DE68917546T2

DE68917546T2 - Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrrad.

Info

Publication number: DE68917546T2
Application number: DE68917546T
Authority: DE
Inventors: Masashi Nagano
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1989-07-25
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2009-07-26
Also published as: EP0352733A2; EP0352733B1; EP0352733A3; JPH0238199A; DE68917546D1; JP2675585B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gangschaltungs-Betätigungshebel zur Verwendung bei Fahrrädern gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Ein Gangschaltungs-Betätigungshebel gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs wird in der GB-PS A-2 169 065 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung wird die Positionshaltemechanik dadurch gelöst, daß ein Druckknopf betätigt und dabei ein Betätigungshebel verwendet wird, um ein Schaltseil in die Gangumschaltstellung zu wickeln.
Bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Hebelvorrichtung muß der Radfahrer jeweils unbedingt mit dem Daumen und Zeigefinger die Gangschaltungs-Betätigungsvorrichtung auslösen, wenn diese Vorrichtung in der Nähe des Griffteils der Lenkstange des Fahrrads angebracht und für eine recht große Anzahl Gänge, beispielsweise fünf bzw. sechs, ausgelegt ist. Dies bedeutet, daß der Fahrer den jeweiligen Finger, der erheblich zu der Kraft beiträgt, mit der die Lenkstange erfaßt wird, vom Griffteil der Lenkstange wegbewegen muß, um in einen anderen Gang umzuschalten. Es erübrigt sich ein weiteres Eingehen darauf, daß angesichts der Sicherheit für den Radfahrer ein derartiger Zustand mit unzureichend festem Griff vermieden werden sollte.
Wenn außerdem zur Gangumschaltung sowohl der Daumen als auch der Zeigefinger eingesetst werden müssen, muß der Betätigungshebel am Oberteil der Lenkstange angebracht sein, was bedeutet, daß bei Verwendung des Daumens zum Umschalten in einen anderen Gang dieser Finger aus seiner unteren Griffstellung in die obere Hebeistellung recht schwerfallig bewegt werden muß. Damit wird in diesem Fall die Griffkraft des Daumens, die ja auch für den Griff des Radfahrers an der Lenkstange wichtig ist, unsicher wird.
Angesichts des vorstehend dargestellten Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung in erster Linie die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Gangschaltungs-Betätigungshebel zur Verwendung bei Fahrrädern vorzusehen, mit dem der Radfahrer immer die Positionshaltemechanik und die Lösemechanik mit einem Betätigungshebel betätigen kann.
Zur Lösung der vorstehend dargestellten Aufgabe wird bei einem erfindungsgemäßen Gangschaltungs-Betätigungshebel zur Verwendung bei Fahrrädern zur Vornahme der Gangumschaltung die Lösemechanik R durch Drehung des Betätigungshebels in einer zweiten Ebene ausgelöst, die von einer durch Verlagerung des Betätigungshebels um die erste Achse definierten ersten Ebene verschieden ist.
Entsprechend der vorstehend umrissenen Konstruktion wird bei einer Bewegung am Betätigungshebel nach vorn das Aufwickelteil so gedreht, daß es das Schaltseil aufwickelt, während an dem Aufwickelteil diese Seilaufwickelposition durch den Eingriff zwischen dem Eingriffselement und dem Eingriffsabschnitt in der Positionshaltemechanik aufrechterhalten wird. Wenn dieser Eingriff zwischen dem Eingriffselement und dem Eingriffsabschnitt durch Betätigung der Lösemechanik gelöst wird, kann anschließend das Aufwickelteil das in Seilaufwickelrichtung gespannt wird, in diese Seilabwickelrichtung gedreht werden.
Der genannte Seilabwickelvorgang kann einfach dadurch herbeigeführt werden, daß der Eingriff zwischen dem Eingriffselement und dem Eingriffsabschnitt gelöst wird, und damit nur ein sehr kurzer Betätigungshub erforderlich ist. Und dieser kurze Betätigungshub ermöglicht es dem Radfahrer, in bequemer Weise für den Lösevorgang jeden Finger einzusetzen, ohne daß darunter die Grifflage an der Lenkstange beim Umschalten in einen anderen Gang leidet
Da außerdem der Eingriff zwischen dem Eingriffselement und dem Eingriffsbereich schrittweise herbeigeführt wird, so daß dem Radfahrer ein Rastgefühl vermittelt wird, kann der Radfahrer sicher die momentane Gangschrittposition erkennen.
Erfindungsgemäß wird die Lösemechanik durch Betätigung des Betätigungshebels in einer zweiten Ebene ausgelöst, die von einer ersten Ebene verschieden ist, die durch die Drehung des Betätigungshebels zur Vornahme der Gangumschaltung definiert wird.
Da der Betätigungshebel so ausgelegt ist, daß er auch als Lösehebel fungieren kann, können die Bewegung des Aufwickelteils in beide entgegengesetzte Richtungen mit nur einem Finger ausgeführt werden, wodurch sich die leichte Bedienung des erfindungsgemäßen Gangschaltungs-Betätigungshebels noch weiter verbessern läßt
Diese und weitere Aufgaben, Merkmals und Wirkungen der Erfindung ergeben sich deutlich aus der nachstehenden ausführlicheren Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 bis 10 zeigen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, wobei:
Fig. 1 ein teilweise geschnittener Querschnitt mit der Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Gangschaltungs-Betätigungshebels ist;
Fig. 2 eine Draufsicht auf dieses Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 3 ein teilweise geschnittener Querschnitt entlang einer Linie III-III in Fig. 1 ist;
Fig. 4 ein teilweise geschnittener Querschnitt entlang einer Linie IV-IV in Fig. 1 ist;
Fig. 5 und 6 jeweils einen Betriebszustand veranschaulichen; Fig. 7 eine Darstellung der Vorrichtung aus Fig. 1 bei Anbringung an einem Fahrrad ist; und
Fig. 8 bis 10 jeweils ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Im folgenden werden nun anhand der beiliegenden Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im besonderen beschrieben.
Ein Gangschaltungs-Betätigungshebel 1, auf den sich die Erfindung bezieht, ist in erster Linie zur Verwendung bei einer einer fünf- bis sechsgängigen Hinterrad-Gangschaltung ausgelegt Wie Fig. 7 zeigt, ist der Gangschaltungs-Umschalthebel 1 in der Nähe eines Griffabschnitts 3 auf der Lenkstange 2 in der Weise angebracht, daß sein Betätigungshebel 40 mit dem Daumen der Hand des Radfahrers ausgelöst werden kann, während dieser den Griffabschnitt 3 erfaßt Bei Betätigung dieser Hebelvorrichtung 1 wird in später noch genauer beschriebener Weise bei Einwirkung auf einen Betätigungsabschnitt 43 des Betätigungshebels 40 von dessen Ruhe- bzw. Ausgangslage aus nach vorn in Biegerichtung des Daumens in einer horizontalen Ebene ein ebenfalls nachfolgend noch beschriebenes Aufwickelteil 20 in Seilaufwickelrichtung (die nachstehend kurz als Wickelrichtung bezeichnet wird) so gedreht, daß ein mit der Vorrichtung 1 wirksam verbundenes Gangschaltseil um einen vorgegebenen Betrag aufgewickelt wird. Umgekehrt wird bei vertikaler Einwirkung auf das Betätigungsteil 43 zum Lösen das Aufwickelteil 20 in Seilabwickelrichtung (die nachstehend kurz als Abwickelrichtung bezeichnet wird) gedreht, um das Seil um den vorgegebenen Betrag abzuwickeln.
Auch wenn dies nicht dargestellt ist, ist die Hinterrad-Gangschaltung so betätigbar, daß eine Gangumschaltung durch eine Bewegung einer Kettenführung dadurch ausgeführt wird, daß die Kettenführung zur Drehbewegung bezüglich eines feststehenden Elements auf der Seite des Fahrradrahmens über eine vierfache Hebelmechanik veranlaßt wird. Bei dieser Hinterrad-Gangschaltung wird die Kettenführung normalerweise mittels der Spannkraft einer an der Hebelmechanik angebrachten Gangschaltfeder an einem Kettenrad für einen hohen Gang positioniert Wird nun die Vierfach-Hebelmechanik über das Seil entgegen der Spannkraft der Feder gezogen, so schaltet die Gangschaltung auf eine einem niedrigeren Gang entsprechende Position um.
Ein feststehendes Element 10 des Gangschaltungs-Betätigungshebels 1 ist dadurch fest an einem Basisteil 12 angebracht, das an der Lenkstange 2 befestigt, daß eine als zylindrische Stützwelle dienende erste Welle 1 über eine Spannschraube 13 fest angezogen wird. Das Basisteil 12 ist, wie Fig. 7 zeigt, integral ausgebildet und schließt sich direkt an einen Bügel einer an der Lenkstange 2 befestigten Bremshebelvorrichtung 4 an.
Zwischen der ersten Welle 1 und dem Basisteil 12 sind eine Vielzahl von Eingriffsvorsprüngen und diesen entsprechenden Eingriffsvertiefungen in der Weise vorgesehen, daß durch selektiven Eingriff zwischen diesen Elementen die periphere Position der ersten Welle 11 gegenüber dem Basisteil 12 veränderlich ist. An einem Führungsende und einer äußeren peripheren Flache der ersten Welle 11 sind viele konkave Vertiefungen 14 und eine Gewindevertiefung ausgebildet. Durch Schraubeingriff einer Mutter 15 in dieser Gewindevertiefung werden das Aufwickelteil 20 und ein Betätigungshebelelement 41 lösbar an der ersten Welle 11 abgestützt Außerdem ist an der konkaven Vertiefung 14 der ersten Welle 11 eine Federaufnahmeplatte 16 zur Aufnahme einer Abwickelfeder 21 zwischen der Platte 16 und dem Aufwikkelteil 20 vorgesehen, welche das Aufwickelteil 20 in Abwickelrichtung spannt. Das Bezugszeichen 17 gibt ein schalenförmiges Deckelteil zum Abdecken der Endabschnitte des Basisteils des Aufwickelteils 20 und des Betätigungshebels 40 an.
Gemäß Fig. 1 und 3 ist das Aufwickelteil 20 als zylinderförmige Konstruktion mit einem Seilanschlagbereich 22 auf einer Seite ausgebildet, in welchem in einer mittleren Position auf seinem äußeren Umfang eine Seilführungsnut 23 ausgebildet ist, die eine Fortsetzung des Seilanschlagbereichs 22 darstellt und entlang des Umfangs des Aufwickelteils 20 verläuft Außerdem weist das Aufwickelteil 20 an einem Ende entlang der ersten Welle 11 einen Eingriffsabschnitt 24 mit einer Vielzahl von Eingriffsvorsprüngen auf, die in vorgegebenen Abstanden voneinander auf dem Umfang verteilt sind. Wenn dieser Eingriffsbereich 24 mit einem der Eingriffslöcher in einem später noch zu beschreibenden scheibenförmigen Positionierteil 30 in Eingriff gelangt, kommen das Aufwickelteil 20 und dieses Positionierteil 30 in drehsichere Verbindung miteinander.
Der Betätigungshebel 40 umfaßt das Betätigungshebelelement 41, das aus einer Metallplatte besteht, ein Lösehebelelement 42, das ebenfalls aus einer Metallplatte besteht, und einen aus Kunststoff geformten Betätigungsabschnitt 43, der sich am Führungsende des Lösehebelelements 42 befindet. Im Betätigungshebelelement 41 ist an einer mittleren Position eine erste Wellenöffnung 44 zum Eingriff mit der ersten Welle 11 ausgebildet. Außerdem ist an dem Hebelelement 41 an einem Ende desselben ein Paar Verbindungsstücke 45 ausgebildet, die sich in Achsrichtung der ersten Wellenöffnung 44 erstrecken. Damit wird das Lösehebelelement 42 über einen vorgegebenen Bereich durch eine zweite Welle 46 drehbar an den Verbindungsstücken 45 gelagert, wobei die zweite Welle 46 senkrecht zur Achse der ersten Wellenöffnung 44 angeordnet ist Dies bedeutet, daß bei Anordnung der ersten Welle 11 und der zweiten Welle 46 senkrecht zueinander und bei horizontaler Drehbetätigung des Betätigungshebels 40 der gesamte Betätigungshebel 40 nur um die erste Welle 11 geschwenkt wird, während bei vertikaler Drehbetätigung des Betätigungshebels 40 allein das Lösehebelelement 42 um die zweite Welle 46 schwenkt.
Zwischen dem Lösehebelelement 42 und dem Betätigungshebelement 41 ist eine Lösehebelfeder 47 eingesetzt, die das Lösehebelelement 42 in Rückstellrichtüng in der Weise spannt, daß die jeweiligen Hebelelemente 41 und 42 normalerweise in horizontaler Lage gehalten werde. Außerdem berührt die obere Endfläche des Lösehebelelements 42 eine untere Endfläche des Betätigungshebelelements 41 in der Weise, daß eine Ruhe- bzw. Ausgangslage für das Lösehebelelement 42 eingestellt wird.
Gemäß Fig. 2 und 5 ist eine Positionseinstellmechanik S vorgesehen, mit welcher eine Ruhe- bzw. Ausgangsposition für das Betätigungshebelelement 41 eingestellt wird, wobei in dieser Mechanik ein plattenartiges Positionseinstellteil 50 mit einem nach oben vorstehenden Einstellabschnitt 51 drehsicher so auf die erste Welle 11 aufgepaßt ist, daß ein Kontaktabschnitt 41a des Betätigungshebelelements 41, das durch die Hebelfeder 18 gespannt wird, mit dem Einstellabschnitt 51 in Kontakt kommt und in dieser Ruheposition angehalten wird. Dieser Einstellbereich 51 des Positionseinstellteils 51 wird unter Umständen dadurch gebildet, daß ein Teil des Positionseinstellteils 50 um gebogen wird.
Wie Fig. 1 bis 5 zeigen, ist zwischen dem Positionierteil 30, das zusammen mit dem Aufwickelteil 20 drehbar ist, und dem Betätigungshebelelement 41 eine in einer Richtung wirksame Mechanik W vorgesehen, um so eine Drehbewegung des Aufwickelteils 20 nur in Wickelrichtung zu gestatten. Insbesondere stützt sich auf dieser einseitig wirkenden Mechanik W drehbar an einem Ende des Betätigungshebelelements 41 ein klauenförmiges Übertragungselement 71 ab, während die Mechanik ihrerseits eine Klauenfeder 72 umfaßt, die zwischen dem Übertragungselement 71 und dem Betätigungshebelelement 41 angeordnet und so ausgelegt ist, daß sie das Übertragungselement 71 in eine Richtung spannt; weiterhin ist hier eine Vielzahl von über den Umfang verteilten Übertragungsbereichen 31 vorgesehen, die in einem Bereich des Außenumfangs des Positioniertels 30 ausgebildet und dazu vorgesehen sind, eine Betätigungskraft vom Betätigungshebelelement 41 zu übertragen, wenn dieses mit dem Übertragungselement 71 nur bei Rückstellung des Betätigungshebelelements 41 in Eingriff gelangt.
Gemäß Fig. 1 und 2 ist außerdem eine Positionshaltemechanik P vorgesehen. Diese Mechanik P weist konkave Abschnitte 32 auf, die aus einer Vielzahl von über den Umfang in vorgegebenen Abständen auf der Oberseite des Positionierteils 30 verteilten Vorsprüngen bestehen, sowie ein kugelförmiges Eingriffselement 33 für den selektiven Eingriff mit einem der konkaven Abschnitte 32, wobei das Eingriffsteil 33 mittels einer platten- bzw. blattförmigen Feder 60 nach unten gespannt wird. Die Anzahl der konkaven Abschnitte 32 entspricht der Anzahl der bei dieser erfindungsgemäßen Gangschaltvorrichtung vorgesehenen Anzahl Gänge bzw. Geschwindigkeitsstufen. Die Bewegung des Eingriffskugelelements 33 wird so reguliert, daß dieses in einer Durchgangsöffnung 52 aufgenommen wird, die in dem Positionseinstellteil 50 ausgebildet ist, so daß das kugelförmige Eingriffsteil 33 das Aufwickelteil 20 fest in seiner Position hält, wenn es in Eingriff mit einem der konkaven Abschnitte 32 gelangt. Die Blattfeder 60 weist einen halbkugelförmigen Andruckbereich 61 zur Aufnahme eines Teils des kugelförmigen Eingriffsteils 33 auf, wobei letzteres entlang der Achse der ersten Welle 11 durch Biegung der Blattfeder 60 in Achsrichtung der Welle 11 gespannt wird. Außerdem ist in der Andruckblattfeder 60 ein peripherer langgestreckter Schlitz 62 ausgebildet, der die Verformung dieser Blattfeder gestattet und an einer mittleren Position zwischen der Eingriffsöffnung und dem Andruckbereich 61 ausgebildet ist.
Zum Lösen des Positionshaltezustands des Aufwickelteils 20 durch die vorstehend erläuterte Positionshaltemechanik P ist eine Lösemechanik R vorgesehen. Diese Lösemechanik R weist einen an einem Führungsende des Lösehebelelements 42 ausgebildeten Löseabschnitt 48 und einen Anschlagabschnitt 63 auf, der von einem Teil der Blattfeder 60 gebildet wird, der dem Löseabschnitt 48 entgegengesetzt vorsteht. Dieser Löseabschnitt 48 drückt beim Niederdrücken des Lösehebelelements 42 den Anschlagabschnitt 63 nach oben, um so eine elastische Verformung der Blattfeder 60 in Achsrichtung herbeizuführen und dadurch die auf das kugelförmige Eingriffstell 33 einwirkende Andruckkraft zu verringern, um auf diese Weise eine Bewegung dieses Teils 33 vom konkaven Abschnitt 32 weg zu gestatten. Außerdem weist die Blattfeder 60 einen Lösenocken 64 auf, der in einer Richtung vorsteht, die dem Anschlagabschnitt 63 entgegengerichtet ist, und der dazu dient, den Eingriff zwischen dem Übertragungselement 71 und dem Übertragungsteil 31 zu lösen, wenn das Betätigungshebelelement 41 in seine Ruhelage zurückgekehrt ist
Wie Fig. 1 und 4 zeigen, ist zur Begrenzung des Betrags der Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Aufwickelts 20 in Aufwickelrichtung eine Begrenzungsmechanik L vorgesehen, wobei der Lösevorgang an der Lösemechanik R auf einen Teilungsschritt der konkaven Abschnitte 32 begrenzt wird. Diese Begrenzungsmechanik L weist eine Vielzahl von Anschlagbereichen 34 auf, die von der Unterseite des Positionierteils zur Außenseite hin in Richtung von dessen Dicke vorstehen, sowie Anschlagteile 49, die am Führungsende des Lösehebelelements 42 vorgesehen sind und sich bezüglich der Anschlagbereiche 34 nach unten erstrecken. Diese Anschlagteile 49 sind so vorgesehen, daß sie den jeweiligen Lücken zwischen benachbarten Paaren der konkaven Bereiche 32 entsprechen. Beim Niederdrücken des Lösehebelelements 42 bewegen sich die Anschlagteile 49 zwischen benachbarte Paare von Anschlagbereichen 34, um einen derselben anzuhalten und damit den Betrag der Drehbewegung des Aufwickelteils 20 in Abwickelrichtung so begrenzen, daß dieser einen Teilungsschritt der konkaven Bereiche 32 nicht übersteigt.
Als nächstes werden die Funktionen des vorstehend beschriebenen Aufbaus im einzelnen beschrieben.
Fig. 2 zeigt den Zustand, der dem höchsten Gang bzw. der höchsten Geschwindigkeitsstufe entspricht, in den das Betätigungshebelelement 41 durch die Hebelfeder 18 so gespannt wird, daß der Kontaktbereich 41a dieses Betätigungshebelelements 41 in Berührung mit dem Einstellabschnitt 51 des Positionseinstellteils 50 gelangt, wodurch der gesamte Betätigungshebel 40 in seiner Ruhelage angehalten wird.
Wird der Betätigungsabschnitt 43 des Betätigungshebels 40 mit dem Daumen der Hand betätigt, mit der der Radfahrer den Lenkergriff festhält, um so den Hebel entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2 in der in Fig. 5 dargestellten Weise zu drehen, gelangt das Übertragungsteil 71 in Eingriff mit einem der Übertragungselemente 31 auf dem Positionierteil 30, wodurch die Betätigungskraft in Vorwärtsüchtung vom Betätigungshebel 40 auf das Aufwickelteil 20 über das Positionierelement 30 übertragen wird. Anschließend wird bei Drehung dieses Aufwickelteils 20 in Aufwickelrichtung auf das Gangschaltseil eine Zugwirkung ausgeübt. Bei diesem Vorgang wird um eine Gangstufe zurückgeschaltet, wenn der Betrag der Drehbewegung des Betätigungshebels 40 in Vorwärtsrichtung einen Hubbetrag erreicht hat, der einer Teilung der konkaven Bereiche 32 entspricht, während eine Zurückschaltung um zwei Gangstufen ausgeführt wird, wenn dieser Betrag einen Wert erreicht hat, der dem doppelten Hubbetrag entspricht Auf diese Weise ist durch eine einzige Betätigung mit dem Daumen eine Gangumschaltung um bis zu drei Stufen schrittweise bzw. durch Überwindung einer Totlage möglich. Zur Gangumschaltung über vier Stufen wird der Betätigungshebel 40 vorübergehend in seine Ausgangsposition zurückbewegt und anschließend kann der Vorgang wieder schrittweise bzw. unter Überwindung von Totlagen aufgenommen werden, indem der Hebel 40 in Vorwärtsrichtung erneut betätigt wird.
Ist der vorstehend dargestellte Vorgang bei Erreichen der dem gewünschten niedrigeren Gang entsprechenden Position abgeschlössen, wird das kugelförmige Eingriffsteil 33 mit dem gewünschten konkaven Abschnitt 32 in der in Fig. 5 dargestellten Weise in Eingriff gebracht, um so ein Zurückdrehen des Aufwickeltels zu verhindern, wodurch diese einem niedrigen Gang entsprechende Position sicher beibehalten werden kann. Wenn außerdem das Eingriffsteil 33 mit dem konkaven Abschnitt 32 in Eingriff gelangt, federt die Blattfeder 60 elastisch nach und verringert damit deutlich die auf das Betätigungshebelelement 41 einwirkende Belastung, wobei dieser ausgeprägte Abfall der Belastung der Hand des Radfahrers, die das Hebelelement 41 für jeden Umschaltvorgang betätigt, ein "Rastgefühl" vermittelt. Dementsprechend kann der Radfahrer bequem über dieses Rastgefühl auf diese Gangumschaltung achten.
Nach Beendigung des vorstehend erläuterten Umschaltvorgangs kehrt bei Lösung der Andruckkraft auf den Betätigungsabschnitt 43 das Betätigungshebelelement 41 unter Drehung (im Uhrzeigersinn in Fig. 2) unter der Einwirkung der Spannkraft der Hebelfeder 18 zurück, und wenn die Kontaktabschnitte 41a des Einstellteils 51 miteinander in Berührung kommen, wird der Betätigungshebel 40 in seine Ausgangslage zurückgeführt und in dieser angehalten, so daß er für den nächsten Gangumschaltvorgang bereit ist, wie Fig. 2 dies zeigt.
Wenn die Hebelvorrichtung in der vorbeschriebenen Weise für 5 bis 6 Geschwindigkeits- bzw. Gangstufen ausgelegt ist, laßt sich eine Umschaltung von einer einem hohen Gang entsprechenden Position in eine niedrigere Gangposition leicht mit den beiden schrittweisen horizontalen Einwirkungen auf den Betätigungshebel 40 mit Hilfe des Daumens des Radfahrers herbeiführen.
Als nächstes wird nun eine Gangumschaltung von einer in Fig. 5 dargestellten, einem niedrigen Gang entsprechenden Position auf eine höhere Gangposition im einzelnen beschrieben.
Gemäß Fig. 6 drückt beim Niederdrücken des Betätigungsabschnitts 43 des Betätigungshebels 40, der sich nun in seiner Ausgangslage befindet, der Löseabschnitt 48 des Lösehebelelements 42 auf den Anschlagbereich 63 der Blattfeder 60. Bei diesem Lösevorgang verformt sich die Blattfeder 60 elastisch entlang der ersten Welle 11, um so die Spannkraft zu lösen, die auf das kugelförmige Eingriffsteil 33 einwirkt Dann dreht sich das Aufwickelteil 20, das in vorbeschriebener Weise aus seiner Position gelöst wurde, zurück in die Aufwikkelrichtung, und zwar unter der Spannkraft der Aufwickelfeder 21. Bei diesem Vorgang wird der Betrag der Drehbewegung der Rückstellbewegung des Aufwickelteils 20 durch Einwirkung der Aufwickelfeder 21 wirksam so begrenzt, daß er den Betrag einer Teilungsstufe der konkaven Bereiche 32 nicht übersteigt, wenn das Eingriffsteil 49 des Lösehebelelements 42 einen Eingriffsabschnitt 34 des Positionierteils 30 anhält.
Wird der Betätigungsabschnitt 43 nicht mehr weiter niedergedrückt, kehrt das Lösehebelelement 42 unter Drehung unter der Spannkräft der Lösehebelfeder 47 zurück und löst dabei den Eingriff zwischen dem Eingriffsteil 49 und dem Eingriffsbereich 34. Gleichzeitig federt die Blattfeder 60 elastisch nach und spannt dabei das kugeiförmige Eingriffsteil 33 zum konkaven Bereich 32 hin, und das Aufwikkelteil 20 sowie das Positionierteil 30 führen unter der Wirkung der Kraft der Aufwickelfeder 21 eine weitere Drehbewegung in umgekehrter Richtung um einen kleinen Betrag aus, wodurch das kugelförmige Eingriffsteil 33 mit dem konkaven Bereich 32 für eine niedrigere Gangposition in Eingriff gelangt. Da dieser Eingriff eine weitere Drehbewegung des Aufwickelteils 20 unter Einwirkung der Abwickelfeder 21 verhindert, kann diese um eine Stufe höhere Gangposition sicher beibehalten werden. Außerdem federt auch in diesem Fall bei Eingriff des Eingriffselements 33 mit dem konkaven Bereich 33 die Andruckfeder 60 elastisch nach, und vermindert damit deutlich die auf das. Betätigungshebelelement 41 einwirkende Belastung, so daß durch diese ausgeprägte Belastungsminderung dem Radfahrer, der bei jeder Gangumschaltung das Betätigungselement 41 mit der Hand betätigt, ein "Klickgefühl" bzw. "Rastgefühl" vermittelt wird.
Wie Fig. 2 zeigt, wird das zurückgeführte Lösehebelelement 42 in seiner Ausgangslage angehalten und steht damit für den nächsten Umschaltvorgang bereit, wobei es von dem Betätigungshebelelement 41 berührt wird. Wenn nun dieses Lösehebelelement 42, das im Augenblick in seiner Ausgangslage angehalten ist, wieder niedergedrückt wird, und zwar in gleicher Weise wie zuvor erläutert, wird auch der Eingriff zwischen dem kugelförmigen Eingriffstell 33 und dem konkaven Abschnitt 32 gelöst, während unter der Kraft der Abwickelfeder 21 das Aufwickelteil 20 unter Drehung zurückgestellt wird, so daß das Gangschaltseil wieder für einen weiteren Umschaltvorgang auf eine um eine Stufe höhere Gangposition freigegeben wird.

(Alternative Ausführungsbeispiele)

Im Anschluß werden nun einige alternative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben.
(I.) Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel stehen sich der konkave Abschnitt 32 und das Eingriffsteil 33 der Positionshaltemechanik P in Achsrichtung der ersten Welle 11 gegenüber. Stattdessen können sie sich auch in radialer Richtung dieser ersten Welle 11 gegenüberstehen.
(II.) Es ist auch denkbar, das Positionierteil 30 an dem festsehenden Element (10) fest anzubringen, während das Eingriffsteil 33 so angeordnet wird, daß es im Einklang mit einer Drehbewegung des Aufwickelteils 20 drehbar ist.
(III.) Im Zusammenhang mit dem Positionierteil 30 und dem Eingriffstell 33 ist es vorstellbar, daß darauf integral mit dem festsehenden Element 10 Befestigungsbereiche ausgebildet werden, während Dreh- bzw. Schwenkbereiche derselben integral mit dem Aufwickelteil 20 ausgebildet werden.
(IV.) Anstelle des rollfähigen Elements wie beispielsweise des kugelförmigen Eingriffstels 33, das bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommt, kann dieses Eingriffsteil 33 beispielsweise auch dadurch gebildet werden, daß die Andruckfeder 60 wirksam eingesetzt wird, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist. Dies bedeutet, daß bei dieser Anordnung der Andruckbereich 61 der Andruckfeder 60 mit einem aufgewölbten Bereich versehen ist, der zu den konkaven Abschnitten 32 hin vorsteht und als Eingriffsteil 33 wirkt.
(V.) Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Feder zum Andrücken des Eingriffsteil 33 aus einer platten- bzw. blattförmigen Feder. Stattdessen kann diese Feder, wie Fig. 9 zeigt, auch aus einer Wickelfeder 60 bestehen. In diesem Fall ist das Eingriffsteil 33 an einem halbugelförmigen Halteabschnitt 81 eines scheibenförmigen Halteteils 80 gelagert, während die Wickelfeder 60 zwischen dem Halteteil 80 und einem Federaufnahmeteil 82 der ersten Welle 11 so angeordnet wird, daß die Wickelfeder 60 bei einer Bewegung des Halteteils 80 in Achsrichtung der ersten Welle 11 durch Betätigung des Lösehebelelements 42 elastisch verformbar ist.
Außerdem ist bei dieser Anordnung gemäß Fig. 9 beispielsweise ein Anschlagbereich 83 im äußeren Umfang des Halteteils 80 vorgesehen, während das Lösehebelelement 42 mit einem gabelförmigen Löseabschnitt 42 versehen ist, der mit dem Anschlagbereich 83 in Berührung gebracht werden kann.
(VI.) Wenn die Wickelfeder 60 als Federelement zum Andrücken des Eingriffsteils 33 verwendet wird, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, so stützt sich auf der ersten Welle 11 ein Halteteil 90 ab, das zur Aufnahme des Eingriffsteils 33 einen Halteabschnitt 91 mit Boden aufweist, der das Eingriffstell 33 und die Wickelfeder 90 hält, während der Eingriffsbereich 32 aus einer durchgehenden Öffnung besteht. Das Lösehebelelement 42 dagegen weist hierbei anstelle des Löseabschnitts 48 und des Anschlagteils 49 eine Vielzahl von vorstehenden Löseanschlagteilen 92 auf, die in jeweilige Eingriffsbereiche 32 einschiebar sind. Damit werden bei einer Betätigung des Lösehebelelements 42 in Vorwärtsrichtung die Löseanschlagteile 92 in die jeweiligen Eingriffsbereiche 32 so eingeschoben, daß einer dieser Betätigungsabschnitte den Eingriff zwischen dem Eingriffstell 33 und dem Eingriffsbereich 32 löst, woraufhin das Aufwickelteil 20 unter der Spannkraft der Abwickelfeder 21 zurückgeführt wird.
(VII.) Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel weisen die Lösemechanik R und die Begrenzungsmechanik L das Lösehebelelement 42 auf. Stattdessen ist es auch denkbar, dieses Lösehebelelement 42 wegzulassen und an der Öffnung 44 im Betätigungshebelelement 41 für die erste Welle ein Spiel für dieselbe in der Weise zu belassen, daß die Öffnung 44 sich zur Achsrichtung (d.h. zur vertikalen Erstreckung) der Welle 11 hin schrägstelen kann.
(X.) bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel gelangt bei einer Gangumschaltung von einer niedrigen Gangposition in eine höhere Gangstellung das Eingriffstell 49 des Lösehebelelements 42 für jeden der konkaven Bereiche 32 mit dem Anschlagabschnitt 34 so in Eingriff, daß der Betrag der Rückwärtsbewegung des Aufwickeltells begrenzt wird, weshalb das Lösehebelelement 42 über eine Vielzahl von Schritten in Vorwärtsrichtung betätigt werden muß, deren Anzahl der Anzahl der bei dem Gangumschaltvorgang auszuführenden Schritte entspricht Stattdessen ist es auch möglich, den Eingriffsbereich 34 der Begrenzungsmechanik L wegzulassen und den Grad des Eingriffs zwischen dem Eingriffsteil 33 und dem konkaven Abschnitt 32 dadurch zu beeinflussen, daß der Betrag der Betätigung am Lösehebelelement 42 in der Weise verändert wird, daß für den Umschaltvorgang das Aufwickelteil 20 schrittweise bzw. über eine Vielzahl von Schritten auf einmal gedreht bzw. verschwenkt werden kann.
(VIII.) Der Einstellbereich 51 zum Einstellen der Ruhe- bzw. Ausgangslage des Betätigungshebelelements 41 kann integral mit dem feststehenden Teil 10 ausgebildet sein.
(IX.) Das Basisteil 12 kann direkt an der Lenkstange 2 über ein bandförmiges bzw. schellenförmiges Teil oder auch ohne dieses befestigt werden.
(X.) Der erfindungsgemäße Gangschaltungs-Betätigungshebel kann auch, statt nur für eine Gangschaltung an den Hinterrädern, auch bei einer Frontgangschaltung eingesetzt werden.
(XI.) Die bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel eingesetzte und in eine Richtung wirksame Mechanik W weist das klauenförmige Übertragungselement 71 und den Übertragungsbereich 31 auf, der in der äußeren Umfangsfläche des Positionierteils 30 ausgebildet ist.
(XII.) Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel teilen sich das Betätigungshebelelement 41 und das Aufwickelteil 20 in die gleiche Drehwelle 11. Stattdessen kann auch die Drehwelle 11 für das erstgenannte Element unabhängig von der Drehwelle für letzteres vorgesehen sein.
(XIII.) Die Ausrichtung der ersten Welle 11 bei deren Befestigung beschränkt sich nicht auf die vertikale Richtung, wie sie für das zuvor erläuterte Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Diese Welle 11 kann auch mit jeder anderen Ausrichtung angebracht werden, bei der der Radfahrer mit dem Daumen oder einem anderen Finger den Betätigungshebel 40 am bequemsten betätigen kann, während er mit der Hand die Lenkstange am Griffbereich 3 festhält. Beispielsweise ist eine leichte Betätigung auch dadurch möglich, daß die erste Welle 11 parallel zur Achsrichtung der Lenkstange 2 angeordnet wird, während die zweite Welle 46 in der Fahrtrichtung des Fahrrads liegt.
(XIV.) Die Erstreckungsposition des Betätigungshebels 40 kann sich je nach Verlaufsrichtung des Griffbereichs 3 verändern. Wenn beispielsweise die Längsachse des Griffbereichs 3 an der Lenkstange 2 zur Fahrtrichtung des Fahrrads ausgerichtet ist, liegen die Fingerballen zwischen den Fingern der Hand, mit der der Radfahrer den Griffbereich 3 festhält, auf der Außenseite des Griffbereichs 3 entlang der Außenseite des Fahrradrahmens. Auf diese Weise kann in einem solchen Fall der Betätigungshebel 40 auf der Innenseite des Griffbereichs 3 verlaufen und dem Radfahrer gegenüberliegen.

Claims

1. Gangschaltungs-Betätigungshebel zur Verwendung bei Fahrrädern, welcher folgendes aufweist:

ein feststehendes Element (10);

ein drehbar auf dem feststehenden Element (10) gelagertes und in Seilabwickelrichtung gespanntes Aufwickelteil (20), welches ein Gangschaltseil aufwickelt;

einen Betätigungshebel (40), der so betätigbar ist, daß er das Aufwickelteil (20) über eine einseitig wirksame Mechanik (W) unter dessen Drehung um eine erste Achse in Seilaufwickelrichtung entgegen einer Spannkraft nur in Seilaufwickelrichtung dreht, und der auch so betätigbar ist, daß er durch eine Rückspanneinrichtung (18) zuruckführbar ist;

eine Positionshaltemechanik (P) mit einem Eingriffselement (33) und einer Vielzahl von Eingriffsabschnitten (32), die so betätigbar sind, daß sie schrittweise mit dem Eingriffselement (33) in Eingriff gelangen, wobei die Mechanik (P) das Aufwickelteil (20) in seiner Stellung hält, und

eine Lösemechanik (R) zum Lösen des Positionshaltezustandes, in welchem die Positionshaltemechanik (P) das Aufwickeleil (20) hält, indem der Eingriff zwischen dem Eingriffselement (33) und dem einen Eingriffsabschnitt (32) gelöst wird, und zur Vornahme einer Gangumschaltung, indem das Aufwickelteil (20) zur Drehung in Seilabwickelrichtung mit der Seilabwickel-Spannkraft veranlaßt wird,

dadurch gekennzeichnet

daß die Lösemechanik (R) durch Betätigung des Betätigungshebels (40) in einer zweiten Ebene ausgelöst wird, die von einer durch Verlägerung des Betätigungshebels um die erste Achse definierten ersten Ebene verschieden ist.

2. Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ebene im wesentlichen senkrecht zur ersten Ebene steht.

3. Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsabschnitte (32) mit dem Eingriffselement (33) elastisch in Eingriff stehen.

4. Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (40) auch als Lösehebel (42) fungiert.

5.Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (40) um eine erste Welle (11) relativ zum feststehenden Element (10) drehbar ist, während er in seiner Funktiön als Lösehebel (42) um eine zweite Welle (46) drehbar ist, die im wesentlichen senkrecht zur ersten Welle (11) steht.

6. Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Welle (46) auf dem Betätigungshebel (40) in einer mittleren Position angeordnet ist

7.Gangschaltungs-Betätigungshebel fur Fahrräder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionshaltemechanik (P) außerdem ein Positionierelement (30) aufweist, wobei der Eingriffsabschnttt (32) als einer Vielzahl konkaver Abschnitte gebildet ist, die in dem Positionierelement (30) ausgebildet sind, und wobei das Eingriffselement (33) eine konvexe halbkugelförmige Fläche aufweist, die mit dem Eingriffsabschnitt (32) in Beruhrung steht.

8. Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Positionierelement (30) im Einklang mit dem Aufwickelteil dreht.

9. Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Positionierelement (30) Anschlagbereiche (34) ausgebildet sind.

10. Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagbereiche (34) aus einer Vielzahl von Vorsprüngen bestehen.

11. Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffsabschnitt (32) und die Anschlagbereiche (34) jeweils in einer Oberseite bzw. einer Unterseite des Positionierelements (30) vorgesehen sind.

12. Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffselement (33) ein kugelförmiges Element aufweist.

13. Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (60) eine Blattfeder aufweist.

14. Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung eine Wikkelfeder aufweist.

15. Gangschaltungs-Betätigungshebel für Fahrräder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (60) eine Blattfeder aufweist und daß das Eingriffselement (33) von einem Teilvorsprung der Blattfeder gebildet wird.