues Problem dahingehend erzeugt wird, daß die Gangschalteigenschaft wieder verschlechtert wird.

Der Neigungswinkel der jeweiligen Schwenkzapfen 4 bis 7, der auf 30° bis 60° festgesetzt ist, sollte bevorzugt auf 45° festgesetzt werden, wobei das Maß der Bewegung der Ketten­ führung 2 in Längsrichtung zum Fahrrad 8 mm beträgt und je­ nes axial zum vorderen Kettenrad 8 mm, wobei der Gangschalt­ vorgang durch die Kettenführung in optimalem Zustand sicher­ gestellt wird.

Die Kettenführung 2 kann sich, wenn die Kette hierbei umge­ worfen wird, geradlinig und schräg nach vorne bewegen, wenn sie in der Draufsicht gesehen ist, und zwar in bezug auf die Axialrichtung des vorderen Kettenrades und dadurch, daß die Schwenkzapfen 4 bis 7 auf die oben erwähnte Weise schräggestellt werden. In anderen Worten, die Kettenführung 2 bewegt sich geradlinig in Richtung des Pfeiles Z in Fig. 1, aber nicht in einem Kreisbogen um die Längsachse, wie her­ kömmlich. Somit ist ein Berührungswiderstand zwischen der Kettenführung 2 und der Kette C stets selbst dann verringer­ bar, wenn sich die mehrstufig angeordneten vorderen Ketten­ räder in ihrer Montagelage ändern, wobei die Gangschaltei­ genschaft verbessert wird und die Betätigungskraft verrin­ gert wird, die zum Ändern des Fahrradganges erforderlich ist.

Da ferner die Kette C, wenn sie vom Kettenrad G-2 mit dem kleineren Durchmesser auf jenes G-1 mit dem größeren Durch­ messer umgeworfen wird, durch die Kettenführung 2 schräg nach vorne in bezug auf die Mittellinie X zwischen den Führungs­ platten belastet wird, besteht kein Erfordernis, an der Vorderkante der äußeren Führungsplatte 22 eine Zwangsführung vorzusehen, um die Kette, wenn sie umgeworfen wird, daran zu hindern, axial auswärts zum Kettenrad G-1 mit dem größe­ ren Durchmesser überzustehen. In anderen Worten, die vorde­ re Kante der äußeren Führungsplatte 22 bewegt sich axial zum vorderen Kettenrad und in Vorwärtsrichtung des Fahrrads, um die Kette C daran zu hindern, überzustehen, wobei es er­ möglicht wird, daß die äußere Führungsplatte 22 in ihrer Länge verringert wird.

Somit kann die Kettenführung 2 in ihrer Länge klein ausgebil­ det sein, ohne daß sie es verursacht, daß die Kette C von ihr freikommt, wobei der Berührungswiderstand mit der Kette C verringert wird und die Gangschaltwirkung verbessert wird.

Die Kettenführung 2 bewegt sich, wenn die Kette C hiervon vom Kettenrad G-1 mit dem größeren Durchmesser auf jenes G-2 mit dem kleineren Durchmesser umgeworfen wird, schräg nach hinten in bezug auf die oben erwähnte Mittellinie X, so daß jene Lage, in welcher die äußere Führungsplatte 22 die Kette C gegen das Kettenrad G-2 mit dem kleineren Durch­ messer schiebt, nach hinten versetzt wird, um die Kette mühe­ los auszulenken, verglichen mit dem herkömmlichen vorderen Umwerfer, bei welchem die Schwenkzapfen 4 bis 7 parallel zur Mittellinie X verlaufen. Somit kann die Kette C durch eine kleine Kraft axial einwärts zur mehrstufigen vorderen Ketten­ radanordnung bewegt werden, und die Gangschaltwirkung muß erhöht werden. Somit kann sich die Kettenführung 2 an der Hinterkante nach vorne bewegen, wobei sie in diesem Ausmaß einer großen Kettenradkapazität entspricht.

Während ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf dessen spe­ ziellen Aufbau beschränkt, der eine Erläuterung und keine Einschränkung in der Beschreibung bildet.

Claims (3)

1. Vorderer Umwerfer für ein Fahrrad, mit

• a) einem Lenkergestängemechanismus, der ein Befesti­ gungsglied, eine Kettenführung mit einer inneren Führungs­ platte und einer äußeren Führungsplatte und Lenkerglieder aufweist, durch welche die Kettenführung am Befestigungs­ glied getragen ist, und
• b) Schwenkzapfen zur schwenkbaren Halterung der Len­ kerglieder durch diese am Befestigungsglied und an der Ket­ tenführung,

dadurch gekennzeichnet, daß die Achse eines jeden der Schwenkzapfen (4 bis 7) nach vorne in Längsrich­ tung des Fahrrads schräggestellt ist, wenn der vordere Um­ werfer hieran angebracht ist, und zwar gegenüber der Senk­ rechten (Y), die sich in bezug auf die Mittellinie (X) zwi­ schen den Führungsplatten (21, 22) quer erstreckt, wobei das vordere Ende eines jeden Schwenkzapfens von der Kettenfüh­ rung (2), verglichen mit dem hinteren Ende, abgelegen ist.

2. Vorderer Umwerfer für ein Fahrrad nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Neigungswin­ kel zwischen der Achse eines jeden der Schwenkzapfen (4 bis 7) und der Mittellinie (X) zwischen den Führungsplatten (21, 22) 30° bis 60° beträgt.