DE4128866A1

DE4128866A1 - Elektromechanische gangschaltung fuer fahrraeder

Info

Publication number: DE4128866A1
Application number: DE19914128866
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Dumbser; Johann Vikuk; Manfred Dipl Ing Lutz; Albert Thein; Reiner Foik
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1991-08-30
Filing date: 1991-08-30
Publication date: 1993-03-04
Also published as: EP0529664A3; EP0529664A2

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Gangschaltung für Fahrräder oder artgleiche Fahrzeuge gem. dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein elektrischer Kettenwechsler ist aus der US-Schrift 39 19 891 bekannt, wo ein Elektromotor zusammen mit einem Getriebe mit dem Parallelogramm einer Kettenschaltung einwellig verbun den ist und die Verstellung mit Hilfe einer Nockensteuerung übernimmt. Die genannte Einrichtung ist als technische Einheit zu betrachten und kann nur so mit einem Fahrrad verbunden werden. Sie stellt mit ihrem optisch wenig ansprechenden Äuße ren zudem eine teuere Lösung dar.

Auch die DE 36 31 481 bildet mit dem zu schaltenden Gangwechs ler eine Einheit, die abgesehen von dem notwendigen zeitlichen Entwicklungs- und Fertigungsaufwand für ein komplett neues Aggregat teuer und wenig ansehnlich ist.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit geringem Aufwand ohne größere Beeinträchtigung der herkömmlichen Optik eines Fahrra des mit Gangschaltung eine elektromechanische Betätigung die ser Schaltung mit Mitteln, die sich auf den Gangwechselsteuer mechanismus beschränken, zu realisieren, die mit den herkömmli chen Gangschaltungen koppelbar und gegebenenfalls auch nach rüstbar sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschrieben.

Als weitere Ausgestaltung der elektromechanischen Gangschal tung wird vorgeschlagen, die äußere Form der Verstelleinrich tung der des Rohrrahmens dadurch anzupassen, daß sie rohrför mig ausgebildet ist und achs-parallel zu einem der Rahmenrohre angebracht wird. Vorzugsweise wird bei Verwendung einer Ketten schaltung für die hintere Schaltung die Verstelleinrichtung an einem Rohr des hinteren Rahmendreiecks befestigt. Gleiches gilt für ein Fahrrad mit Nabenschaltung.

Zur Erhöhung der Diebstahlsicherheit ist das Gehäuse zweige teilt und vorzugsweise der Energieteil abnehmbar. Es wird dadurch nicht nur der Wert für den Dieb gemindert, vielmehr ist auch die Funktion des Fahrrades eingeschränkt. Die Lösbar keit des Energieteils macht auch Variationsmöglichkeiten, insbesondere bei Verwendung von zwei parallel geschalteten Verstelleinrichtungen sichtbar: Ein einziger Energieteil genügt für die Betätigung beider Verstelleinrichtungen, so fern unter den Aggregaten eine elektrische Verbindung besteht.

Von der Lenkstange aus kann der Bediener die Verstelleinrich tung entweder elektrisch oder mechanisch über Draht- oder Seilzug verstellen. Zweckmäßigerweise ist der elektrische Schalter mit einer Tastatur versehen, die eine einfache Gang wahl ermöglicht und diese entweder über eine LCD-Anzeige oder aber über optisch sich selbst kennzeichnende Knöpfe anzeigt. Soll mechanisch geschaltet werden, so kann ein Schalter der herkömmlichen Bauweise eingesetzt werden, mit dessen Hebelstel lung alleine oder aber mit dessen mechanischer Ganganzeige der jeweils eingelegte Gang erkennbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen veran schaulicht, die ein Fahrrad mit einer Kettenschaltung darstel len. Es zeigen

Fig. 1 die Verstelleinrichtung, fest montiert am Rahmenrohr, zusammen mit dem abnehmbaren Energieteil,

Fig. 2 die Anordnung und Ausführung der Verstelleinrichtungen an einem Fahrradrahmen mit Kettenschaltung.

Wird mit 1 der mechanische Seilzug bezeichnet, mit Hilfe des sen ein Fahrradgetriebe betätigt werden kann, so ist eine Verstelleinrichtung 27 im Falle der Verwendung einer Ketten schaltung über einen Bowdenzug 51 mit der Schaltung 55 am Hinterrad 39 verbunden. Der Kettentrieb eines solchen Fahrra des besteht aus eben dieser Schaltung 66 mit einem Freewheel 53 und einem Werfer 57, der die Kette 61 auf dem Dreifachket tenblatt 63 hin- und herbewegt. Der Seilzug 1 hängt mit seinem Nippel 3 in der Einhängeöse 5 des Schaltgliedes 7, das zur Verstelleinrichtung 27 gehört und mit einem Manschette gesi chert ist. Unter der Verstelleinrichtung 27 verstehen wir eine zweigeteilte rohrförmige Einheit, die aus einem Motorteil 25 und einem Energieteil 37 besteht, die über einen Schnellver schluß 29 miteinander verbunden sind. Der Motorteil 25 enthält neben dem Motor 17 ein Getriebe 23 und eine Elektronik 19 und bildet zusammen mit dem Energieteil 37 ein Gehäuse 21.

Die Drehrichtung des mit Batterie-Gleichstrom betriebenen Motors 17 ist umsteuerbar und seine Intervalle lassen sich durch Tastendruck an einem Schalter 15 über die Elektronik 19 je nach Anforderung genau steuern. Der Motorteil 25 ist durch Bandagen 31 fest mit einem der Rahmenrohre, beispielsweise 41 oder 43, verbunden.

Um die Verbindung des Energieteils 37 mit dem Motorteil 25 zu sichern, sind an dem dem Schnellverschluß 29 gegenüber liegen den Ende des Energieteils Klemmführungen 33 angebracht, die der Befestigung zusätzlichen Halt verleihen. An dieser Stelle trägt der Energieteil 37 einen Deckel 35, der zum Befüllen des Hohlraumes mit Batterien dient.

Bei Fahrrädern mit Kettenschaltung wird eine Herstelleinrich tung 27 vorzugsweise auf dem waagerechten Rahmenrohr des Hin terbaus befestigt, um die Schaltung 55 zu bedienen. Zwei Ver stelleinrichtungen 27 kommen zum Einsatz, wenn am Tretlager mehrere Kettenblätter und ein Werfer 57 angebracht sind. In diesem Falle braucht der Energieteil 37 der Verstelleinrich tung 27 nur einmal montiert werden, da die beiden Verstellein richtungen 27 miteinander durch ein elektrisches Kabel verbun den sind. Ein solches Kabel verläuft vorzugsweise auch zum Schalter 15, von wo aus die Elektroniken der beiden Verstell einrichtungen 27 aktiviert werden. Es ist durchaus möglich, in besonderen Fällen der Nachrüstung die Steuerbefehle auch mecha nisch, d. h. über Seilzüge, in herkömmlicher Weise an die Ver stelleinrichtungen weiterzuleiten. Es müssen dann am Gehäuse 21 Mittel angebracht sein, die der Elektronik die mechanischen Steuerbefehle in elektrische umwandeln. Das Schaltglied 7 ist im Inneren des Motorteils 25 mit der Elektronik 19 über Wegge ber 11 verbunden, die dem jeweils am Schalter 15 vorgegebenen Weg mit dem vom Schaltglied 7 ausgeführten Weg vergleichen.

Wird nun durch den Bediener ein Knopf der Tastatur des Schal ters 15 bedient, so läuft der durch die Elektronik angesteuer te Motor 17 in der vorgegebenen Richtung eine vorgegebene Zeit lang, wodurch das Schaltglied 7 über das Getriebe 23 zu genau dem selben Weg veranlaßt wird, den die Schaltung braucht, um die Kette von dem bisherigen auf das gewünschte Ritzel im Freehweel 53 umzulegen.

Die Zugseile 1 arbeiten gewöhnlich gegen eine Feder in der Schaltung 55 oder im Werfer 57, weshalb das Getriebe nicht vom Abtrieb her drehbar sein darf, also selbsthemmend ausgelegt sein muß.

Es ist von Vorteil, wenn der durchschnittlich geübte Fahrer den gewählten Gang angezeigt bekommt. Diese Ganganzeige auf dem Schalter-Display kann beispielsweise die gewählten Gänge mit LCD-Ziffern anzeigen, wobei das Display zweigeteilt ausge führt sein muß, wenn ein schaltbares Kettenblatt mit Werfer verwendet wird. Die Anzeige beschränkt sich nicht auf die hier geschilderte Art, vielmehr können andere Anzeigen Verwendung finden, wie z. B. eine solche mit Knöpfen, die sich nach erfolg ter Betätigung durch Farbe, Beleuchtung, Stellung, o. ä. kennt lich machen.

Claims

1. Elektromechanische Gangumschaltung für Fahrräder oder ähnlich geartete Fahrzeuge, umfassend einen Schalter (15) zum Bedienen der Gangwechseleinrichtung, ein Fahrradgetrie be, das aus einer Getriebenabe oder einer hier bei spiel haft gezeigten Kettenschaltung, bestehend aus Schaltung (55) mit Freewheel (53) und Werfer (57) mit Dreifachketten blatt (63) bestehen kann und eine zwischen Schalter und Fahrradgetriebe angeordnete Verstelleinrichtung (27), dadurch gekennzeichnet, daß

- diese Verstelleinrichtung (27) mit dem zu schaltenden Fahrradgetriebe, beispielsweise der Schaltung (55) über herkömmliche mechanische Zugmittel (1) in Verbindung steht,
- diese Verstelleinrichtung (27) eine komplette Kraftein heit bildet, die aus Motor (25), Getriebe mit Elektronik (23), einem Schaltglied (7) sowie einem Energieteil (37) besteht und daß diese Krafteinheit die Form eines Rohres besitzt,
- diese Verstelleinheit (27) mit einem der Rahmenrohre (beispielsweise 41 oder 43) koaxial verbunden ist
- Weggeber (11) am Schaltglied (7) innerhalb des Gehäuses (21) und am Schalter (15) angeordnet sind, deren Abgleich in der Elektronik (19) zu exakten Verstellwegen am Schaltglied (7) gemäß den Steuerbefehlen am Schalter (15) führt.
- diese Verstelleinrichtung 27 mit dem Schalter (15) über elektrische Kabel (13) verbunden ist.

2. Elektromechanische Gangumschaltung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Verstellein richtung (27) den eines Rahmenrohres (beispielsweise 41) nicht wesentlich übersteigt.

3. Elektromechanische Gangumschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (27) aus wenigstens zwei Teilen besteht, deren einer fest mit einem der Rahmenrohre verbunden ist und deren anderer, vorzugsweise der Energieteil (37) ohne Verwendung von Werkzeugen abnehmbar ist.

4. Elektromechanische Gangumschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (27) mit dem Schalter (15) über einen Draht- oder Seilzug mechanisch verbunden ist.

5. Elektromechanische Gangumschaltung, nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehre rer zu verstellender Getriebe, z. B. bei einer Kettenschal tung die Schaltung (55) und das Dreifachkettenblatt (63) auch die entsprechende Anzahl von Verstelleinrichtungen (27) zum Einsatz kommt.

6. Elektromechanische Gangumschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Verwendung mehrerer Verstelleinrichtungen (27) nur ein einziger Ener gieteil (37) eingesetzt wird und nach Belieben an der einen oder der anderen Verstelleinrichtung (27) befestigt wird.

7. Elektromechanische Gangumschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (15) aus einer Eingabetastatur besteht.

8. Elektromechanische Gangumschaltung nach Anspruch 7, da durch gekennzeichnet, daß am Schalter 15 neben der Eingabe tastatur eine LCD-Ganganzeige angeordnet ist.

9. Elektromechanische Gangumschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (15) ein mechanischer Draht- oder Seilzugversteller ist und mit der Verstelleinrichtung (27) über mechanische Zugmittel in Verbindung steht.