DE60018528T2

DE60018528T2 - Fahrradgangschaltung

Info

Publication number: DE60018528T2
Application number: DE60018528T
Authority: DE
Inventors: Valentino Campagnolo
Original assignee: Campagnolo SRL
Current assignee: Campagnolo SRL
Priority date: 1999-11-23
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2020-11-01
Also published as: US20040063528A1; ATE290489T1; US6623389B1; CN1296896A; EP1103456A3; CN1765693A; DE60018528D1; US7381142B2; TWI233908B; EP1103456B1; ITTO991023A0; CN1170726C; US7048659B2; ES2237401T3; EP1103456A2; CN100408423C; ITTO991023A1; IT1310731B1; JP2001200930A; US20060211528A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gangschaltung für Fahrräder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Eine Gangschaltung der Art, wie sie oben erläutert wurde, ist in US-A-5 480 356 beschrieben, einem Patent derselben Anmelderin.
1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt ein Rennfahrrad, das insgesamt mit Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist, enthaltend einen Rahmen 2, der in hinlänglich bekannter Weise aus Rohrelementen konstruiert ist, die Streben 3 umfassen, um das Hinterrad 4 zu halten. Bezugszeichen 5 kennzeichnet eine Gabel, die das Vorderrad hält, verbunden mit einer Lenker 70, der ebenfalls aus einem Rohraufbau besteht.
In seinem unteren Teil trägt der Rahmen 2 einen Kurbelsatz 7 eines im wesentlichen herkömmlichen Typs, um das Hinterrad 4 mit Hilfe einer Gangschaltung anzutreiben, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet und insgesamt mit Bezugszeichen 8 gekennzeichnet ist.
Die Gangschaltung 8 umfasst im wesentlichen einen hinteren Aufbau 9 und einen vorderen Aufbau 10, die in bekannter Art aus mehreren Kettenrädern 11 unterschiedlicher Durchmesser, die mit der Achse A des Hinterrades 4 koaxial sind, und mehreren Kettenblättern 12, ebenfalls unterschiedler Durchmesser, bestehen, die mit der Achse B des Drehpunktes des Kurbelsatzes 7 des Fahrrads koaxial sind.
Die Kettenräder 11 und die Kettenblätter 12 können durch eine Kette, die einen geschlossenen Kreislauf bildet, wahlweise in Eingriff gebracht werden, um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zu einzurichten, die mit Hilfe der Gangschaltung 8 verfügbar sind, indem ein hinteres Schaltwerk 14, das Teil der hinteren Anordnung 9 ist, und ein vorderes Schaltwerk 15, das zur vorderen Anordnung 10 gehört, betätigt werden.
2 der beiliegenden Zeichnungen zeigt das hinteren Schaltwerk 14, das gemäß der Lösung hergestellt ist, die in US-A-5 480 356 vorgeschlagen ist. Das hintere Schaltwerk 14 enthält einen ersten Körper 16, der am Fahrradrahmen angebracht werden soll, und einen zweiten Körper 17, der mit dem ersten Körper 16 mit Hilfe einer Parallelogramm-Verbindung verbunden ist, die zwei Arme 18 und 19 enthält, deren Enden bei 20, 21 und 22, 23 an den Körpern 16 und 17 gelenkig gelagert sind. Der zweite Körper 17 enthält in hinlänglich bekannter Weise einen Kipphebel 24, der die Kettenräder 25 und 26 trägt.
Bezugszeichen 27 kennzeichnet eine elektrische Betätigungseinrichtung in Gestalt eine Elektromotors, kombiniert mit einer Untersetzung, die direkt im Schaltwerk 14 enthalten ist, um die Verschiebung des zweiten Körpers 17 und somit ebenfalls des Kipphebels 24 durch unterschiedliche Eingriffspositionen der Kette 3 mit den Kettenrädern 11 zu bewirken.
3 der beiliegenden Zeichnungen zeigt die Motor- und Untersetzungsgetriebeanordnung 27, die den Gegenstand der Vorrichtung bildet, die in US-A-5 480 356 beschrieben ist. In dieser Zeichnung ist der Körper der Motor- und Untersetzungsgetriebeanordnung 27, dargestellt mit 28, in größerem Maßstab und im Querschnitt dargestellt. Der Körper 28 enthält nicht nur den Motor 27, sondern auch ein Planetenuntersetzungsgetriebe 29, das mit der Abtriebswelle des Elektromotors 27 verbunden ist. Der Abtrieb des Planetenuntersetzungsgetriebes 29 treibt die Drehung einer Schraube 30 an. Wies es in 2 gezeigt ist, ist der Körper 28 der Motor- und Untersetzungsgetriebeanordnung mit einer Gelenkkupplung am Körper 16 des Schaltwerks um eine Achse 22 angebracht, während die Schraube 30 in eine Schraubenhülse 31 eingreift, deren Körper gelenkig um eine Achse 21 am Körper 17 des Schaltwerks angebracht ist. Infolgedessen verläuft der Aufbau der Motor- und Untersetzungsgetriebeanordnung entlang einer Diagonalen der Parallelogrammverbindung, wobei das Drehen des Motors eine entsprechende Drehung der Schraube 30 durch das Planetengetriebe 29 bewirkt, so dass sich die Schraubenhülse 31 entlang der Schraube bewegt, was zu einer Verlängerung oder Verkürzung des Abstandes zwischen den Achsen 21 und 22 der Parallelogrammverbindung führt.
Wie es in 3 gezeigt ist, enthält der Körper 28 der Motor- und Untersetzungsgetriebeanordnung zudem eine Vorrichtung 32 mit einem Codierer, einschließlich eines optischen oder magnetischen Sensors, der in hinreichend bekannter Art und Weise mit einer Scheibe 34 zusammenarbeitet, die durch die Schraube 30 gehalten ist.
Der elektrische Strom für die Motor- und Untersetzungsgetriebeanordnung 27 wird durch eine Batterie 30' (1) bereitgestellt, die normalerweise in einem der Rohre des Fahrradrahmens 2 oder alternativ dazu auf einer Seite des Lenkers 70 oder innerhalb des Gehäuses einer Mikroprozessor-Steuereinheit 40 (in 1 nur zum Teil erkennbar) enthalten ist, die beispielsweise am Fahrradrahmen im Bereich des Kurbelsatzes angebracht sein kann und verwendet wird, um den Elektromotor 27 auf der Basis von Signalen zu steuern, die aus zwei manuell betätigten Steuerhebeln 43 und 44 stammen (die auch durch zwei Taster ersetzt sein können), die in bekannter Weise mit einem Bremshebel 41 (1) verbunden sind. Die Mikroprozessoreinheit 40 ist ebenfalls mit dem Codierer 32 verbunden, der die Winkelstellung der Schraube 30 und demzufolge des hinteren Schaltwerks erfasst, so dass der Elektromotor gestoppt wird, wenn ein verlangter Übersetzungsgang erreicht wurde, wobei dieser Gang durch manuelles Betätigen der Hebel 43 und 44 gewählt wird (die betätigt werden, um die Kette in höhere bzw. niedrigere Gänge zu schalten). Die Verbindungen zwischen den zuvor erwähnte elektrischen Komponenten erfolgt im Fall der oben erwähnten hinreichend bekannten Lösung mit Hilfe von Drähten (die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind), die in geeigneter Weise in den Rohren des Fahrradrahmens 2 untergebracht sind.
Die oben erwähnte, ältere Druckschrift beschreibt die Möglichkeit der Verwendung eines Codierers einer beliebigen Art, um die Einrichtung zum Erfassen der Positi on des zweiten Körpers des Schaltwerks bereitzustellen. Im Laufe der Erfahrung, die die Anmelderin in der Vergangenheit gemacht hat, wurde ein inkrementeller Codierer verwendet. Bei diesem Wandler machte es jede Unterbrechung der elektrischen Stromversorgung zum Codierer notwendig, einen Vorgang zur Rekalibrierung des Codierers auszuführen, indem das Schaltwerk in die Stellung bewegt wird, die vom Codierer als Null-Bezugspunkt angenommen wurde. Es ist ebenfalls wichtig, im Gedächtnis zu behalten, dass es einen steigenden Bedarf gibt, die Autonomie des Fahrrades mit batteriebetriebenen Systemen zu vergrößern und somit den Verbrauch elektrischer Energie zu vermindern. Zu diesem Zweck können Steuersysteme verwendet werden, die es ermöglichen, dass die Energie nur für die Zeitdauer geliefert wird, die nötig ist, um diesem Erfordernis zu genügen, worauf das System zu einem Betriebszustand mit geringem Verbrauch zurückkehrt. Es trifft zudem zu, dass, obwohl ein inkrementeller Wandler verwendet wird, Strategien entwickelt werden können, um den erfassten Positionswert auf einer logischen Ebene in der Steuereinheit gespeichert zu halten. Diese Lösung kann jedoch unzureichend sein, um die Zuverlässigkeit des Wandlers zu garantieren, da sich ohne Stromzufuhr die Stellung des zweiten Körpers des Schaltwerks infolge von Vibrationen geringfügig verändern kann, denen das Fahrrad in der Bewegung ausgesetzt ist.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gangschaltung gemäß Anspruch 1 zu erreichen, bei der die Einrichtungen zum Erfassen der Stellung des beweglichen Körpers des Schaltwerks immer eine zuverlässige und präzise Kennzeichnung der Stellung garantieren, selbst wenn beispielsweise die Stromversorgung unterbrochen ist.
In Hinblick auf die Erfüllung dieses Zwecks ist das Ziel der Erfindung eine Gangschaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung aus einem Absolut-Wandler besteht, der dem Schaltwerk zugeordnet ist und so beschaffen ist, dass er ein Signal erzeugt, das für die absolute Position des zweiten Körpers des Schaltwerks im Bezug auf die Position des ersten Körpers kennzeichnend ist.
Dank dieser Eigenschaft ist der Wandler immer in der Lage, die genauen Informationen über die Position des zweiten Körpers des Schaltwerks bereitzustellen, ohne dass ein Rekalibierungsvorgang nach einer Unterbrechung der Stromversorgung notwendig ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dieser Wandler ein Potentiometer, das wenigstens eine elektrisch leitende Führungsbahn und einen Kontakt aufweist, der auf der Führung infolge des Effektes einer Bewegung des zweiten Körpers des Schaltwerks im Bezug auf den ersten Körper gleitet. Bei einem ersten Beispiel dieser Ausführungsform ist das Potentiometer ein Drehpotentiometer, mit wenigstens einer kreisförmigen Führungsbahn und einem sich drehenden, beweglichen Kontakt, der in die Führungsbahn eingreift. Bei einem zweiten Beispiel ist das Potentiometer ein gleitendes Potentiometer mit einem Zylinder, der die zuvor erwähnte Führungsbahn trägt, und einer Stange, die den beweglichen Kontakt trägt, der im Zylinder gleitet.
Der Absolut-Wandler kann der Betätigungseinrichtung direkt zugeordnet sein oder sich zwischen zwei Teilen des Schaltwerks befinden, die sich im Bezug zueinander infolge der Bewegung des zweiten Körpers im Bezug auf den ersten Körper bewegen. Für den Fall, dass das Schaltwerk eine Parallelogramm-Verbindung hat, die den ersten Körper mit dem zweiten Körper verbindet, kann beispielsweise ein Drehpotentiometer in Verbindung mit einem beliebigen der Gelenke der Parallelogramm-Verbindung verwendet werden, oder es kann ein gleitendes Potentiometer zwischen zwei Teilen der Parallelogramm-Verbindung, die sich im Bezug zueinander bewegen, oder zwischen dem Körper des Motors und einer Gewindehülse angeordnet sein, die in eine Schraube eingreift, die vom Motor angetrieben wird.
Im Fall des Potentiometers, das auf der Welle der Betätigungseinrichtung angebracht ist, ist es zu bevorzugen, dass es stromabwärts einer Untersetzungsvorrichtung derart angeordnet ist, dass das Potentiometer weniger als eine Umdrehung ausführt, wenn sich der Schaltwerk zwischen seinen beiden Endstellungen bewegt. Andernfalls kann ein Untersetzungsgetriebe im Potentiometer an sich oder, alternativ dazu, eine Einrichtung zum Zählen der Umdrehungen der Welle, auf der das Potentiometer angebracht ist, zusammen mit dem Potentiometer vorgesehen sein.
Der Absolut-Wandler muss nicht unbedingt ein Potentiometer sein; beispielsweise könnte er vom optischen oder magnetischen Typ sein, wie etwa ein Halleffekt-Wandler.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor, die lediglich als Beispiel dienen und in keiner Weise den Geltungsbereich der Erfindung einschränken.
1 ist eine Perspektivansicht eines Rennrades,
2 ist eine Perspektivansicht eines hinteren Schaltwerks, das gemäß der hinreichend bekannten Technik hergestellt ist,
3 ist eine explosionsartige Perspektivansicht der Motor- und Untersetzungsgetriebeanordnung, die einen Teil des Schaltwerks aus 2 bilden,
4 ist eine Teilschnitt-Frontansicht einer ersten Ausführungsform eines hinteren Schaltwerks, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist,
5 ist ein Querschnitt entlang der Linie V-V von 4,
6 ist ein Querschnitt entlang der Linie VI-VI von 5,
7 ist eine Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform eines hinteren Schaltwerks, as gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist,
8 ist eine Frontansicht eines hinteren Schaltwerks, das gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist,
9 ist ein Querschnitt eines Details aus 8 in explosionsartigem Maßstab,
10 ist eine Perspektivansicht eines vorderen Schaltwerks eines Fahrrades, das gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist,
11 ist eine Teilquerschnittsansicht des vorderen Schaltwerks aus 10,
12 ist eine Ansicht entsprechend jener aus 11, die das vordere Schaltwerk in einem anderen Betriebszustand zeigt, und
13 und 14 zeigen eine Variante des vorderen Schaltwerks, das in 11 und 12 dargestellt ist.
In 4 sind die Teile, die jenen entsprechen, die in 2 gezeigt sind, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die allgemeine Anordnung des hinteren Schaltwerks, das in 4 dargestellt ist, ist im wesentlichen dieselbe, wie jene, die in 2 dargestellt ist. Hier hat die Motor- und Untersetzungsgetriebeanordnung ebenfalls einen Körper 28, der bei 22 zum ersten Körper 16 des Schaltwerks gelenkig angebracht ist, und steuert eine Schraube 30, die in eine Gewindehülse 31 eingreift, die bei 21 zum zweiten Körper 17 des Schaltwerks gelenkig angebracht ist. Im Fall von 4 bestehen die Einrichtungen zum Erfassen der Position des zweiten Körpers 17 jedoch nicht aus einem Codierer, der dem Motor 27 zugeordnet ist, sondern aus einem Wandler 50, der in einer Achse mit dem Gelenk 21 der Parallelogramm-Verbindung angebracht ist. Um genauer zu sein ist der Wandler 50 ein Absolut-Wandler, d.h. derart beschaffen, dass er ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das die absolute Position des zweiten Körpers 17 anzeigt. Bei der Ausführungsform von 4 besteht der Wandler 50 aus einem Drehpotentiometer, das in der Lage ist, die absolute Winkelstellung des zweiten Körpers 17 im Bezug auf einen Stift 51 (siehe 5 und 6) zu erfassen, der die Gelenkverbindung des Körpers 17 am Arm 18 der Parallelogramm-Verbindung um die Achse 21 erzeugt. Dieser Stift 51 dreht sich frei im Bezug auf den Körper 17 und ist starr mit dem Arm 18 der Parallelogramm-Verbindung verbunden, so dass eine bestimmte Relativdrehung des Stiftes 51 um den Körper 17 eindeutig einer bestimmten Stellung des Körpers 17 entspricht. Wie es in 5 und 6 gezeigt ist, enthält der Wandler 50 zwei runde elektrische Führungsbahnen 52, die beide durch den Körper 17 gehalten sind, der koaxial zur Achse 21 liegt, sowie einen Drehkontakt 53, der sich mit dem Stift 51 bewegt und über zwei Kontaktpunkte 54 (siehe 6) verfügt, die in einem Gleitkontakt jeweils in die beiden Führungsbahnen 52 eingreifen. Die beiden Führungsbahnen 52 sind durch ein Kabel 55 mit der Stromversorgung elektrisch verbunden, und der bewegliche Kontakt 53 wird verwendet, um den Stromkreis zwischen den beiden Führungsbahnen zu schließen, wobei eine Änderung der Stellung des beweglichen Kontaktes 53 eine Änderung des elektrischen Widerstandes bewirkt, der in bekannter Weise gemessen werden kann, um ein Signal zu erzeugen, das die absolute Stellung des beweglichen Körpers 17 anzeigt.
7 zeigt eine zweite Ausführungsform, die sich von jener, die in 4 dargestellt ist, lediglich durch die Tatsache unterscheidet, dass das Drehpotentiometer 54 nicht in einer Achse mit der Gelenkverbindung 21 sondern mit einer weiteren Gelenkverbindung der Parallelogramm-Verbindung (d.h. der Gelenkverbindung 23) angeordnet ist. Andernfalls ist der Aufbau des Schaltwerks und des Potentiometers 50 identisch mit jenem, der unter Bezugnahme auf 4 bis 6 beschrieben ist.
8 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein Absolut-Wandler verwendet wird, bestehend aus einem gleitenden zylinderartigen Potentiometer 56. Die Konstruktion des Potentiometers 56 ist schematisch in 9 dargestellt. Dieses Potentiometer enthält einen Zylinder 57, der zwei elektrische Führungsbahnen 58 aufweist, die einander gegenüberliegend verlaufen und über ein Kabel 59 mit Strom versorgt werden. Im Zylinder 57 befindet sich ein gleitender Stab 60 mit einem Element 61 im Zylinder, gleichend einem Kolben, der als beweglicher Kontakt wirkt, der den Stromkreis durch Verbinden der beiden Führungsbahnen schließt, so dass auch hier der elektrische Widerstand der Anordnung von der Position des Stabes 60 abhängt.
Wie es in 8 gezeigt ist, verläuft der Wandler 56, ähnlich wie der Motor 27, ebenfalls im wesentlichen entlang einer Diagonalen der Parallelogramm-Verbindung (auf einer Außenseite des Parallelogramms, wo der Wandler 56 den Motor nicht stört). Der Zylinder 57 ist bei 62 zum unbeweglichen Körper 16 gelenkig gelagert, während der Stab 60 bei 63 zu einer Erweiterung 18a am Arm 18 der Parallelogramm-Verbindung (ähnlich jener, die im allgemeinen bei herkömmlichen Schaltwerken zum Anschließen des flexiblen Bowdenzugs verwendet wird} gelenkig gelagert ist.
10 bis 12 zeigen ein weiteres Beispiel der Verwendung der Erfindung, angewandt bei einem vorderen Schaltwerk. Auch hier besteht das vordere Schaltwerk in bekannter Weise aus einem ersten Körper 16, der so beschaffen ist, dass er in bekannter Weise am Fahrradrahmen angebracht werden kann, und einem zweiten Körper 17, der gemäß einem herkömmlichen Verfahren in Gestalt einer Gabel ausgebildet ist, um den wahlweisen Eingriff der Kette auf den Kettenblättern 12 zu steuern, die dem Kurbelsatz zugeordnet sind. Der Körper 17 ist zudem mit dem unbeweglichen Körper 16 wiederum in bekannter Art und Weise durch eine Parallelogramm-Verbindung verbunden, die zwei Arme 18 und 19 umfasst, die bei 20, 21 bzw. 22, 23 am unbeweglichen Körper 16 und dem beweglichen Körper 17 gelenkig angebracht sind. Darüber hinaus erstreckt sich der Arm 18 bei der vorliegenden Erfindung in einen Hebel 60, dessen Bewegung durch eine Motor- und Untersetzungsgetriebeanordnung 27 der Art gesteuert wird, die zu vor beschrieben wurde und am unbeweglichen Körper 16 derart angebracht ist, dass sie um eine Achse 90 parllel zu den Achsen 20–23 der Parallelogramm-Verbindung oszilliert. Die Motor- und Untersetzungsgetriebeanordnung 27 bewirkt die Drehung einer Schraube 30, die in eine Gewindehülse 31 eingreift, die bei 61 am Hebel 60 gelenkig gelagert ist. 11 und 12 zeigen den gabelförmigen Körper 17 in seinem beiden Endstellungen.
Wie beim hinteren Schaltwerk wird auch hier die Stellung des beweglichen Körpers 17 mit Hilfe eines Absolut-Wandlers erfasst. Beim Beispiel von 11 und 12 ist der Wandler ein Drehpotentiometer, das der Gelenkverbindung 20 zugeordnet ist und einen Drehkontakt 53 umfasst, der mit dem Arm 18 und mit dem Hebel 60 verbunden ist und über eine bogenförmige Führungsbahn 52 am unbeweglichen Körper 16 gleitet.
Schließlich zeigen 13 und 14 eine Variante, die im wesentlichen identisch mit jener ist, die in 11 und 12 dargestellt ist, mit Ausnahme der Tatsache, dass in diesem Fall ein gleitendes Potentiometer 56 verwendet wird, das einen Stab 60 enthält, der gleitend in einem Führungselement 57 eingreift. Die Konstruktion des Inneren des Wandlers 56 kann dahingehend zum Großteil dieselbe wie jene sein, die unter Bezugnahme 9 dargestellt ist, dass der Stab 60 einen beweglichen Kontakt tragen kann, der zwei gegenüberliegende Führungsbahnen verbindet, die auf der Innenoberfläche des Führungselementes 57 angeordnet sind.
Es wird aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich, dass das Prinzip, das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, darin besteht, dass man eine motorisierte Gangschaltung unter Verwendung eines Motors, der dem Schaltwerk direkt zugeordnet ist, und einem Wandler zum Erfassen der Position des beweglichen Körpers, der durch den Motor gesteuert wird, realisiert, wobei dies ein Wandler des absoluten Typs ist, d.h. so beschaffen ist, dass er ein Ausgangssignal erzeugt, das die absolute Stellung des beweglichen Körpers kennzeichnet. Wenngleich ein Umsetzung dieses Wandlers in Gestalt eines Potentiometers bevorzugt wird, kann jede andere Art eines Absolut-Wandlers ebenfalls verwendet werden.
Beispielsweise sind optische oder sogar magnetische (z.B. Halleffekt) Typen von Absolut-Wandlern bekannt, die sich zum Erzeugen eines Ausgangssignals eignen, das die absolute Stellung des erfassten Elementes kennzeichnet.
In gleicher Weise geht aus der vorangehenden Beschreibung hervor, dass Dank der Verwendung eines Absolut-Wandlers die Vorrichtung gemäß dieser Erfindung immer eine zuverlässige und präzise Kennzeichnung der Stellung des Elementes anzeigen kann, dass verschoben wird, unabhängig von Unterbrechungen der Stromversorgung oder von Erschütterungen und Vibrationen, die die Vorrichtung erfährt, wenn das Fahrrad in Bewegung ist.
Es ist zudem klar, dass die Positionierung der Absolut-Wandlers deutlich im Bezug von jener abweichen kann, die hier beispielhaft beschrieben und dargestellt wurde. Wie wir im Fall eines Schaltwerks mit einer Parallelogramm-Verbindung gesehen haben, kann der Wandler auf einer Linie mit einem der Gelenkverbindungen der Parallelogramm-Verbindung angeordnet sein, oder er kann sich zwischen zwei beliebigen Teilen des Schaltwerks befinden, die sich im Bezug zueinander infolge einer Verschiebung des beweglichen Körpers des Schaltwerks bewegen. Alternativ kann der Wandler direkt der Steuermotor- und Untersetzungsgetriebeanordnung zugeordnet sein. Natürlich ist das Signal vom Wandler genauer, wenn letztgenannter so dicht wich möglich an dem Element angebracht ist, das er überwacht, so dass sein Signal nicht durch ein Antriebselement oder entsprechende Erschütterungen beeinflusst wird.
Was schließlich den elektrischen Steuermotor angeht, kann dieser natürlich in jeder bekannten Art hergestellt sein. Beispielsweise kann der Motor ein Gleichstrommotor mit Bürstenkontakten, ein Ultraschallmotor, ein Schrittmotor oder ein bürstenloser Motor sein.
Die elektrischen Verbindungen zwischen den Bauteilen der Vorrichtung, die gemäß dieser Erfindung hergestellt ist, können zudem mit einer drahtlosen Technologie unter Verwendung eines Senders und eines Empfängers hergestellt werden, die den unterschiedlichen Bauteilen zugeordnet sind.
Selbstverständlich können ohne Beeinträchtigung des Prinzips der Erfindung die Konstruktionsdetails und die Art der Anwendung beträchtlich von der Version abweichen, die hier lediglich beispielhaft beschrieben und dargestellt wurde, ohne vom Kontext der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Gangschaltung für Fahrräder, die aufweist: mindestens eine Kettenschaltung (14, 15), die einen ersten Körper (16), ausgelegt so, um an einem Fahrradrahmen (2) befestigt zu werden, und einen zweiten Körper (17), der in Bezug auf den ersten Körper (16) verschoben werden kann, besitzt, um so den wahlweisen Eingriff der Fahnadkette (13) auf einem einer Anzahl von Kettenrädern (11, 12) zu bewirken, um verschiedene Übersetzungsverhältnisse der Anordnung zu erreichen, eine elektrische Betätigungseinrichtung (27), um die Bewegung des zweiten Körpers (17) der Kettenschaltung zu bewirken, eine elektronische Steuereinrichtung (40), um die elektrische Betätigungseinrichtung (27) zu führen, Mittel (50) zum Erfassen der Position des zweiten Körpers (17) der Kettenschaltung, wobei die elektrische Betätigungseinrichtung (27) direkt der Kettenschaltung (14, 15) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel aus einem Absolut-Wandler (50), zugeordnet der Kettenschaltung (14, 15), aufgebaut sind, und so ausgelegt sind, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das für die absolute Position des zweiten Körpers (17) der Kettenschaltung in Bezug auf die Position des ersten Körpers (16) kennzeichnend ist.
Gangschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenschaltung die hintere Kettenschaltung eines Fahrrads ist, umfassend eine Parallelogramm-Verbindungseinrichtung (18, 19), die den zweiten Körper (17) mit dem ersten Körper (16) verbindet, und dass die elektrische Betätigungseinrichtung (27) ihre Achse entlang einer Diagonalen der Parallelogramm-Verbindungseinrichtung angeordnet besitzt, um den relativen Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Winkeln des Parallelogramms zu variieren.
Gangschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenschaltung eine vordere Kettenschaltung eines Fahrrads ist, umfassend eine Parallelogramm-Verbindungseinrichtung (18, 19), die den zweiten Körper (17) mit dem ersten Körper (16) verbindet, und dass die elektrische Betätigungseinrchtung (27) durch den ersten Körper (16) getragen ist und so ausgelegt ist, um einen Hebel (60), verbunden mit einem Arm (18), der einen Teil der Parallelogramm-Verbindungseinrichtung (18, 19) bildet, anzutreiben.
Gangschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungseinrichtung (27) an dem ersten Körper (16) so befestigt ist, dass sie sich um eine Achse (90) parallel zu den Achsen einer Gelenkverbindung der Parallelogramm-Verbindungseinrichtung schwenken kann.
Gangschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (50) ein Potentiometer ist, aufweisend mindestens eine elektrisch leitende Führungsbahn (52, 58) und einen bewegbaren Kontakt (53, 61), der sich entlang der Führungsbahn (52, 58) aufgrund des Effekts irgendeiner Bewegung des zweiten Körpers (17) der Kettenschaltung in Bezug auf den ersten Körper (16) bewegt.
Gangschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler ein sich drehendes Potentiometer (50) ist, aufweisend mindestens eine kreisförmige Führungsbahn (52) und einen sich drehenden, bewegbaren Kontakt (53), in Eingriff mit dem ersteren.
Gangschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler ein gleitendes Potentiometer (56) ist, aufweisend einen Zylinder (57), der die vorstehend angegebene Führungsbahn (58) trägt, und eine Stange (60), die den bewegbaren Kontakt (61), gleitend innerhalb des Zylinders, trägt.
Gangschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungseinrichtung (27) einen elektrischen Motor umfasst und dass der Absolut-Wandler (50) direkt der Welle des elektrischen Motors (27) zugeordnet ist.
Gangschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Absolut-Wandler (50) zwischen zwei Teilen der Kettenschaltung platziert ist, die sich in Bezug zueinander als Folge der Verschiebung des zweiten Körpers (17) in Bezug auf den ersten Körper (16) bewegen.
Gangschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das sich drehende Potentiometer (50) einer Gelenkverbindung der Parallelogramm-Verbindungseinrichtung zugeordnet ist.
Gangschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das gleitende Potentiometer (56) im Wesentlichen entlang einer Diagonalen der Parallelogramm-Verbindungseinrichtung angeordnet ist.
Gangschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungseinrichtung (27) einen elektrischen Motor aufweist und dass das gleitende Potentiometer (56) zwischen dem Körper (28) des Motors und und einer Gewindehülse (31) platziert ist, die in eine Schraube (30), geführt durch den Motor, eingreift.
Gangschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler ein optischer Wandler ist.
Gangschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler ein magnetischer Wandler ist.
Gangschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungseinrichtung (27) einen elektrischen Motor aufweist und dass der Motor (27) eine Abtriebswelle, verbunden mit dem zweiten Körper (17) mittels einer Schrauben/Gewindehülsenübertragung (30, 31), aufweist.
Gangschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (28) des Motors (27) so befestigt ist, dass er in einer Linie zu einer Gelenkverbindung (22) der Parallelogramm-Verbindung oszillieren kann, und die vorstehend angegebene Gewindehülse (31) so befestigt ist, dass sie um die gegenüberliegende Gelenkverbindung (21) der Parallelogramm-Verbindung oszillieren kann und mit einer Schraube (30), angetrieben durch den Motor (27), in Eingriff steht.
Gangschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungseinrichtung (27) einen elektrischen Motor aufweist und dass der Motor (27) eine Abtriebswelle, verbunden mit dem zweiten Körper (17) mittels einer Schrauben/Gewindehülsenübertragung (30, 31), besitzt.
Gangschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbindungen zwischen mindestens einigen der Bauelemente der Vorrichtung mittels drahtloser Verbindungen erreicht sind.
Gangschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler ein sich drehendes Potentiometer, befestigt an der Welle des elektrischen Motors, ist.
Gangschaltung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reduzierstück zwischen dem Potentiometer und der Welle des elektrischen Motors so eingesetzt ist, dass das Potentiometer weniger als eine Umdrehung vornimmt, wenn sich die Kettenschaltung zwischen ihren zwei Endpositionen bewegt.
Gangschaltung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Potentiometer ein Reduzierstück umfasst.
Gangschaltung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Zählen der Anzahl von Umdrehungen der Motorwelle dem Potentiometer zugeordnet ist.
Gangschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine manuell betätigte Aktivierungseinrichtung (43, 44), verbunden mit der elektronischen Steuereinrichtung (40), aufweist, um eine Aktivierung der elektrischen Betätigungseinrichtung (27) zu bewirken, um den erforderlichen Gang auszuwählen.
Gangschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (50) zum Erfassen der Position des zweiten Körpers (17) der Kettenschaltung weiterhin die Position zu der Steuereinrichtung (40) signalisiert, um so die elektrische Betätigungseinrichtung (27) in die Lage zu versetzen, automatisch gesperrt zu werden, wenn einmal die erforderliche Position erreicht worden ist.