DE60113757T2

DE60113757T2 - Fahrradkettengangschaltung

Info

Publication number: DE60113757T2
Application number: DE60113757T
Authority: DE
Inventors: Masanori Naga-gun Kondo
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2021-04-10
Also published as: JP2001347983A; CN1318492A; CN1119258C; TW498040B; DE60113757D1; ATE305878T1; EP1147978A3; EP1147978B1; JP3572269B2; EP1147978A2; US6629903B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft allgemein einen Fahrrad-Kettenwerfer. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Fahrrad-Kettenwerfer mit einer Gangschaltbetätigungsvorrichtung, die leicht zu betätigen ist.
2. Hintergrundinformationen
Fahrradfahren wird zu einer zusehends beliebteren Form sowohl der Erholung wie auch des Transports. Außerdem ist Fahrradfahren ein sehr beliebter Wettkampfsport sowohl für Amateure als auch für Profis geworden. Ob nun das Fahrrad für Erholung, Transport oder Wettkampf benutzt wird, verbessert die Fahrradindustrie ständig die verschiedenen Komponenten des Fahrrads. Die verschiedenen Komponenten des Fahrrads sind gewöhnlich am Fahrradrahmen angebracht. Einige Komponenten des Fahrrads, die umfassend neu gestaltet wurden, sind die Fahrrad-Kettenwerfer.
Eine Komponente, die am Fahrradrahmen angebracht ist, ist der vordere Kettenwerfer. Allgemein gesagt ist der vordere Kettenwerfer typischerweise am Sitzrohr des Fahrradrahmens befestigt. Grundsätzlich umfasst der vordere Kettenwerfer, wie im am nächsten kommenden Dokument EP 0653347 A1 , das alle Merkmale des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart, ein fixiertes Element, das nicht-beweglich am Sitzrohr des Fahrradrahmens befestigt ist, und einen beweglichen Abschnitt, der gelagert ist, um relativ zum fixierten Element beweglich zu sein. Auf dem beweglichen Abschnitt ist eine Kettenführung gelagert, die ein Paar senkrechter Oberflächen aufweist, um in Kontakt mit einer Kette zu gelangen.
Viele Kettenwerfer des Stands der Technik und ihre Schaltvorrichtungen weisen einige Nachteile auf. Beispielsweise erfordern die meisten mechanischen Schaltvorrichtungen für Kettenwerfer einen Hebel oder Knopf zum Hinaufschalten und einen weiteren Hebel oder Knopf zum Herunterschalten. Daher kann der Fahrer unsicher sein, welchen Hebel oder Knopf er benutzen soll. Darüber hinaus sind einige Kettenwerfer des Stands der Technik und/oder ihre Schaltvorrichtungen manchmal kompliziert und teuer in der Herstellung. Ferner erfordern die Schaltvorrichtungen für einige Kettenwerfer zum Betätigen einen beträchtlichen Kraftbetrag.
Im Hinblick auf das obengenannte besteht ein Bedarf an einem Fahrrad-Kettenwerfer, der die oben erwähnten Probleme im Stand der Technik überwindet. Diese Erfindung widmet sich diesem Bedarf im Stand der Technik, sowie weiteren Erfordernissen, wie der Fachmann aus dieser Offenbarung ersieht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe dieser Erfindung ist, Fahrern eine leicht zu betätigende Gangschaltbetätigungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen. Das Schalten des Kettenwerfers entweder von einem niedrigen Gang zu einem hohen Gang oder umgekehrt erfordert lediglich, einen Schalthebel zu drücken. Diese Drücken zwingt die drehende Nocke, sich in nur einer Richtung zu drehen.
Eine weitere Aufgabe ist, einen Gangschaltmechanismus bereitzustellen, der einfach und mit geringen Kosten zu produzieren ist.
Eine zusätzliche Aufgabe ist, eine Gangschaltbetätigungsvorrichtung bereitzustellen, die sehr leicht zu betätigen ist.
Die obigen Aufgaben können grundsätzlich durch Bereitstellen eines Kettenwerfers für ein Fahrrad wie er durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart wird, gelöst werden. Der Kettenwerfer weist grundsätzlich ein Befestigungselement, eine Kettenführung und einen Kettenführung-Positioniermechanismus auf. Das Befestigungselement ist ausgelegt, um mit einem Abschnitt des Fahrrads verbunden zu sein. Die Kettenführung ist beweglich mit dem Befestigungselement verbunden. Die Kettenführung ist ausgelegt, um eine Kette eines Fahrrad in einer Querrichtung zu verschieben. Der Kettenführung-Positioniermechanismus besitzt eine funktionsmäßig mit der Kettenführung verbundene Betätigungsnocke. Die Betätigungsnocke ist ausgelegt, um mit einem Steuerelement verbunden zu sein und ist angeordnet, um sich in Reaktion auf eine Bewegung des Steuerelements nur in eine Richtung zu drehen, um die Kettenführung von einer ersten Position in eine zweite Position zu bewegen.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Unter Bezug auf die dazugehörigen Zeichnungen, die einen Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden, ist:
1: eine Seitenansicht eines Fahrrads mit einem vorderen Kettenwerfer gemäß der vorliegenden Erfindung;
2: eine schematische Darstellung des vorderen Kettenwerfers mit einem Kettenführung-Positioniermechanismus, der mit einer Schalteinheit verbunden ist, gemäß der vorliegenden Erfindung;
3: eine perspektivische Ansicht des vom Fahrrad entfernten vorderen Kettenwerfers und des Kettenführung-Positionermechanismus mit dem vorderen Kettenwerfer in einer oberen Position;
4: eine perspektivische Explosionsteilansicht des in 3 dargestellten vorderen Kettenwerfers und Kettenführung-Positioniermechanismus;
5: eine schematische Teilansicht des in den 1-4 dargestellten vorderen Kettenwerfers, wobei sich der Kettenwerfer in der oberen Position und ein Betätigungselement des Kettenführung-Positioniermechanismus in der zurückgestellten oder Ruheposition befindet;
6: eine schematische Vorderansicht des in 5 dargestellten Kettenwerfers, wobei Bereiche des Kettenführung-Positioniermechanismus ausgebrochen sind, um die Positionen der Betätigungsnocke und des Nockenantriebsglieds zu zeigen, wenn der Kettenwerfer sich in der oberen Position befindet;
7: eine schematische Vorderansicht des in den 5-6 dargestellten vorderen Kettenwerfers, die eine mittlere Position des vorderen Kettenwerfers und des Kettenführung-Positioniermechanismus zeigt, wenn ein Steuerkabel gezo gen ist, um den Kettenwerfer von der oberen Position in eine untere Position zu schalten;
8: eine schematische Vorderansicht des in den 5-7 dargestellten vorderen Kettenwerfers, die den Kettenführung-Positioniermechanismus in einer voll betätigten Position zeigt, nachdem der Kettenwerfer von der oberen Position in die untere Position geschaltet wurde;
9: eine schematische Vorderansicht des in 8 dargestellten vorderen Kettenwerfers, wobei Abschnitte des Kettenführung-Positioniermechanismus ausgebrochen sind, um die Positionen der Betätigungsnocke und des Nockenantriebsglieds zu zeigen, wenn sich der Kettenwerfer in der unteren Position befindet;
10: eine schematische Vorderansicht des in den 5-9 dargestellten vorderen Kettenwerfers, die das Betätigungselement nach dem Schalten des Kettenwerfers von der oberen Position in die untere Position während des Entspannens des Steuerkabels in einer mittleren Position zeigt;
11: eine schematische Vorderansicht des in den 5-10 dargestellten vorderen Kettenwerfers, die das vollständig in die entspannte oder Ruheposition zurückgestellte Betätigungslement nach Schalten des Kettenwerfers von der oberen Position in die untere Position zeigt;
12: eine schematische Vorderansicht des in den 5-11 dargestellten vorderen Kettenwerfers, der eine mittlere Position des vorderen Kettenwerfers und des Kettenführung-Positioniermechanismus zeigt, wenn das Steuerkabel gezogen ist, um den Kettenwerfer von der unteren Position in die obere Position zu schalten;
13: eine schematische Vorderansicht des in den 5-12 dargestellten vorderen Kettenwerfers, die den Kettenführung-Positioniermechanismus in einer voll betätigten Position zeigt, nachdem der Kettenwerfer von der unteren Position in die obere Position geschaltet wurde;
14: eine schematische Vorderansicht des in 13 dargestellten vorderen Kettenwerfers, wobei Bereiche des Kettenführung-Positioniermechanismus ausgebrochen sind, um die Positionen der Betätigungsnocke und des Nockenantriebsglieds zu zeigen, wenn der Kettenwerfer in die oberen Position zurückgestellt ist;
15: eine schematische Vorderansicht des in den 5-14 dargestellten vorderen Kettenwerfers, die das Betätigungselement in einer mittleren Position während des Lockerns des Steuerkabels zeigt, nachdem der Kettenwerfer von der unteren Position in die obere Position geschaltet wurde;
16: eine vergrößerte Draufsicht eines Abschnitts des Gehäuses des in den 1- 15 dargestellten vorderen Kettenwerfers;
17 eine Vorderansicht des in 15 dargestellten Abschnitts des Gehäuses;
18: eine Rückansicht des in den 16 und 17 dargestellten Abschnitts des Gehäuses;
19: eine vergrößerte Seitenansicht einer Hauptachse des Kettenführung-Positioniermechanismus des in den 1-15 dargestellten vorderen Kettenwerfers;
20: eine Stirnseitenansicht der in 19 dargestellten Hauptachse;
21: eine vergrößerte Stirnseitenansicht einer inneren Kopplungsachse des in den 1-15 dargestellten vorderen Kettenwerfers;
22: eine Stirnseitenansicht der in 21 dargestellten inneren Kopplungsachse;
23: eine vergrößerte Seitenansicht von links einer Indexierachse des in den 1-15 dargestellten vorderen Kettenwerfers;
24: eine Vorderansicht der in 23 dargestellten Indexierachse;
25: eine Seitenansicht von rechts der in den 23 und 24 dargestellten Indexierachse;
26: eine vergrößerte Seitenansicht von links eines inneren Kopplungselements des in den 1-15 dargestellten Kettenwerfers;
27: eine Stirnseitenansicht des in 26 dargestellten inneren Kopplungselements;
28: eine vergrößerte Seitenansicht einer inneren Kopplungsniete des in den 1-15 dargestellten vorderen Kettenwerfers;
29: eine vergrößerte Seitenansicht des Nockenantriebsglieds mit einer Rolle des Kettenführung-Positioniermechanismus des in den 1-15 dargestellten vorderen Kettenwerfers;
30: eine vergrößerte Vorderansicht eine Positioniersperrrads des Kettenführung-Positioniermechanismus des in den 1-15 dargestellten vorderen Kettenwerfers;
31: eine Stirnseitenansicht des in 30 dargestellten Positioniersperrrads;
32: eine Rückansicht des in den 30 und 31 dargestellten Positioniersperrrads;
33: ein Querschnitt des in den 30-32 dargestellten Positioniersperrrads entlang der Schnittlinie 33-33 in 30;
34: eine vergrößerte Vorderansicht des Betätigungselements des Kettenführung-Positioniermechanismus des in den 1-15 dargestellten vorderen Kettenwerfers;
35: eine Seitenansicht von rechts des in 34 dargestellten Betätigungselements;
36: eine Seitenansicht von links des in den 34 und 35 dargestellten Betätigungselements;
37: ein Querschnitt des in den 34-36 dargestellten Betätigungselements entlang der Schnittlinie 37-37 in 35;
38: eine vergrößerte Seitenansicht einer Fixierscheibe des Kettenführung-Positioniermechanismus des in den 1-15 dargestellten vorderen Kettenwerfers;
39: eine vergrößerte Seitenansicht einer Sperrklinkenachse des Kettenführung-Positioniermechanismus des in den 1-15 dargestellten vorderen Kettenwerfers;
40: eine Stirnseitenansicht der in 39 dargestellten Sperrklinkenachse;
41: eine vergrößerte Seitenansicht eines Indexierarms des Kettenführung-Positioniermechanismus des in den 1-15 dargestellten vorderen Kettenwerfers;
42: eine Stirnseitenansicht des in 41 dargestellten Indexierarms;
43: eine vergrößerte Seitenansicht einer Indexierfeder des Kettenführung-Positioniermechanismus des in den 1-15 dargestellten vorderen Kettenwerfers; und
44: eine Stirnseitenansicht der in 43 dargestellten Indexierfeder.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezug auf 1 wird zunächst ein Fahrrad 10 mit einem vorderen Kettenwerfer 12 erläutert, der fest mit seinem Sitzrohr 14 seines Rahmes verbunden ist. Wie in 2 zu sehen, wird der vordere Kettenwerfer 12 durch eine Schalteinheit 16 über ein Schaltkabel oder Steuerelement 18 betätigt, um eine Kette 20 zwischen zwei vorderen Kettenrädern 22a und 22b des Antriebsstrangs zu bewegen. Die Schalteinheit 16 ist auf der Lenkstange 24, wie in 2 zu sehen, angebracht.
Fahrräder und ihre verschiedenen Komponenten sind im Stand der Technik wohlbekannt und daher werden das Fahrrad 10 und seine verschiedenen Komponenten hier nicht ausführlich diskutiert oder dargestellt außer bei den Komponenten, die sich auf die vorliegende Erfindung beziehen. Anders ausgedrückt werden hier nur der vordere Kettenwerfer 12 und die Komponenten, die sich auf ihn beziehen, diskutiert und/oder dargestellt. Wie hier verwendet, beziehen sich die Ausdrücke „nach vorne, nach hinten, nach oben, oberhalb, nach unten, unterhalb und quer" auf die Richtungen eines Fahrrads, an dem der vordere Kettenwerfer angebracht ist, in seiner normalen Fahrposition. Entsprechend sollen diese Ausdrücke, wie sie verwendet werden, um den vorderen Kettenwerfer 12 in den Ansprüchen zu beschreiben, bezüglich des Fahrrads 10 in seiner normalen Fahrposition ausgelegt werden.
Der vordere Kettenwerfer wird durch Bewegung der Schalteinheit 16 betätigt. Vorzugsweise ist die Schalteinheit 16 auf der Lenkstange 24 des Fahrrads 10 angebracht und umfasst einen Befestigungsabschnitt 30 mit einem schwenkbar mit diesem verbundenen Schalthebel 32. Der Schalthebel 32 ist an einem ersten Ende oder Nippel 18a des Kabels (Steuerelements) 18 auf eine herkömmliche Weise befestigt. Das zweite Ende oder der Nippel 18b des Schaltkabels 18 ist mit dem vorderen Kettenwerfer 12 wie unten diskutiert funktionsmäßig verbunden. Wenn der Schalthebel 32 geschwenkt wird, bewirkt dies, dass das Schaltkabel 18 relativ zum vorderen Kettenwerfer gezogen wird. Wenn der Schalthebel 32 losgelassen wird, zwingt eine Rückstellfeder (nicht dargestellt) den Schalthebel 32 und das Schaltkabel 18 zurück in seine ursprüngliche Position. Somit wird das Schaltkabel 18 bezüglich des vorderen Kettenwerfers 12 geschoben, wenn der Schalthebel 32 entspannt wird.
Die genaue Gestaltung der Schalteinheit 16 ist für die vorliegende Erfindung nicht wichtig. Die Schalteinheit soll in der Lage sein, das Schaltkabel oder das Steuerelement 18 um einen vorbestimmten Betrag zu ziehen und zu entspannen. Der Fachmann ersieht aus dieser Offenbarung, dass eine herkömmliche Bremshebelbaugruppe zum Betätigen des vorderen Kettenwerfers 12 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnte. Desweiteren kann bei der dargestellten Ausführungsform ein Druckknopf anstelle eines Hebels verwendet werden. Darüber hinaus ist es für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass andere Arten von Mechanismen verwendet werden können.
Der vordere Kettenwerfer 12 umfasst grundsätzlich ein fixiertes oder Befestigungselement 40, eine an dem Befestigungselement 40 durch ein Paar von Kopplungselementen 44 und 46 beweglich verbundene Kettenführung und einen Kettenführung-Positioniermechanismus 48, der die Bewegung der Kettenführung 42 relativ zum Befestigungselement 40 steuert. Insbesondere ist der Kettenführung-Positioniermechanismus 48 mit dem zweiten Ende 18b des Schaltkabels 18 verbunden, um die Kettenführung 42 zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu bewegen. In der ersten Position führt die Kettenführung 42 eine Kette 20 über das äußere oder größere Kettenrad 22a. In der zweiten Position führt die Kettenführung 42 eine Kette 20 über das innere Kettenrad oder kleinere Kettenrad 22b. Die Kettenführung 42 wird zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegt, wenn der Schalthebel 32 gedrückt und dann entspannt wird. Entsprechend kann eine sehr einfache Schalteinheit 16 verwendet werden, um den vorderen Kettenwerfer 12 zu betätigen.
Wie am besten in den 1-15 zu sehen ist, wird das Befestigungs- oder fixierte Element 40 vorzugsweise direkt an den Sitzstützenabschnitt oder das Sitzrohr 14 des Fahrradrahmens geklemmt. Während der vordere Kettenwerfer dargestellt ist, fest mit Sitzstützenabschnitt 14 des Fahrradrahmens verbunden zu sein, ist es für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass der vordere Kettenwerfer 12 mit anderen Teilen des Fahrrads 10 verbunden sein kann, je nachdem ob die untere Halterung erforderlich und/oder gewünscht ist. Desweiteren kann der Kettenwerfer 12 mit dem Fahrrad 10 an einem am Rahmen des Fahrrads 10 angelöteten oder angeschweißten Befestigungsabschnitt verbunden sein.
Darüber hinaus ist in der bevorzugten Ausführungsform die Kettenführung 42 oberhalb des Befestigungselements 40 angeordnet, und das Steuerelement oder -kabel 18 erstreckt sich entlang des Sitzrohrs 14 nach unten. Natürlich ist es für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass die Kettenführung 42, falls erforderlich und/oder gewünscht, unterhalb des Befestigungselements 40 angeordnet sein könnte. Desweiteren könnte sich das Steuerelement oder -kabel 18 um die untere Halterung und zurück das Sitzrohr hinauf zum Kettenwerfer 12 erstrecken.
Das Befestigungselement 40 umfasst grundsätzlich einen ersten C-förmigen Klemmabschnitt 40a, einen zweiten C-förmigen Klemmabschnitt 40b, eine Schwenkwelle 40c und ein Befestigungsmittel 40c, wie am besten in den 3 und 4 zu sehen. Der erste und der zweite Klemmabschnitt 40a und 40b sind aus einem steifen Material hergestellt, um den vorderen Kettenwerfer 12 fest und steif am Sitzstützenabschnitt 16 des Fahrrads 10 zu befestigen. Vorzugsweise sind die Klemmabschnitte 40a und 40b aus einem harten Metallmaterial hergestellt. Natürlich könnten die Klemmabschnitte 40a und 40b aus anderen steifen Materialien, wie etwa einem harten steifen Kunststoffmaterial hergestellt sein. In der dargestellten Ausführungsform sind die Klemmabschnitte 40a und 40b unter Verwendung herkömmlicher Herstellungsmethoden, wie etwa Gießen oder spanender Bearbeitung, hergestellt. Natürlich können die Klemmabschnitte 40a und 40b auch aus Metallblech hergestellt sein, das in die gewünschte Form gebogen ist.
Die ersten Enden der Klemmabschnitte 40a und 40b sind über die Schwenkwelle 40c, die sich in einer im wesentlichen senkrechten Richtung bezüglich des Fahrrads 10 erstreckt, schwenkbar miteinander verbunden. Die anderen Enden der Klemmabschnitte 40a und 40b sind mit dem Befestigungsmittel 40d lösbar miteinander verbunden. Das Befestigungsmittel 40d ist vorzugsweise eine Schraube oder ein Befestigungsbolzen, der in ein Gewindeloch des zweiten Endes des ersten Klemmabschnitts 40a geschraubt ist. Natürlich kann das Befestigungsmittel 40d in Verbindung mit einer Mutter oder dergleichen verwendet werden.
Wie am besten in den 3, 4 und 16-18 zu sehen, bildet der erste Klemmabschnitt 40a einen Abschnitt einer Kopplungsbaugruppe 50, die das Befestigungselement 40 mit der Kettenführung 42 verbindet. Anders ausgedrückt sind die Abschnitte der Kopplungsbaugruppe 50 integral mit dem ersten Klemmabschnitt 40a wie unten erklärt ausgebildet.
Der erste Klemmabschnitt 40a weist einen gekrümmten Abschnitt 51 und ein Paar im wesentlichen paralleler Befestigungsflansche 52a und 52b, die sich vom gekrümmten Abschnitt 51 nach außen erstrecken, auf. Jeder der Befestigungsflansche 52a und 52b besitzt ein Schwenkloch 53a oder 53b, das eine Schwenkwelle 54a oder 54b zur Verbindung des zweiten oder äußeren Kopplungselements 46 mit diesen aufnimmt. Die Schwenklöcher 53a und 53b fluchten axial, so dass das zweite oder äußere Kopplungsglied 46 problemlos relativ zum Befestigungselement 40 schwenkt.
Der erste Klemmabschnitt 40a weist desweiteren drei weitere Gewindelöcher 55, 56 und 57 zum ortsfesten Befestigen von drei Schwenkachsen 61, 62 und 63 zum Befestigen des ersten oder inneren Kopplungselements 44 und des Kettenführung-Positioniermechanismus 48 an diesen, wie unten erklärt, auf. Das erste Gewindeloch 55 nimmt eine erste oder Hauptschwenkachse 61 auf, auf der ein Teil des Kettenführung-Positioniermechanismus 48 gelagert ist.
Die Hauptachse 61 kann, wie in den 19-20 zu sehen, grundsätzlich in vier relativ zylindrische Bereiche 61a, 61b, 61c und 61d unterteilt werden. Jeder der Endbereiche 61a und 61d der Hauptachse 61 ist mit einem Gewinde versehen, wobei der erste Endbereich 61a verschraubt ist und mittels eines Gewindes im Loch 55 des Befestigungselements 40 aufgenommen ist. Der andere oder zweite Endbereich 61d der Hauptachse 61 ist mit einem Gewinde versehen, um eine Mutter 64 aufzunehmen, um einen Abschnitt des Kettenführung-Positioniermechanismus 48 zu halten. Der zweite Bereich 61b der Hauptachse 61 besitzt den größten Durchmesser und weist ein Paar ebener Bereiche auf, so dass die Hauptachse 61 leicht in das Loch 55 des Befestigungselements geschraubt werden kann. Dieser zweite Bereich 61b bildet eine Anschlagfläche mit dem dritten Bereich 61c derart, dass der Kettenführung-Positioniermechanismus 48 vom Befestigungselement 40 beabstandet ist. Anders ausgedrückt wirkt der zweite Bereich 61b als ein Beabstandungsbereich. Der dritte Bereich 61c der Hauptachse 61 weist das Positioniersperrrad und das auf diesem frei drehbare Betätigungselement auf. Das Ende des vom zweiten Bereich 61b abgewandten dritten Bereichs 61c ist vorzugsweise mit einem Paar ebener Bereiche zum nicht-drehbaren Aufnehmen der Fixierscheibe während des Montagevorgangs des Kettenführung-Positioniermechanismus 48 versehen. Die Hauptschwenkachse 61 umfasst grundsätzlich einen ersten Gewindebereich 61a, einen zweiten zylindrischen Bereich 61b mit einem Paar ebener Oberflächen, einen dritten zylindrischen Bereich 61c mit einem Paar ebener Flächen und einen vierten Bereich 61d mit einem Gewinde.
Die Indexierachse 63 weist, wie am besten in den 23-25 zu sehen, grundsätzlich drei Bereiche 63a, 63b und 63c auf. Der erste Bereich 63a der Indexierachse 63 ist mit einem Gewinde versehen, um in das Befestigungsloch 56 des Befestigungselements 40 geschraubt zu werden. Der zweite Bereich 63b der Indexierachse 63 weist eine Paar ebener Bereiche zum Drehen der Indexierachse 63 auf. Dieser zweite Bereich 63b wirkt darüber hinaus als ein Beabstandungselement, um den Indexierarm mit der Indixiernocke auszurichten. Auf dem dritten Bereich 63c der Indexierachse 63 ist der Indexierarm drehbar gelagert und der dritte Bereich 63c weist eine ringförmige Nut zum Aufnehmen einer Halteklammer, um den Indexierarm an ihm zu befestigen, auf. Die zwischen dem zweiten Bereich 63b und dem dritten Bereich 63c gebildete Anschlagfläche weist eine Mehrzahl sich axial erstreckender Löcher auf, die ein Ende der Indexierfeder aufnehmen. Vorzugsweise ist die Indexierfeder eine Torsionsfeder, wobei ein Ende in einem der Löcher der Indexierachse 63 angeordnet ist und das andere Ende um den Indexierarm gebogen ist.
Wie am besten in den 2-15 zu sehen, ist die Kettenführung 42 vorzugsweise aus einem harten steifen Material hergestellt. Zum Beispiel ist die Kettenführung 42 vorzugsweise aus einem Metallmaterial wie etwa einem steifen Metallblech hergestellt, das in die gewünschte Form gebogen ist. Die Kettenführung 42 weist einen Kettenaufnahmeschlitz auf, der aus einem Paar senkrechter Schaltplatten 42a und 42b gebildet ist. Die senkrechten Schaltplatten 42a und 42b sind ausgelegt, um mit der Kette 20 in Eingriff zu gelangen und somit die Kette 20 in einer Richtung zu bewegen, die im wesentlichen quer zum Fahrrad 10 liegt. Die Schaltplatten 42a und 42b sind miteinander über ein Paar Platten 42c und 42d verbunden. Die obere Platte 42c ist integral zwischen den Schaltplatten 42a und 42b ausgebildet. Die untere Platte 42d weist ein Ende auf, das integral mit der äußeren Schaltplatte 42b und dem anderen Ende, das an der inneren Schaltplatte 42b mittels eines Befestigungsmittels 65, wie etwa einer Schraube oder Niete, befestigt ist, ausgebildet ist.
Die Kettenführung 42 weist darüber hinaus ein Paar Befestigungsflansche 42e und 42f auf, die sich von der inneren Schaltplatte 42a nach außen erstrecken, um über das innere und das äußere Kopplungselement 44 und 46 mit dem Befestigungselement 40 verbunden zu werden. Somit bilden diese Befestigungsflansche 42e und 42f der Kettenführung 42 einen Abschnitt der Kopplungsbaugruppe 50, die die Kettenführung 42 mit dem Befestigungselement 40 verbindet. Der Befestigungsflansch 42e ist ferner vorzugsweise mit einem Paar Gewindelöcher zum Aufnehmen von Einstellschrauben 66 und 67 in diesen versehen. Die erste Einstellschraube 66 ist eine Niedrig-Position-Einstellschraube, während die zweite Einstellschraube eine Hoch-Position-Einstellschraube ist. Die Einstellschrauben 66 und 67 sind in Eingriff mit einem fächerförmigen Bereich der Kopplungsbaugruppe 50, um einen Bewegungsbereich der Kettenführung 42 zu steuern. Anders ausgedrückt werden durch individuelles Einstellen der axialen Ausdehnung der Einstellschrauben 66 und 67 relativ zur Kettenführung 42 die eingezogene (untere) Position und die ausgestreckte (obere) Position der Kettenführung 42 unabhängig voneinander eingestellt. Dieser Einstellmechanismus ist im Stand der Technik wohlbekannt und wird daher hier nicht ausführlich gezeigt oder beschrieben.
Vorzugsweise ist die Kopplungsbaugruppe 50 eine Vier-Streben-Kopplung, die vom ersten und zweiten Kopplungselement 44 und 46 und Bereichen des Befestigungselements 40 und der Kettenführung 42 gebildet wird. Das erste Kopplungselement 44 weist ein Paar von Schwenkpunkten auf, die auf einer Linie liegen, die im wesentlichen parallel zu einer Linie ist, die durch die Schwenkpunkte des zweiten Kopplungselements 46 verläuft. Ähnlich liegen die Schwenkpunkte jedes ersten Endes des ersten und zweiten Kopplungselements 44 und 46 auf einer Linie, die im wesentlichen parallel zu einer Linie ist, die durch die Schwenkpunkte der anderen oder zweiten Enden des ersten und des zweiten Kopplungselements 44 und 46 verläuft.
Das erste oder innere Kopplungselement 44 ist funktionsmäßig mit dem Kettenführung-Positioniermechanismus 48 verbunden, um die Kettenführung 42 zwischen der ersten und der zweiten Position zu bewegen. Insbesondere ist das innere Kopplungselement 44 ein L-förmiges Element, das schwenkbar an der Schwenkachse 62 befestigt ist, die sich vom ersten C-förmigen Klemmbereich 40a nach außen erstreckt. Das innere Kopplungselement 44 weist, wie am besten in den 26-27 zu sehen, drei Befestigungslöcher 44a, 44b und 44c auf. Die ersten zwei Befestigungslöcher 44a und 44b nehmen die Schwenkwellen für die Kopplungsbaugruppe 50 auf, während das dritte Befestigungsloch 44c einen Teil des Kettenführung-Positioniermechanismus 48 aufnimmt. Insbesondere nimmt das Loch 44a eine Niete 45 auf (28), das Loch 44b ist auf der inneren Kopplungsachse 62 aufgebracht (21-22), und das Loch 44c nimmt ein Nockenantriebsglied 75 auf (29), wie unten ausführlicher erklärt.
Der Kettenführung-Positioniermechanismus 48 umfasst grundsätzlich ein Positioniersperrrad 70 mit einer Betätigungsnocke 71 und einer Indexiernocke 72, einen Betätigungsmechanismus oder ein Betätigungselement 73, einen Indexiermechanismus oder ein Indexierelement 74 und ein Nockenantriebsglied 75. Der Kettenführung-Positioniermechanismus 48 ist funktionsmäßig mit dem Schaltkabel 18 derart verbunden, dass, wenn der Fahrer den Schalthebel 32 der Schalteinheit 16 drückt, dies das Schaltkabel 18 zieht, so dass das Positioniersperrrad 70 gedreht wird. Diese Drehung des Positioniersperrrads 70 bewirkt, dass die Betätigungsnocke 71 mittels der Kopplungsbaugruppe 50 die Kettenführung 42 zwischen ihrer ersten und zweiten Position bewegt. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Kettenführung-Positioniermechanismus 48 mit dem ersten Klemmabschnitt 40a auf einer ersten Seite des Gehäuses 40 verbunden. Natürlich ist es für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass der Kettenführung-Positioniermechanismus 48 je nach Wunsch und/oder Bedarf mit anderen Abschnitten des Gehäuses 40 verbunden werden könnte. Beispielsweise könnte der Kettenführung- Positioniermechanismus mit einer gegenüberliegenden Seite oder einer weiteren Stelle bezüglich des Gehäuses 40 verbunden sein.
Nun unter Bezug auf die 3, 4 und 30-33 ist das Positioniersperrrad 70 ein scheibenförmiges Element, das drehbar an der Hauptachse 61 angebracht ist, so dass es sich frei um sie herum drehen kann. Wie unten erklärt, ist das Positioniersperrrad 70 integral mit der Betätigungsnocke 71 und der Indexiernocke 72 ausgebildet, so dass sie sich zusammen auf der Hauptachse 61 um ein mittiges Loch 76 drehen. Die Drehrichtung des Positioniersperrrads 70, der Betätigungsnocke 71 und der Indexiernocke 72 werden vom Betätigungselement 73 und dem Indexierelement 74, wie unten erklärt, gesteuert.
Das Positioniersperrrad 70 umfasst vorzugsweise vier Sperrradzähne 70a, die um 90° auf dem Außenumfang des Positioniersperrrads 70 voneinander beabstandet sind. Jeder dieser Zähne 70a besitzt eine Anschlagfläche 70b und eine Rampenfläche 70c, die in Eingriff mit dem Betätigungselement 73 gelangt, um die Drehbewegung des Positioniersperrrads 70 zu steuern. Entsprechend wirkt das Positioniersperrrad 70 mit dem Betätigungselement 73 und dem Indexiermechanismus oder -element 74 zusammen, um sicherzustellen, dass sich die Betätigungsnocke 71 und die Indexiernocke 72 in nur einer Richtung drehen.
Die Betätigungsnocke 71 ist integral auf einer axialen Fläche des Positioniersperrrads 70 ausgebildet, die sich gegenüber der Indexiernocke 72 befindet. Die Betätigungsnocke 71 ist von einer Betätigungsnut 78 mit einer ähnlichen Form umgeben. Insbesondere ist die Betätigungsnocke 71 ein oval oder länglich geformtes Nockenelement, das vier ebene Positionierflächen 71a, 71b, 71c und 71d aufweist. Zwei der Positionierflächen 71a und 71c der Betätigungsnocke 71 entsprechen der ersten oder oberen Position, während die anderen zwei Positionierflächen 71b und 71d der Betätigungsnocke 71 einer niedrigen oder zweiten Position entsprechen. Anders ausgedrückt bewirkt eine vollständige Umdrehung der Betätigungsnocke 71, dass sich die Kettenführung 42 zweimal zwischen der oberen und der unteren Position hin und her bewegt. Vorzugsweise sind die vier Positionierflächen 71a-71d der Betätigungsnocke 71 ebene Oberflächen, die zum Positionieren der Kettenführung 42 beitragen.
Die Betätigungsnut 78, die die Betätigungsnocke 71 umgibt, weist eine ovale Innenoberfläche 78a auf, die der äußeren Umfangsfläche der Betätigungsnocke 71 entspricht, und eine von der Innenfläche 78a beabstandete ovale Außenfläche 78b. Anders ausgedrückt ist die Betätigungsnut mit vier in der Außenfläche 78b ausgebildeten ebenen Positionierflächen 79a, 79b, 79c und 79d versehen, die den ebenen Positionierflächen 71a, 71b, 71c und 71d der Betätigungsnocke 71 entsprechen.
Die Indexiernocke 72 ist auf der axialen Fläche des Positioniersperrrads 70, die sich gegenüber der Betätigungsnocke 71 befindet, angeordnet. Die Indexiernocke 72 wirkt mit dem Indexiermechanismus 74 zusammen, um die Betätigungsnocke 71 und das Positioniersperrrad 70 in einer der vier Drehpositionen zu halten. Vorzugsweise ist die Indexiernocke 72 ein sternförmiges Element, das vier Nockenvorsprünge 72a, 72b, 72c und 72d und vier Ausnehmungen 72e, 72f, 72g und 72h aufweist, die mit den Nockenvorsprüngen 72a, 72b, 72c und 72d abwechseln. Zwei der Nockenvorsprünge 72a und 72c fluchten mit den oberen Positionierflächen 71a und 71c der Betätigungsnocke 71, während die anderen zwei Nockenvorsprünge 72b und 72d mit den unteren Positionierflächen 71b und 71d der Betätigungsnocke 71 fluchten. Die Nockenvorsprünge 72a, 72b, 72c und 72d sind vorzugsweise um 90° beabstandet.
Unter Bezug auf die 3, 4 und 34-40 umfasst das Betätigungselement oder der Betätigungsmechanismus 73 grundsätzlich einen Betätigungsarm oder ein Betätigungselement 80, eine Sperrklinke 81, eine Sperrklinkenachse 82, eine Sperrklinkenrückstellfeder 83, eine Rückstellfederfixierscheibe 84 und eine Betätigungsrückstellfeder 85. Der Betätigungsarm 80 besitzt an einem Ende ein erstes Loch 80a, das die Hauptachse 61 durch sich hindurch aufnimmt, und an seinem anderen Ende ein Loch 80b zum Befestigen der Sperrklinke 81 daran über die Sperrklinkenachse 82. Das erste Loch 80a ist dimensioniert und geformt, um dem Betätigungsarm 80 zu ermöglichen, sich frei um die Hauptachse 61 zu drehen. Das zweite Loch 80b weist in sich fest verbunden die Sperrklinkenachse 82 auf. Vorzugsweise ist das Ende der Sperrklinkenachse 82 verformt, so dass es am Betätigungsarm vernietet ist. Der Betätigungsarm 80 ist ferner mit einer Durchgangsbohrung 80c versehen, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Loch 80a und 80b zum Aufnehmen des Schaltkabels 18 in ihnen befindet. Vorzugsweise ist eine gekrümmte Nut 80d von der Durchgangsbohrung 80c um das erste Loch 80a zur Aufnahme des Schaltkabels 18 beim Drehen des Betätigungsarms 80 ausgebildet. Eine Oberflächennut 80e ist ferner auf dem Betätigungsarm 80 zur Aufnahme eines Endes der Sperrklinkenfeder 83 ausgebildet.
Die Sperrklinke 81 ist drehbar auf der Sperrklinkenachse 82 angebracht und umfasst einen Anschlag 81a an dem Ende, das vom Loch 80b, das die Sperrklinkenachse aufnimmt, abgewandt ist. Die Sperrklinkenrückstellfeder 83 besitzt ihren um die Sperrklinkenachse 82 herum befindlichen gewickelten Abschnitt zwischen der Sperrklinke 81 und dem Betätigungsarm 80. Ein Ende der Sperrklinkenrückstellfeder 83 ist in Eingriff mit der Sperrklinke 81, während das andere Ende der Sperrklinkenrückstellfeder 83 mit dem Betätigungsarm 80 ist Eingriff ist, um die Sperrklinke 81 gegenüber der Umfangsfläche des Positioniersperrrads 70 vorzuspannen. Insbesondere greift das andere Ende der Sperrklinkenfeder 81 in die Oberflächennut 80e des Betätigungsarms 80 ein. Entsprechend ist die Sperrklinke 81 in Eingriff mit den Zähnen 70a des Positioniersperrrads 70, um das Positioniersperrrad 70 zu drehen, wenn der Betätigungsarm 80 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, wie in den 3-15 zu sehen. Jedoch greift die Sperrklinke 81, wenn der Betätigungsarm 80 im Uhrzeigersinn gedreht wird, in die Rampenflächen 70c der Zähne 70a ein, so dass der Betätigungsarm 80 sich relativ zur Positioniersperrklinke 70 drehen kann. Anders ausgedrückt bewirkt die Drehung des Betätigungsarms 80 im Uhrzeigersinn nicht, dass die Betätigungnocke 71 oder die Indexiernocke bewegt wird. Der Betätigungsarm 80 wird entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wenn der Schalthebel 32 gedrückt wird, um zu bewirken, dass das Schaltkabel 18 am Betätigungsarm 80 zieht. Der Betätigungsarm 80 wird im Uhrzeigersinn gedreht, wenn der Schalthebel 32 losgelassen wird, um das Schaltkabel 18 lockern. Die Drehung des Betätigungsarms 80 im Uhrzeigersinn wird durch die Kraft der Betätigungsrückstellfeder 85 erzeugt. Die Drehung des Betätigungsarms 80 im Uhrzeigersinn hört auf, wenn das Schaltkabel 18 gespannt wird. Alternativ stoppt die Drehung des Betätigungsarms 80 im Uhrzeigersinn, wenn der Betätigungsarm 84c an einem Stopper 84c anschlägt, der sich von der Rückstellfederfixierscheibe 84 erstreckt.
Die Sperrklinkenachse 82 ist eine stufenförmige Welle, die ein erstes Ende 82a, das im Betätigungsarm 80 aufgenommen wird, einen mittigen Beabstandungsbereich 82b mit dem größten Durchmesser, einen Federlagerbereich 82c und einen Sperrklinkenlagerbereich 82d aufweist. Der Sperrklinkenlagerbereich 82d besitzt eine ringförmige Nut zum Aufnehmen einer C-Klammer, um die Sperrklinke daran zu halten. Das erste Ende 82a der Sperrklinkenachse 82 ist vorzugsweise verformt, so dass es am Betätigungsarm 80 angenietet ist. Stattdessen könnte das erste Ende 82a der Sperrklinkenachse 82 über ein Gewinde mit dem Betätigungsarm 80 verbunden sein. Entsprechend ist die Sperrklinke zur Drehung auf dem Sperrklinkenlagerbereich 82d angebracht.
Nun unter Bezug auf die 4 und 38 weist die Fixierscheibe 84 ein nicht-kreisförmiges Mittelloch 84a auf, das einen Abschnitt der Hauptachse 61 aufnimmt, so dass sich die Fixierscheibe 84 nicht relativ zur Hauptachse 61 dreht. Die Fixierscheibe 84 weist desweiteren eine Mehrzahl von Federeinstelllöchern 84b auf, die in einem bogenförmigen Muster um die Mitte der Fixierscheibe 84 angeordnet sind. Diese Löcher 84b nehmen ein Ende der Betätigungsrückstellfeder 85 auf, während das andere Ende der Betätigungsrückstellfeder in einen Abschnitt des Betätigungarms 80 eingreift. Vorzugsweise ist die Betätigungsrückstellfeder 85 eine Torsionsfeder. Die Fixierscheibe 84 ist vorzugsweise mit einem Stopper 84c versehen, um die Drehung des Betätigungsarms 80 im Uhrzeigersinn zu verhindern. Stattdessen kann der Stopper 84c falls erforderlich und/oder gewünscht weggelassen werden. Bei einer derartigen Anordnung sollten Kabel 18 und Betätigungselementrückstellfeder 85 gestaltet sein, um die Funktion eines Drehungsstopps für den Betätigungarm 80 bereitzustellen.
Nunmehr unter Bezug auf die 3, 4, 23-25 und 41-44 umfasst das Indexierelement oder der Indexiermechanismus 74 grundsätzlich einen Indexierarm oder ein Indexierelement 90 und eine Indexierfeder 91. Der Indexierarm 90 ist ein relativ L-förmiges Element mit einem schwenkbar an der Indexierachse 63 angebrachtem Ende. Das andere Ende des Indexierarms 90 ist ein freies Ende 90a, das gestaltet ist, um entlang der Indexiernocke 72 zu gleiten. Stattdessen kann falls erforderlich und/oder gewünscht das freie Ende 90a eine an ihm drehbar angebrachte Indexierrolle aufweisen. Die Indexierfeder 91 ist an der Indexierachse 63 zum Vor spannen des Indexierarms 90 gegenüber der Indexiernocke 72 angebracht, derart dass das freie Ende 90a des Indexierarms 90 in die Außenumfangsfläche der Indexiernocke 72 eingreift. Bei Drehen der Indexiernocke 72 im Uhrzeigersinn bewirken die Nockenvorsprünge 72a-72d der Indexiernocke, dass der Indexierarm 90 sich im Uhrzeigersinn um die Indexierachse 63 gegen die Kraft der Indexierfeder 91 dreht. Vorzugsweise ist die Indexierfeder 91 eine Torsionsfeder, wobei ein Ende mit der Indexierachse 63 verbunden ist und das andere Ende in den Indexierarm 90 eingreift. Wenn das freie Ende 90a des Indexierarms 90 in einer der Ausnehmungen 72e-72h zwischen den Nockenvorsprüngen 72a-72d der Indexiernocke angeordnet ist, wird die Drehung des Positioniersperrrads 70 und der Betätigungsnocke 71 beeinflussbar aufrechterhalten. Anders ausgedrückt drehen sich das Positioniersperrrad 70 und die Betätigungsnocke 71 nicht, bis sich die Sperrklinke 81 und der Betätigungarm 80 entgegen dem Uhrzeigersinn drehen. Während einer derartigen Drehung ist die vom Betätigungsarm 80 ausgeübte Kraft größer als die Kraft der Indexierfeder 91.
Unter Bezug auf die 4 und 29 umfasst das Nockenantriebsglied 75 grundsätzlich eine Nockenantriebsgliedachse 95 und eine Nockenantriebsgliedrolle 96, die drehbar auf der Nockenantriebsgliedachse 95 angebracht ist. Die Nockenantriebsgliedachse 95 ist fest am inneren Kopplungselement 44 derart angebracht, dass sich die Nockenantriebsgliedrolle 96 innerhalb der im Positioniersperrrad 70 ausgebildeten Betätigungsnut 78 befindet. Insbesondere ist die Nockenantriebsgliedachse 95 in einem Loch 44c des inneren Kopplungselements 44 befestigt. Wenn das Positioniersperrrad 70 gedreht wird, greift die Umfangsfläche der Betätigungsnocke 71 oder die äußere Umfangsfläche der Betätigungsnut 78 in die Nockenantriebsgliedrolle 96 ein, um das innere Kopplungselement 44 um die Nebenachse 62 zu drehen. Diese Bewegung des inneren Kopplungselements 44 bewirkt, dass sich die Kettenführung 42 zwischen ihrer ersten und zweiten Position bewegt. Natürlich könnte, falls erforderlich und/oder gewünscht, die Nockenantriebsgliedrolle 96 weggelassen werden. In einer derartigen Anordnung sollte das Nockenantriebsglied 75 gestaltet werden, um frei in der Betätigungsnut 78 zu gleiten.
Wiederum unter Bezug auf die 5-15 wird bei einer Gangschaltbetätigung der Schalthebel 32 gedrückt oder heruntergedrückt, um das Steuerkabel 18 wie in den 7-8 und 12-13 zu sehen nach oben zu ziehen, und wenn der Schalthebel 32 entspannt wird, entspannt sich auch das Steuerkabel wie in den 10 und 15. Dieses Entspannen des Steuerkabels 18 erhält man durch die Vorspannkraft der Betätigungsrückstell 85, die den Betätigungsarm 80 im Uhrzeigersinn vorspannt. Daher kehrt, wenn der Schalthebel 32 entspannt wird, der Betätigungsarm 80 in seine ursprüngliche Position zurück. Daher ist es der Zug des Kabels 18, der das Positioniersperrad 70 von der unteren Position in die obere Position oder von der oberen Position in die untere Position bewegt. Für jeden Schaltvorgang ist es erforderlich, dass das Steuerkabel 18 gezogen und gelockert wird, um einen Gangschaltvorgang durchzuführen.
Die Betätigungsnut 78 besitzt, wie oben diskutiert, zwei Seitenwände, die Innenwand 78a und die Außenwand 78b. Das Nockenantriebsglied 96 ruht auf einer der ebenen Innenflächen 71a oder 71c der Innenwand 78a, wenn der Kettenwerfer 12 sich in der oberen Position befindet (6). Wenn sich die Betätigungsnocke 71 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen beginnt, bewegt sich die Nockenantriebsgliedrolle 96 langsam von der Innenwand 78a fort und beginnt mit der Außenwand 78b in Kontakt zu kommen. Die Außenwand 78b drückt dann die Nockenantriebsgliedrolle 96 nach unten, um die Kettenführung 42 zu bewegen. Somit bewegt sich der Kettenwerfer 12 von einer oberen Position in eine untere Position. In der unteren Position ruht die Nockenantriebsgliedrolle 96 auf einer der ebenen Positionierflächen 79b oder 79d der Außenwand 78b der Betätigungsnut 78 (9). Wiederum bewegt sich, wenn sich die Betätigungsnocke 71 zu drehen beginnt, die Nockenantriebsgliedrolle 96 langsam von der äußeren ebenen Positionierfläche 79b oder 79d fort und kommt in Kontakt mit der Innenwand 78a der Betätigungsnut 78. Die Innenwand 78a der Betätigungsnut 78 drückt die Nockenantriebsgliedrolle 96 nach oben, um die Kettenführung 42 zu bewegen. Somit bewegt sich der Kettenwerfer 12 von einer niedrigen Position zurück in eine obere Position (14).
Wenn der Schalthebel 32 gedrückt oder zusammengedrückt wird, um das Steuerkabel 18 nach oben zu ziehen, dreht sich der Betätigungsarm 80 entgegen dem Uhrzeigersinn (7 und 12). Diese Bewegung entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt, dass der Zahn 81a der Sperrklinke 81 in einen der Zähne 70a des Positioniersperrrads 70 eingreift, so dass das Positioniersperrrad sich mit dem Betäti gungsarm 80 dreht. Natürlich bewirkt die Drehung des Positioniersperrrads 70 ferner, dass sich die Betätigungsnocke 71 und die Indexiernocke 72 mit diesem drehen. Die Drehung der Betätigungsnocke 71 bewirkt, dass sich die Nockenantriebsgliedrolle 96 innerhalb der Betätigungsnut 78 bewegt, was wiederum bewirkt, dass das innere Kopplungselement 44 um seine Schwenkachse 62 schwenkt. Die Bewegung des inneren Kopplungselements 44 bewirkt somit, dass sich die Kettenführung 42 in einer Richtung quer zum Fahrrad 10 bewegt. Ferner wird während der Bewegung des Positioniersperrrads 70 und der Betätigungsnocke 71 auch die Indexiernocke 72 gedreht, was bewirkt, dass der Indexierarm 90 sich um die Indexierachse 63 dreht. Wenn der Schalthebel 32 entspannt wird, bewirkt die Betätigungsrückstellfeder 85, dass sich der Betätigungsarm 80 im Uhrzeigersinn dreht (10 und 15). Diese Bewegung des Betätigungsarms 80 im Uhrzeigersinn bewirkt nicht, dass sich das Positioniersperrrad 7, die Betätigungsnocke 71 oder die Indexiernocke 72 drehen. Insbesondere kann sich die Sperrklinke 81 aufgrund der Rampenflächen 70c der Zähne 70a des Positioniersperrrads 70 frei über die Umfangsfläche des Positioniersperrrads 70 bewegen. Darüber hinaus wird eine Drehung des Positionersperrrads 70 und der Betätigungsnocke 71 durch den Indexierarm 90 verhindert, der in die Indexiernocke 72 eingreift.
In der bevorzugten Ausführungsform sind nur zwei Schaltpositionen dargestellt (d.h. eine obere und eine untere Position). Natürlich ist es für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass die Betätigungsnocke 71 und die Indexiernocke 72 modifiziert werden könnten, um mehr als zwei Schaltpositionen bereitzustellen. Beispielsweise könnte der Kettenwerfer so modifiziert werden, dass er je nach Bedarf und/oder Wunsch drei oder mehr Schaltpositionen aufweist. Bei einer derartigen Anordnung mit drei Schaltpositionen wäre der Schalter 16 gestaltet, um das Kabel um einen Betrag zu ziehen, der 60 Grad Drehung des Positioniersperrrads 70 entspricht. Die Nocke 71 wäre mit sechs ebenen Flächen mit drei in entgegengesetzte Richtung weisenden, um 60 Grad voneinander in Drehrichtung beabstandeten Flächenpaaren versehen. Darüber hinaus hätte das Positioniersperrrad in einer derartigen Anordnung sechs um sechzig Grad voneinander beabstande Zähne 70a, und die Indexiernocke 71 hätte sechs ebenso um 60 Grad voneinander beabstandete Vorsprünge, wobei dazwischen Ausnehmungen zum Aufnehmen des Indexierarms angeordnet sind. Stattdessen könnte die Betätigungsnocke 71 gestaltet sein, um nur drei ebene, den drei Schaltpositionen entsprechende Flächen aufzuweisen. In jedem Fall sollten das Positioniersperrrad 70, die Betätigungsnocke 71, die Nut 78, die Indexiernocke 72, der Indexiermechanismus 73, das Steuerkabel 18 und die Schalteinheit 16 so gestaltet sein, dass sie zusammenwirken, um die Kettenführung 42 in die gewünschte Schaltposition zu bewegen.
Während nur eine Ausführungsform gewählt wurde, um die vorliegende Erfindung darzustellen, ist es für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen hierin gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Außerdem ist die obige Beschreibung der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung nur zur Erläuterung gegeben und nicht zum Zweck, die Erfindung, wie sie durch die angehängten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert ist, einzuschränken.

Claims

Fahrrad-Kettenwerfer (12), aufweisend: ein Befestigungselement (40), das ausgelegt ist, um mit einem Abschnitt des Fahrrads (10) verbunden zu werden; eine Kettenführung (42), die beweglich mit dem Befestigungselement verbunden ist, wobei die Kettenführung (42) ausgelegt ist, um eine Kette (20) eines Fahrrads (10) in einer Querrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Position zu verschieben; und einen Kettenführung-Positioniermechanismus (48), der funktionsmäßig mit der Kettenführung (42) über eine Kopplungsbaugruppe (50) verbunden ist und ausgelegt ist, um mit einem Steuerelement (18) verbunden zu sein, dadurch gekennzeichnet, dass der Kettenführung-Positioniermechanismus (48) umfasst: einen Eine-Richtung-Kupplungsmechanismus, der ein Positionierungssperrrad (70) und ein Betätigungselement (80) aufweist, wobei eine Sperrklinke (81) mit dem Steuerelement (18) verbunden ist und mit dem Positionierungssperrrad (70) in Eingriff gelangt, um das Positionierungssperrrad (70) in nur einer Richtung in Reaktion auf eine Bewegung des Steuerelements (18) zu bewegen; eine Betätigungsnocke (71), die ein ovales Nockenelement ist, das integral mit dem Positionerungssperrrad (70) ausgebildet ist und von einer ovalförmigen ringförmigen Betätigungsnut (78) umgeben ist, die zwei Punkte, die der ersten Position entsprechen, und zwei Punkte, die der zweiten Position entsprechen, derart aufweist, dass eine Umdrehung der Betätigungsnocke (71) bewirkt, dass sich die Kettenführung (42) zweimal zwischen der ersten und der zweiten Position hin und her bewegt; und ein Nockenantriebsglied (75), das mit der Kopplungsbaugruppe (50) verbunden ist und in der ringförmigen Betätigungsnut (78) angeordnet ist, die bewirkt, dass sich die Kettenführung (42) zwischen ihrer ersten und zweiten Position bewegt, wenn das Positionierungssperrrad (70) gedreht wird.
Fahrrad-Kettenwerfer (12) nach Anspruch 1, wobei die Kettenführung (42) mit dem Befestigungselement (40) über die Kopplungsbaugruppe (50) beweglich verbunden ist, die durch Drehung der Betätigungsnocke (71) bewegt wird.
Fahrrad-Kettenwerfer (12) nach Anspruch 2, wobei die Kopplungsbaugruppe (50) ein Paar Kopplungsglieder (44, 46) umfasst, die an ersten Enden schwenkbar mit dem Befestigungselement (40) und an zweiten Enden schwenkbar mit der Kettenführung (42) verbunden sind.
Fahrrad-Kettenwerfer (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Betätigungsnocke (71) mit einem der Kopplungsglieder (44, 46) in Kontakt befindet, um eine Schwenkbewegung von ihnen zu bewirken.
Fahrrad-Kettenwerfer (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Eine-Richtung-Kupplungsmechanismus mit der Betätigungsnocke (71) verbunden ist.
Fahrrad-Kettenwerfer (12) nach Anspruch 5, wobei das Betätigungselement (80) eine Steuerelementbefestigungsstruktur aufweist, die ausgelegt ist, um mit dem Steuerelement (18) verbunden zu sein.
Fahrrad-Kettenwerfer (12) nach Anspruch 6, wobei das Betätigungselement (80) schwenkbar mit einer ersten Welle (61) verbunden ist.
Fahrrad-Kettenwerfer (12) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei das Sperrrad (70) und die Betätigungsnocke (71) schwenkbar mit der ersten Welle (61) verbunden sind.
Fahrrad-Kettenwerfer (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kettenführung-Positioniermechanismus (48) einen Indexiermechanismus (74) mit einem Indexierelement (90), das angeordnet ist, um funktionsmäßig eine Haltekraft auf die Betätigungsnocke (71) auszuüben, umfasst.
Fahrrad-Kettenwerfer (12) nach Anspruch 9, wobei der Indexiermechanismus (74) darüber hinaus eine Indexiernocke (72) umfasst, die fest mit der Betätigungsnocke (71) verbunden ist, um sich mit ihr zu drehen, und sich das Indexierelement (90) in Kontakt mit der Indexiernocke (72) befindet, um die Haltekraft auf die Betätigungsnocke (71) auszuüben.
Fahrrad-Kettenwerfer (12) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei das Indexierelement (90) schwenkbar mit dem Befestigungselement (40) verbunden ist und gegen die Indexiernocke (72) vorgespannt ist, um die Haltekraft auf sie auszuüben.
Fahrrad-Kettenwerfer (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kettenführung (42) oberhalb des Befestigungselements (40) angeordnet ist.