DE4003443A1 - Elektromechanisches geraet fuer automatische gangschaltung bei fahrraeder mit optischer anzeige - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Gangschaltung bei Fahrrädern.

Das Gerät löst den Schaltvorgang bei betätigen des Bedienhebels automatisch aus, und führt den Vorgang selbständig zu Ende.

Die Anzeige des Schaltstandes erfolgt optisch mittels eines Display.

Bei heutigen Gangschaltungen ist ein manuelles betätigen und zu Ende führen des Schaltvorganges mittels eines Hebels erforderlich.

Dabei ist es nötig den Schalthebel während des Schalt­ vorganges mit Kraftaufwand zu betätigen, und z. B. bei Kettenschaltungen ist eine Kontrolle des eingelegten Ganges nur durch Sichtkontakt möglich, wodurch eine Verkehrsgefährdung entsteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Schaltvorgang automatisch auszulösen und zu beenden, und den eingelegten Gang am Bedienfeld optisch anzuzeigen.

Erreicht wird dieses Ziel durch ein elektromechanisches Gerät für automatische Gangschaltungen bei Fahrräder mit optischer Anzeige der Schaltstellung.

Ein erfindungsmäßiges elektromechanisches Gerät für automatische Gangschaltungen bei Fahrräder mit optischer Anzeige der Schaltstellung bereitet in der Herstellung keine Schwierigkeiten. Der Kostenaufwand ist relativ gering.

Das Design der Komponenten (Bedienteil, Gehäuse) kann leicht mit beliebigen Dekors, Kennzeichen, Farben usw. versehen werden. Dies bedeutet ferner, daß die Oberflächen schlag-, kratz-, staub- und wasserfest gestaltet werden können. Es zeigt

Fig. 1 eine veranschaulichende Darstellung die darauf hinweist, in welcher Weise der Aufbau der Komponenten erfolgt.

Fig. 2a die Draufsicht von oben auf den Motorenteil, wobei der Übersichtlichkeit halber die verdeckten Teile weggelassen sind.

Fig. 2b die Seitenansicht auf den Motorenteil mit der Anbauvorrichtung an den Querholm des Fahrrad­ rahmens.

Fig. 2c einen Schnitt längs der Linie x-x der Fig. 2a.

Fig. 3a die Draufsicht von oben auf das Bedienteil mit Display, wobei Übersichtlichkeit halber die elektronischen Bauteile weggelassen sind.

Fig. 3b die Seitenansicht des Bedienteils mit Befestigungs­ band zur Montage an der Lenkstange des Fahrrades.

Fig. 4-7 die elektronischen Komponenten des Bedienteiles.

Fig. 1 umfaßt eine Darstellung auf der ersichtlich ist, wie der Aufbau der Komponenten erfolgt.

Fig. 2a-3b umfaßt die grundsätzlichen Bauteile.

Fig. 2a und 2b stellen das Gehäuse zur Aufnahme der bei­ den Schrittmotoren mit Getriebeanbau dar. Das Gehäuse im Ganzen besteht aus schlagfesten duroplastischen Kunststoff wie zum Beispiel Novotext.

Der Deckel des Gehäuses (1) ist abnehmbar, und wird durch 2 Zylinderschrauben mit Schlitz (2) mit dem Gehäuseunter­ teil (3) verschraubt. An den Innenseiten des Deckels be­ findet sich eine Dichtung aus Gummi (4) die das Eintreten von Feuchtigkeit verhindert.

An der Vorderseite des Gehäuses befinden sich ca. 3 mm gro­ ße Löcher (5) die dazu dienen den Schrittmotoren die beiden Schaltkabel (6) (z. B. bei Rennrädern mit 12-Gangschaltung) zuzuführen.

An der Rückseite des Gehäuses befindet sich in mittlerer Stellung ein ca. 10 mm großes Loch (7), das für die Verbin­ dung (sprich Kabel) zwischen den Schrittmotoren und der Steuerungseinheit dient.

Am Innenboden des Gehäuses befindet sich eine 3 mm starke Aluminiumplatte (8), die mit dem Kunststoff durch einen Kontaktkleber verbunden ist. Sie dient, um ein sicheres Verschrauben des Gehäuses mit der Querstange des Rades zu ermöglichen. Dies wird mit einer Rohrschelle (9) die durch 2 Zylinderschrauben mit der Aluminiumplatte verschraubt wird gelöst. Die beiden zylindrischen Kunststoffbolzen (10) dienen zum sicheren befestigen des Gehäusedeckels.

Die Schrittmotoren (11) werden durch 2 Klammern aus Stahl (12) auf die Aluminiumplatte geschraubt, um sie so vor einer Verdrehung während des Schaltvorganges zu sichern. (Ein zweiter Motor mit Ansteuerung ist notwendig, wenn vorne mehrere Zahnräder geschaltet werden sollen, wie in der Fig. 2a dargestellt ist.)

Die beiden Schaltseile laufen auf einer Seilrolle (13), die mit einer Madenschraube (14) auf der Getriebewelle des Motors befestigt wird. Die Seilrollen können in der Größe variiert werden, da bei verschiedenen Fahrradmodel­ len unterschiedlich lange Schaltwege zurückgelegt werden müssen. Die Schaltseile werden durch eine Zylinderschraube (15) auf die Seilrolle geklemmt.

Das Befestigen des Bedienteiles wird mittels eines Bandes aus Gummi (16) gelöst. Dabei befinden sich in einem Ab­ stand von ca. 10 mm in X-Richtung 2 Gummistöpsel (17), die durch die Löcher (18) gedrückt werden, und so eine sichere Befestigung darstellen. Das Gummiband wird mittels eines Kontaktklebers mit dem Bedienteil verbunden (20).

Fig. 4 zeigt die prinzipielle Ansteuerung eines Schritt­ motors (Funktion in Fig. 4 beschrieben) mit gegen­ seitiger Verriegelung zwischen ZV und ZR.

Die Anzahl der Verriegelungsschaltungen ist abhängig von der Anzahl der Ausgänge am 4-Bit-Decoder.

Die Steuerungslogik wird mittels eines Synchron Vorwärts- Rückwärts-Dualzählers (Fig. 6) mit 4-Bit-Decoder (Fig. 5) realisiert.

Die Ansteuerung für Vorwärtszählen (ZV) und Rückwärts­ zählen (ZR) erfolgt mittels eines Hebelschalters (22) im Bedienteil.

Werden weniger als 16 Schaltstufen benötigt, können diese gegenseitig verriegelt werden.

Die prinzipielle Ansteuerung eines Display (20) ist aus Fig. 7 zu ersehen.

Die Anzahl der Displays wird von der Anzahl der vorderen Zahnräder bestimmt.

Die Bedeutung der Anzeige ist folgende:

Das 1. Display zeigt die Gänge von O . . . x (x ist abhängig von der Anzahl der hinteren Schaltstellungen).

Das zweite und die folgenden Display zeigt das jeweils benutzte vordere Zahnrad an. (Bei Fahrrädern mit Kettenschaltung z. B. Rennräder.)

Die Spannungsversorgung der Elektronik und Motore befindet sich im Bedienteil (21).

Claims (6)

1. Elektromechanisches Gerät für automatische Gang­ schaltungen bei Fahrräder mit optischer Anzeige der Schaltstellung, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltvorgang durch betätigen eines Bedienhebels automatisch ausgelöst wird, und die Schaltstellung optisch angezeigt wird.

2. Elektromechanisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltvorgang mittels eines Bedienschalters (22) ausgelöst wird.

3. Elektromechanisches Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltvorgang mit elektronischen Bauteilen Fig. 4-6 ausgeführt wird.

4. Elektromechanisches Gerät nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung optisch mittels Display (20) Fig. 7 angezeigt wird.

5. Elektromechanisches Gerät nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltvorgang mittels Motore (11) mit Getriebeanbau ausgeführt wird.

6. Elektromechanisches Gerät nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Schalt­ wege mittels auswechselbaren Seilrollen mit variablem Durchmesser angepaßt wird.