DE602005005774T2

DE602005005774T2 - Fahrradsteuerapparat mit Ratschensteuerscheibe

Info

Publication number: DE602005005774T2
Application number: DE602005005774T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Sakai Osaka Kawakami
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2025-11-23
Also published as: US20060130602A1; EP1674388A3; EP1674388A2; DE602005005774D1; EP1674388B1; US7340975B2; CN1792702A; CN100406337C; BRPI0505617A

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrräder und insbesondere auf eine Steuervorrichtung für ein Fahrrad, welches ein Leerlaufelement verwendet zum Einstellen der Position eines Aufnahme- bzw. Aufwickelelementes.
Das US-Patent Nummer 5921139 offenbart ein Beispiel einer Steuervorrichtung für ein Fahrrad, welches ein Leerlaufelement verwendet zum Einstellen der Position eines Aufnahmeelementes. Die Vorrichtung umfasst ein Basiselement mit einer Vielzahl von ersten Positionierelementen, ein Betätigungselement, welches bezüglich einer Längsstange derart montiert ist, dass es sich in ersten und zweiten Richtungen relativ zum Basiselement drehen kann, eine Aufnahmeelement, drehbar montiert bezüglich des Basiselementes zum Ziehen und Freigeben eines Übertragungssteuerelementes und ein Leerlaufelement mit einer Vielzahl von zweiten Positionierelementen, die die Vielzahl von ersten Positionierelementen an dem Basiselement eingreifen können. Das Leerlaufelement ist bezüglich dem Aufnahmeelement derart zu ihr gekoppelt, dass sich das Leerlaufelement integral mit dem Aufnahmeelement dreht, wobei jedoch das Leerlaufelement in der Lage ist, sich axial zu bewegen zwischen eingerückten und ausgerückten Positionen bezüglich des Basiselementes, um unterschiedliche Betriebspositionen des Aufnahmeelementes einzustellen. Das Leerlaufelement enthält erste Nockenflächen, die mit Nockenflächen an dem Basiselement Wechselwirken, um das Leerlaufelement zu bewegen zwischen den eingerückten und ausgerückten bzw. eingegriffenen und außer Eingriff stehenden Positionen, wenn das Betätigungselement sich in der ersten Richtung dreht, um das Übertragungssteuerelement zu ziehen, wobei das Leerlaufelement zweite Nockenflächen umfasst, die mit Nockenflächen des Bedienelementes Wechselwirken, um das Leerlaufelement zwischen eingerückten und ausgerückten Positionen zu bewegen wenn sich das Bedienele ment in der zweiten Richtung dreht, um das Übertragungssteuerelement zu lösen bzw. freizugeben.
Die Rotationspositionen des Aufnahmeelementes werden bestimmt durch die Rotationsaufteilung der Vielzahl von ersten und zweiten Positionierelementen. Somit, wenn es gewünscht ist, die Beabstandung zwischen Aufeinanderfolgenden Rotationspositionen des Aufnahmeelementes zu erhöhen, so ist es nötig die rotationsmäßige Aufteilung bzw. die Rotationsaufteilung der Vielzahl von ersten und zweiten Positionierelementen entsprechend zu reduzieren. Wenn die Positionierelemente die Form von Rastzähnen haben, so resultiert eine schwierigere Herstellung des Basiselementes und des Leerlaufelementes, da die Rotationsaufteilung reduziert ist. Das Reduzieren der Rotationsaufteilung erfordert üblicherweise eine Reduzierung der Kontaktfläche zwischen den ersten und zweiten Positionierelementen, wodurch die Engriffsstärke zwischen den Leerlaufelement und dem Basiselement reduziert wird, wodurch ein Risiko entsteht, das unbeabsichtigt das Drehen des Aufnahmeelementes in der Draht- oder Kabelabwickelrichtung auftreten kann.
Eine weitere gestalterische Betrachtung von Fahrradsteuervorrichtungen steht in der Fähigkeit Bedienkräfte zu übertragen zwischen dem Bedienelement und dem Aufnahmeelement. Bedienkräfte in herkömmlichen Gestaltungen werden übertragen zwischen dem Bedienelement und dem Aufnahmeelement via dem Leerlaufelement. Als ein Ergebnis können große Bedienkräfte resultieren mit entsprechend hohen Abnutzungskräften, bewirkt an den verschiedenen Nockenflächen, wodurch die wartungsfreie Zeit einer solchen Steuervorrichtung reduziert ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung zielt auf verschiedene Merkmale einer Steuervorrichtung für ein Fahrrad ab. In einer Ausführungsform umfasst eine Steuervorrichtung für ein Fahrrad ein erste Positionseinstellelement mit einer Vielzahl von ersten Positionierelementen bei einer ersten Aufteilung, ein Bedien- oder Betätigungselement, das sich in erste oder zweite Richtungen relativ zu dem Positionseinstellelement um eine Drehachse dreht bzw. drehen kann, und ein zweites Positionseinstellelement, strukturiert bzw. ausgelegt um sich mit dem Betätigungselement drehen und um sich axial bewegen zu können. Das zweite Positionseinstellele ment hat eine Vielzahl von Positionierelementen mit einer zweiten Aufteilung, wobei die erste Aufteilung unterschiedlich von der zweiten Aufteilung ist. Wenn das Betätigungselement sich dreht, bewegen sich die zweiten Positionseinstellelemente zwischen einer eingerückten bzw. in Eingriff stehenden Position, in welcher zumindest einer der Vielzahl von zweiten Positionierelemente in Eingriff steht bezüglich zumindest einem der Vielzahl von ersten Positionierelementen, und einer ausgerückten bzw. außer Eingriff stehenden Position, in welcher das zweite Positionseinstellelement ausgerückt bzw. nicht in Eingriff steht bezüglich des ersten Positionierelementes. Die erste Aufteilung und die zweite Aufteilung sind derart eingestellt, dass eine Eingriffsaufteilung zwischen einer ersten Eingriffsposition des zweiten Positionseinstellelementes und einer zweiten Eingriffsposition des zweiten Positionseinstellelementes, resultierend von einer Rotation des Betätigungselementes geringer ist als beide der ersten Aufteilung und der zweiten Aufteilung.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale werden deutlich aus der nachfolgenden Beschreibung, wobei solche Merkmale alleine oder in Kombination mit obigen Merkmalen die Basis bilden könne für weitere Erfindungen wie in den Ansprüchen und den entsprechenden Äquivalenten ausgeführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrades, mit einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.
2 ist eine Heckansicht der Gangschaltsteuervorrichtung, die an der Lenkstange befestigt ist.
3 ist eine explosionsartige Ansicht der rechten Schaltsteuervorrichtung wie in 2 gezeigt.
4 ist eine Aufrissansicht einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform von Positionierelementen an einem Positionseinstellelement.
5 ist eine Aufrissansicht einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform von Positionierelementen und Kopplungselementen an einem Leerlaufelement.
6A–6C sind schematische Ansichten, die die Betätigung der Schaltsteuervorrichtung zeigen, wem sich das Betätigungselement in einer ersten Richtung dreht.
7A–7C sind schematische Ansichten, die die Betätigung der Schaltsteuervorrichtung zeigen, wenn das Betätigungselement sich in einer zweiten Richtung dreht.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt ein Fahrrad 10, bereitgestellt mit einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform von linken und rechten Schaltsteuervorrichtungen 14L und 14R (2) an einer Lenkstange 16 befestigt. Das Fahrrad 10 ist ausgestattet mit einem Frontrad 18, einem Heckrad 22, Pedalen 26, einem vorderen Umwerfer 30, der durch die Schaltsteuervorrichtung 14L betätigt wird, mittels eines Baudenzuges 44 zum Umschalten einer Kette 34 bezüglich einer Vielzahl von Frontzahnrädern 38, und einen Heckumwerfer 42, betätigt durch die Schaltsteuervorrichtung 14R mittels eines Baudenzuges 32 zum Umschalten der Kette 34 und einer Vielzahl von hinteren oder Heckzahnrädern 46.
2 ist eine Heckansicht der Schaltsteuervorrichtung 14L und 14R, an der Lenkstange 16 befestigt, wobei 3 eine explosionsartige Ansicht der Schaltsteuervorrichtung 14R ist. Die Schaltsteuervorrichtung 14L ist im Wesentlichen identisch aufgebaut wie die Schaltsteuervorrichtung 14R mit Ausnahme der Anzahl an bereitgestellten Gängen, bzw. Schaltstufen, sodass lediglich die Schaltsteuervorrichtung 14R nachfolgend beschrieben werden wird. Generell dreht die Drehung eines Betätigungselement 50 bezüglich einer Achse X unter Verwendung eines Hebel 54 ein Kabelaufnahme bzw. -aufwickelelement 58, was wiederum einen inneren Draht 32a eines Steuerkabels 32 zieht oder freigibt zum Betätigen des Heckumwerfers 42. Eine Positioniereinheit 62 umfassend ein erstes Positionseinstellelement 66, ein zweites Positionseinstell(Leerlauf)element 70 und ein Paar von jeder Beilagscheiben 74 und hält das Aufnahmeelement 58 in einer Vielzahl von vorbestimmten Rotationspositionen entsprechend Zahnradpositionen des Heckumwerfer 42 bei.
Insbesondere umfasst die Schaltsteuervorrichtung 14R ein unteres Gehäuse 78, welches an der Lenkstange 16 mittels eines Klemmbandes 80 unter Verwendung einer Schraube 82 in einer herkömmlichen Art und Weise befestigt. Das untere Gehäuse 78 umfasst eine Bodenwandung 84, die an dem Klemmband 80 befestigt ist, einen Montagepfosten 88 mit einer gewindeten Öffnung 90, sich senkrecht nach oben erstreckend von der Bodenwandung 84 und ein Paar von diametral gegenüberstehenden Fixiervorsprüngen 92, angeordnet an der Schnittstelle der Bodenwandung 84 und des Montagepfostens 88. Eine in etwa halbkreisförmige Seitenwandung 96 erstreckt sich senkrecht nach oben an einer äußeren peripheren scharfen Kante 100 der Bodenwandung 84. Die Seitenwände 96 stützt eine Kabelfront 104, die das innere Kabel 32a des Steuerkabels 32 zum Aufnahmeelement 58 führt. Eine herkömmliche Kabeleinstelltrommel 108 ist an das Ende der Kabelführung 104 geschraubt. Die Kabeleinstelltrommel 108 umfasst eine Kabelführung bzw. einen Kabeldurchtritt 112 zum Aufnehmen eines Innendrahtes bzw. -sokabels 32a dadurch sowie ein Außengehäuse bzw. Hülsenanschlag 116, um den Endabschnitt eines Außengehäuses 32d des Steuerkabels 32 in einer an und für sich bekannten Art und Weise aufzunehmen. Eine obere Abdeckung 118 ist befestigbar bezüglich des Montagepfostens 88 unter Verwendung einer Schraube 119, die in die gewindete Öffnung 90 eingeschraubt wird zum Umschließen des Betätigungselement 50, des Kabelaufnahmeelementes 58 und der Positioniereinheit 62. Das untere Gehäuse 78 und der obere Deckel 118 definieren eine Öffnung 117 (2) zum Aufnehmen eines Hebels 54 dadurch und zum Aufnehmen eines Bereiches an Bewegung des Hebels 54.
Das Aufnahmeelement 58 umfasst eine ringförmige Aufnahmetrommel 120 und ein Betätigungselement Stützelement 124. Die Aufnahmetrommel 120 umfasst eine mittlere oder zentrale Öffnung 128 und eine Kabel- oder Drahtwickelrille 132, wobei die Aufnahmetrommel 120 drehbar dem Montagepfosten 88 mit einem Raum dazwischen umschließt und wobei die Kabelaufwickelrille 132 das innere Kabel 32a aufwickelt und abwickelt. Die Aufnahmetrommel 120 umfasst auch eine herkömmliche Kabelabschlussöffnung (nicht gezeigt) zum Aufnehmen eines herkömmlichen Kabelendkopfes (nicht gezeigt) wie befestigt am Ende des inneren Kabels 32a, um das Ende des Innenkabels 32a bezüglich der Kabelaufwickelrille 132 zu fixieren bzw. festzulegen. Das Betätigungselement Stützelement 124 ist ein zinnenförmiges Element, umfassend eine Seitenwandung 136, die sich senkrecht nach oben erstreckt von einer Bodenwandung 138, gebildet mittels der Aufnahmetrommel 120. Die Seitenwandung 136 bildet eine Vielzahl von Zinnen 114, beabstandet durch eine Vielzahl von Aussparungen 144, wobei eine Aussparung 144a sich bis zur Bodenwandung 138 erstreckt und Bemessen ist zum Aufnehmen des Hebels 54 darin. Da Rotationskräfte, die an dem Hebel 54 bewirkt sind unmittelbar übertragen werden auf das Aufnahmeelement 58 beim Ziehen eines Innenkabels 32a werden übermäßige. Abnützungskräfte, bewirkt an den Positionierelementen wie unten beschrieben, vermieden.
Das Betätigungselement 50 umfasst einen ringförmigen Körper 148 mit einer mittleren oder zentralen Öffnung 152, einen ringförmigen Flansch 156 und eine Vielzahl von Kopplungselementen in der Form von Kopplungszähnen 160. Ein Hebel 54 erstreckt sich radial nach außen von dem ringförmigen Körper 148. Der ringförmige Körper 148 und der ringförmige Flansch 156 umkreisen drehbar dem Montagepfosten 88 mit einem Spalt oder Raum dazwischen. Die Kopplungszähne 160 erstrecken sich nach oben von dem ringförmigen Körper 148 und umgeben bzw. umkreisen den ringförmigen Körper 148. In dieser Ausführungsform umfasst jeder Kopplungszahn 160 eine Nockenfläche 164, eine generell flache Oberfläche 168 und eine Kopplungsfläche 172. Die Nockenfläche 164 erstreckt sich nach oben bei einer Neigung von einem Kopplungszahn 176, gebildet durch den ringförmigen Körper 148, wobei sich die Oberfläche 168 von der Nockfläche 164 generell parallel zum Kopplungszahnboden 176 erstreckt, wobei eine Kopplungsfläche 172 sich von der oberen Fläche 178 zum Kopplungszahnboden 176 generell senkrecht zur sowohl der oberen Fläche 168 also auch dem Kopplungszahnboden 176 erstreckt.
Das erste Positionseinstellelement 66 umfasst einen zylindrischen Lagerabschnitt 180 und ein ringförmiges Positionseinstellelement in der Form einer Positionseinstellscheibe 184. Der Lagerabschnitt 180 umfasst eine mittlere oder zentrale Öffnung 188 und ein Paar von diametral gegenüberstehenden Kerben 192, lediglich eine Kerbe ist gezeigt in 3, wobei die Öffnung 188 bemessen ist zum Aufnehmen eines Montageposten 88 darin, wobei die Kerben 192 in Eingriff stehen bezüglich Fixiervorsprüngen 92 an der Bodenwandung 84 des unteren Gehäuses 78, sodass das erste Positionseinstellelement 66 drehfest bzw. nicht drehbar festgelegt ist bezüglich des Montagepfostens 88. Als ein Ergebnis ist der Lagerabschnitt 180 angeordnet zwischen dem Montagepfosten 88 und sowohl dem Betätigungselement 50 als auch dem Aufnahmeelement 58, sodass das Betätigungselement 50 und das Aufnahmeelement 58 drehbar gestützt sind bezüglich des Montagepfostens 88 über das Lager bzw. den Lagerabschnitt 180.
Wie es in den 3 und 4 gezeigt ist, erstreckt sich eine Vielzahl von Positionierelementen in der Form von Positionierzähnen 198 nach oben von einer Positioniereinstellscheibe 184, die Positioniereinstellscheibe 184 umkreisend. In dieser Ausführungsform umfasst jeder Positionierzahn 198 eine Nockenfläche 202, eine generell flache kurze Oberfläche 206 und eine Positionierfläche 210. Die Nockenfläche 202 erstreckt sich nach oben bei einer Neigung von einem Positionierzahnboden 214 gebildet durch die Positioniereinstellscheibe 184, die obere Fläche 206 erstreckend sich von der Nockenfläche 202 generell parallel zum Positionierzahn 214 und die Positionierfläche 210 erstrecket sich von der oberen Fläche 206 zum Positionierzahnboden 214 generell senkrecht zu sowohl der oberen Fläche 206 als auch dem Positionierzahnboden 214. Die Vielzahl an Positionierzähnen 198 umkreist bzw. umgibt die Positionseinstellscheibe 184 bei einer ersten Aufteilung P1.
Wie es in den 3 und 5 gezeigt ist, umfasst ein Leerlaufelement 70 eine ringförmige Fixier- bzw. Feststellscheibe 218, eine Vielzahl von Kopplungselementen in der Form von Kopplungszähnen 222 und eine Vielzahl von Positionierelementen in der Form von Positionierzähnen 226. Die Fixier- oder Festlegscheibe 218 umfasst eine zentrale mittlere Öffnung 230, bemessend herum um den Montagepfosten 88 zu passen, eine Vielzahl von sich radial nach innen erstreckenden Spline-Flächen 234 und eine Vielzahl von sich radial nach außen erstreckenden Spline-Flächen bzw. Splines 238. Jeder der sich radial nach innen erstreckende Spline 234 steht in Eingriff mit einer entsprechenden Zinne 140 an dem Betätigungselement Stützelement 124, wobei jeder sich radial nach außen erstreckendes Spline bzw. jedes sich nach außen erstreckendes Splinefläche 238 in Eingriff steht bezüglich einer entsprechenden Aussparung bzw. Nut 144 in dem Betätigungselement Stützelement 124. Als ein Ergebnis ist das Leerlaufelement 70 drehfest bzw. nicht drehbar festgelegt bezüglich des Aufnahmeelementes 58, ist jedoch in der Lage sich relativ zum Aufnahmeelement 58 in Richtung der Rotationsachse X zu bewegen.
Kopplungszähne 222 erstrecken sich nach oben von der Fixierscheibe 218 und umgeben die Fixierscheibe 218. In dieser Ausführungsform umfasst jeder Kopplungszahn 222 eine Nockenfläche 242, eine generell flache Oberfläche 246 und eine Kopplungsfläche 250. Die Nockenfläche 242 erstreckt sich nach oben bei einer Neigung von dem Kopplungszahnboden 254, gebildet mittels der Fixierscheibe 218, die obere Fläche 246 erstreckt sich von der Nockenflä che 242 generell parallel zum Kopplungszahn 254 und die Kopplungsfläche 250 erstreckt sich von der oberen Fläche 246 zum Kopplungszahn 264 generell senkrecht zu sowohl der oberen Fläche 246 als auch dem Kopplungszahnboden 254.
Die Positionierzähne 226 erstrecken sich nach oben von der Fixierscheibe 218 und umkreisen oder umgeben die Fixierscheibe 218. In dieser Ausführungsform umfasst jeder Positionierzahn 226 eine Nockenfläche 258, eine generell flache kurze Oberfläche 262 und eine Positionierfläche 266. Die Nockenfläche 258 erstreckt sich nach oben bei einer Neigung von einem Positionierzahnboden 270, gebildet durch die Fixierscheibe 218, die obere Fläche 262 erstreckt sich von der Nockenfläche 258 generell parallel zum Positionierzahnboden 270 und die Positionierfläche 266 erstreckt sich von der oberen Fläche 262 zum Positionierzahn 270 generell senkrecht zu sowohl der oberen Fläche 262 als auch dem Positionierzahnboden 270. Die Vielzahl von Positionierzähnen 226 umkreist bzw. umgibt die Fixierscheibe 218 bei einer zweiten Aufteilung bzw. Unterteilung P2. In dieser Ausführungsform ist die zweite Aufteilung P2 unterschiedlich von der ersten Aufteilung P2. Bevorzugt jedoch nicht zwingenderweise ist die zweite Aufteilung P2 größer als die erste Aufteilung P1 um etwa 50% aus Gründen wie dies später diskutiert werden wird.
Federbeilagscheiben 74 sind angeordnet zwischen dem oberen Deckel 118 und der Fixierscheibe 218 des Leelaufelementes 70 und spannen das Leerlaufelement 70 nach unten vor in der Richtung der Achse X hin zum Betätigungselement 50 und dem ersten Positionseinstellelement 60. Als ein Ergebnis drehen die Kopplungszähne 160 am Betätigungselement 50 mit den Kopplungszähnen 222 am Leerlaufelement 70 in Eingriff, wobei die Positionierzähne 198 am ersten Positionseinstellelement 66 in Eingriff stehen bezüglich Positionierzähnen 226 des Leerlaufelementes 70. Wie dies am Besten in 6A zu sehen ist, haben die Kopplungsflächen 172 und 250 eine Breite B1 und die Positionierflächen 210 und 266 verfügen über eine Breite W2, wobei die Breite W1 größer ist als die Breite bzw. Weite W2.
Die Art und Weise in welcher das Betätigungselement 50, das erste Positionseinstellelement 66 und das Leerlaufelement 70 sich bewegen, wenn sich das Betätigungselement 50 in der Kabelaufgeh- bzw. -ziehrichtung entsprechend auf eine Richtung entgegen den Uhrzeigersinn des Hebels 54 dreht, ist in den 6A–6C gezeigt. In der Ausgangs- oder Ruheposition, die in den 6A gezeigt ist, liegen die Kopplungsflächen 172 des Betätigungselementes 50 gegen Kopplungsflächen 250 des Leerlaufelementes 70 an. Andererseits, da die Aufteilung P2 der Positionierzähne 226 am Leerlaufelement 70 unterschiedlich ist von der Aufteilung P1 der Positionierzähne 198 des ersten Positionseinstellelementes 66, berühren nicht alle der Positionierflächen 210 des ersten Positionseinstellelement 66 eine entsprechende Positionierfläche 266 am Leerlaufelement 70. Vielmehr berühren Positionierflächen 210 der Positionierzähne 198a des ersten Positionseinstellelemente 66 Positionierflächen 266 von Positionierzähnen 226a des Leerlaufelementes 226, wohingegen Positionierflächen 210 von Positionierzähnen 198b und 198c des ersten Positionseinstellelementes 66 (lediglich ein solcher der Positionierzähne 198b und 198 ist in 6a gezeigt) nicht in Kontakt oder Berührung stehen bezüglich Positionierflächen 266 von Positionierzähnen 226 des Leerlaufelementes 70 (lediglich ein solcher Positionierzahn 198b ist in 6A gezeigt). In dieser Konfiguration sind die Nockenflächen 202 der Positionierzähne 198b des ersten Positionseinstellelementes 66 in unmittelbarer Nähe angeordnet bezüglich entsprechender Nockenflächen 258 der Positionierzähne 226d.
Wenn das Betätigungselement 50 gedreht wird in der Kabelaufwickel- bzw. -ziehrichtung gezeigt durch den nach oben gerichteten Pfeil in 6B, pressen oder drücken die Kopplungszähne 172 am Betätigungselement 50 gegen die Kopplungszähne 250 am Leerlaufelement 70, wodurch das Leerlaufelement entgegen dem Uhrzeigersinn in den 1 und 3 gedreht wird. Zu dieser Zeit pressen die Nockenflächen 258 der Positionierzähne 226b des Leerlaufelementes 70 gegen die Nockenflächen 202 der Positionierzähne 198b des ersten Positionseinstellelementes 66. Da das erste Positionseinstellelement 66 bezüglich des Montagepfostens 88 fixiert oder festgelegt ist, verbleibt das erste Positionseinstellelement 66 stationär und das Leerlaufelement 70 wird sich nach oben bewegen in der Richtung der Achse X nach links in 6b, und zwar als Ergebnis der Gleitwirkung von Nockenflächen 202 und 258 der Positionierzähne 198d und 226b.
Eine weitere Rotation des Betätigungselementes 50 in der Kabelzugrichtung veranlasst die oberen Flächen 206 und 262 der Positionierzähne 198b und 226b zueinander zu gleiten bis das die Positionierzähne 226b des Leerlaufelementes 70 über die Positionierzähne 198b des ersten Positionseinstellelementes 66 springen, wobei die Positionierflächen 266 der Positionierzähne 226b des Leerlaufelementes 70 die Positionierflächen 210 der Positionierzähne 198b des ersten Positionseinstellelementes 66 kontaktieren oder berühren, wie dies in 6C gezeigt ist. Zu dieser Zeit sind die Nockenflächen 202 der Positionierzähne 198c des ersten Positionseinstellelementes 66 angeordnet in unmittelbarer Nachbarschaft zu Nockenflächen 258 der Positionierzähne 226a des Leerlaufelementes 70. Da die Breite W1 der Kopplungsflächen 172 und 250 des Betätigungselementes 50 und des Leerlaufelementes 70 größer sind als die Breiten W2 der Positionierflächen 210 und 266 des ersten Positionseinstellelementes 66 und des Leerlaufelementes 70 wird das Leerlaufelement 70 niemals vollständig ausgerückt bezüglich des Betätigungselementes 50, sodass das Leerlaufelement 70 lediglich zur selben axialen Position zurückkehrt relativ zu dem Betätigungselement 50.
Es sollte deutlich ersichtlich sein, dass eine Eingriffsaufteilung P3 zwischen der ersten Eingriffsposition des Leerlaufelementes 70, gezeigt in 6A und der zweiten Eingriffsposition des Leerlaufelementes 70, gezeigt in 6C resultierend aus der Rotation des Betätigungselementes 50 geringer ist als sowohl die Aufteilung P1 der Positionierzähne 198 des ersten Positionierelementes 60 als auch die Aufteilung P2 der Positionierzähne 226 des Leerlaufelementes 70. Dementsprechend dreht sich das Betätigungselement 50 und somit auch das Aufnahmeelement 50 um eine gesamte Entfernung die geringer ist als sowohl die Aufteilung P1 der Positionierzähne 198 als auch die Aufteilung P2 der Positionierzähne 226. Bei dieser Ausführungsform, da die Aufteilung P2 in etwa 50% größer ist als die Aufteilung P1 ist die Eingriffsaufteilung P3 in etwa die Hälfe der Aufteilung P1. Anstelle der Abnahme der Aufteilung der Positionierzähne zum Reduzieren der Eingriffsaufteilung wie beim Stand der Technik ist die Eingriffsaufteilung reduziert durch die aktuelle Vergrößerung der Aufteilung der Positionierzähne wie hierin vorgeschlagen. Dies vermeidet sowohl den Anstieg in Herstellungskosten als auch einen Anstieg in der Komplexität und schließlich auch in Abnahme in der Zuverlässigkeit, wie resultierend bei herkömmlichen Techniken.
Die Art und Weise in welcher das Betätigungselement 50, das erste Positionseinstellelement 66 und das Leerlaufelement 70 bewegt werden, wenn das Betätigungselement 50 sich in einer Kabelfreigaberichtung dreht, antwortend auf eine im Uhrzeigersinn erfolgende Rotation des Hebels 54 ist in den 7A bis 7C gezeigt. Die Ausgangs- oder Ruheposition ist in 7A gezeigt und ist dieselbe wie die Ruhe- oder Ausgangsposition, die in 6A gezeigt ist. Wenn das Betätigungselement 50 in der Kabelfreigaberichtung dreht (gezeigt durch einen nach unten gerichteten Pfeil in 7B) presst oder beaufschlagt die Nockenfläche 164 des Kopplungszahnes 160 des Betätigungselementes 50 gegen die Nockenflächen 242 der Kopp lungszähen 22 des Leerlaufelementes 70. Da das erste Positionseinstellelement 66 am Montagepfosten 88 festgelegt oder befestigt ist, dreht sich das Leerlaufelement 70 zu dieser Zeit nicht, bedingt durch den Eingriff zwischen den Positionierzähnen 198a und 226a. Vielmehr bewegt sich das Leerlaufelement 70 nach oben in der Richtung der Achse X (nach links in 7B), und zwar als ein Ergebnis der Gleitwirkung der Nockenflächen 146 und 242 der Kopplungszähne 160 und 222 des Betätigungselementes 59 bzw. des Leerlaufelementes 70.
Eine weitere Drehung oder Rotation des Betätigungselementes 50 in der Kabelfreigaberichtung veranlasst die oberen Flächen 206 und 262 der Positionierzähne 198a und 226a des ersten Positionseinstellelement 66 bzw. des Leerlaufelementes 70 zu gleiten übereinander bis die Positionierzähne 226a des Leerlaufelementes 70 über die Positionierzähne 198a des ersten Positionseinstellelementes 66 springen, wobei die Positionierflächen 266 der Positionierzähne 226b des Leerlaufelementes 70 die Positionierflächen 210 des Positionierzähne 198c des ersten Positionseinstellelementes 66 berühren wie dies in 7C gezeigt ist. Zu dieser Zeit sind die Nockenflächen 202 der Positionierzähne 198a des ersten Positionseinstellelementes 66 angeordnet in unmittelbarer Nachbarschaft zu Nockenflächen 158 der Positionierzähne 226a des Leerlaufelementes 70. Wiederum da die Breite W1 der Kopplungsflächen 172 und 250 des Betätigungselementes 50 und des Leerlaufelementes 70 größer sind als die Breiten W2 der Positionierflächen 210 und 166 des ersten Positionseinstellelementes 66 und des Leerlaufelementes 70, gelangt das Leerlaufelement 70 nie vollständig außer Eingriff bzw. wird niemals vollständig ausgerückt bezüglich des Betätigungselementes 50, sodass das Leerlaufelement 70 lediglich zurückkehrt zur selben rotationsmäßigen Position relativ zu dem Betätigungselement 50. Das Nettoergebnis ist, dass das Betätigungselement 50 und das Aufnahmeelement 58 erneut gedreht wurden, um eine Eingriffsaufteilung P3 von in etwa einer halben Aufteilung P1.
Während oben angegebenen Beschreibung verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Merkmale ist, können weitere Veränderungen angedacht werden, ohne vom Umfang oder vom Geist und dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann ein gewisses Spiel oder Spalt vorgesehen sein, bezüglich der mechanischen Verbindungen bzw. Übergängen zwischen dem Aufnahmeelement 58 und dem Leerlaufelement 70 zum Bereitstellen eines Überschaltens des Umwerfers, wie dies an und für sich bekannt ist. Die Größe, Form und Ausrichtung wie der Ort der verschiedenen Komponenten kann verän dert werden, wie dies gewünscht ist. Die Komponenten, die gezeigt sind als unmittelbar verbunden oder einander berührend können zwischengelagerte Strukturen dazwischen angeordnet aufweisen. Die Funktionen von einem Element könnte bereitgestellt werden von zwei Elementen und vice verse. Die Strukturen und Funktionen einer Ausführungsform können beliebige angewendet werden bezüglich einer anderen Ausführungsform. Es ist nicht nötig, dass sämtliche Vorteile der vorliegenden Erfindung in einer spezifischen Ausführungsform gleichzeitig auftreten. Jedes Merkmal ist einzigartig und unterschiedlich bezüglich des Standes der Technik. Es kann alleine oder in Kombination mit anderen Merkmalen einer weiteren Beschreibung und Gegenstand weiterer Erfindungen des Anmelders sein, einschließlich struktureller und/oder funktioneller Konzeptausführungsformen solcher Merkmale. Somit sollte der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die Ausführungsformen, die spezifischen offenbarten Strukturen oder den offensichtlich anfänglichen Fokus eingeschränkt betrachtet werden, so dass keine Beschränkung besteht bezüglich einer spezifischen Struktur oder bezüglich eines spezifischen hierin aufgeführten Merkmales.

Claims

Steuervorrichtung für ein Fahrrad, umfassend: ein erstes Positionseinstellelement (66), das eine Vielzahl von ersten Positionierelementen (198) mit einer ersten Unterteilung (P1) hat; ein Betätigungselement (50), das sich in erste und zweite Richtungen relativ zu dem Positionseinstellelement (66) um eine Drehachse (X) dreht; ein zweites Positionseinstellelement (70), strukturiert, um mit dem Betätigungselement (66) zu drehen und sich axial zu bewegen; wobei das zweite Positionseinstellelement (70) eine Vielzahl von zweiten Positionierelementen (226) mit einer zweiten Unterteilung (P2) hat; dadurch gekennzeichnet, dass die erste Unterteilung (P1) von der zweiten Untereilung (P2) verschieden ist; wobei, bei Drehung des Betätigungselements (50), das zweite Positionseinstellelement (70) zwischen einer Eingriffsposition, in der mindestens eines der Vielzahl von zweiten Positionierelementen (226) mit mindestens einem der Vielzahl von ersten Positionierelementen (198) in Eingriff ist, und einer Nicht-Eingriffsposition, in der das zweite Positionseinstellelement (70) mit dem ersten Positionseinstellelement (66) nicht in Eingriff ist; und wobei die erste Unterteilung (P1) und die zweite Unterteilung (P2) so gewählt sind, dass eine Eingriffsunterteilung zwischen der ersten Eingriffsposition des zweiten Positionseinstellelements und der zweiten Eingriffsposition des zweiten Positionseinstelitelements, aus einer Drehung des Betätigungsteils resultierend, sowohl kleiner ist wie die erste Unterteilung als auch die zweite Unterteilung.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine von der ersten Unterteilung (P1) und der zweiten Unterteilung (P2) etwa 50% größer als die andere der ersten Unterteilung und der zweiten Unterteilung ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine erste Postionierungsfläche (210) eines ausgewählten ersten Positionierelements (198a) mit einer zweiten Positionierungsfläche (266a) eines ausgewählten zweiten Positionierelements (226) in Eingriff ist, wenn das zweiten Positionseinstellelement (70) in der Eingriffsposition ist, und wobei die erste Positionierungsfläche (210) eines anderen ersten Positionierelements (198b) nicht mit der zweiten Positionierfläche eines entsprechenden, anderen Positionierelements (226b) in Eingriff ist, wenn das zweite Positionseinstellelement in der Eingriffsposition ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das andere erste Positionierelement (198b) strukturiert ist, um mit dem anderen zweiten Positionierelement (226b) in Eingriff zu gelangen, um das zweite Positionseinstellelement (70) axial zur Nicht-Eingriffsposition hin zu bewegen, wenn sich das Betätigungselemen (50) dreht.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das andere erste Positionierelement (198b) nahe an dem anderen zweiten Positionierelement (226b) angeordnet ist, wenn das zweite Positionseinstellelement (70) in der Eingriffsposition ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das andere erste Positionierelement (198b) und das andere zweite Positionierelement (226b), beide jeweils eine Nockenfläche (202; 258) aufweisen, die bewirkt, dass das zweite Positionseinstellelement (70) sich axial zur Nicht-Eingriffsposition bewegt, wenn sich das Betätigungselement (50) dreht.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das andere erste Positionierelement (198b) eine erste Nockenfläche (202) aufweist, und wobei weiterhin das andere zweite Positionierelement (226b) eine zweite Nockenfläche (258) aufweist, die in Eingriff mit der ersten Nockenfläche ist, wenn sich das Betätigungselement (50) dreht, um das zweite Positionseinstellelement (70) dazu zu veranlassen, sich axial in Rich tung der Nicht-Eingriffsposition zu bewegen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die erste Nockenfläche (202) nahe an die zweite Nockenfläche (258) befindlich ist, wenn das zweite Positionseinstellelement (70) in der Eingriffs-Position ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das zweite Positionseinstellelement (70) sich dreht, wenn das Betätigungselement (50) sich in die erste Richtung dreht, und wobei das zweite Positionseinstellelement (70) sich axial in Richtung der Nicht-Eingriffsposition bewegt, wenn das Betätigungselement (50) sich in die erste Richtung und in die zweite Richtung dreht.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, weiterhin umfassend ein erstes Kopplungsselement (160), das sich in Reaktion auf Drehen des Betätigungselements (50) bewegt; und ein zweites Kopplungselement (222), das mit dem zweiten Positionseinstellelement (70) verbunden ist, um mit dem ersten Kopplungselement (160) in Eingriff zu gelangen, so dass Drehen des Betätigungselements (50) eine Drehung des zweiten Positionseinstellelement (70) bewirkt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei zumindest eines von dem ersten Positionseinstellelement (66) und dem zweiten Positionseinstellelement (70), eine Positionseinstellelement-Nockenfläche (202; 258) umfasst, welche bewirkt, dass sich das zweite Positionseinstellelement (70) axial bewegt in Richtung der Nicht-Eingriffsposition, wenn das Betätigungselement (50) sich in die erste Richtung dreht, and wobei zumindest eines von dem ersten Kopplungselement (160) und dem zweiten Kopplungselement (222) eine Kopplungselement-Nockenfläche (172; 250) umfasst, die bewirkt, dass das zweite Positionseinstellelement (70) sich in axialer Richtung bewegt, hin zu der Nichteingriffs-Position, wenn sich das Betätigungselement (50) in die zweite Richtung dreht.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend ein Aufnahmeelement (58), welches das Ziehen und Lösen eines Übertragungssteuerelements (322) steuert, wobei das Aufnahmeelement (58) sich in Reaktion auf Drehung des zweiten Positionseinstellelements (70) dreht.