(Gebiet der Erfindung)
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Die Erfindung betrifft einen Fahrradgangschaltungsaufbau mit
einer Kettenradgruppe an einem Fahrradhinterrad und einer Kette,
die mit einer dieser Kettenräder zum Schalten des Fahrradganges
wahlweise in Eingriff gebracht wird.
(Stand der Technik)
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Zur Erleichterung der Beschreibung wird Bezug genommen auf die
beigefügten Figuren 9 und 10. Wie in Figur 10 gezeigt, besitzt
ein Fahrradgangschaltungsaufbau a (ein
Hinterradgangschaltungsaufbau) typischerweise eine Kettenführung d, welche drehbar eine
Führungsscheibe b und eine Spannscheibe c lagert. Über einem
Schaltgliedmechanismus wie beispielsweise einem Parallelogramm-
Pantographmechanismus g wird diese Kettenführung d auf einer
hinteren Endplatte e an einem Endabschnitt des Fahrradrahmens
gehalten oder ein Tragearm wird daran angebracht, welcher durch
eine geeignete Welle verschwenkbar ist, während er gleichzeitig
in eine Richtung zur Spannung der Kette C vorgespannt ist.
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Der Pantographmechanismus g enthält ein Gliedgrundteil h,
welches durch einen Tragearm f gehalten ist, innere und äußere
Glieder i und j, welche schwenkbar an das Grundteilende eines
Gliedgrundteiles h angeschlossen sind, sowie ein bewegbares Teil
k. Die inneren und äußeren Glieder i und j erstrecken sich nach
vorn. Das bewegbare Teil k ist die Stelle, an der die
Kettenführung d drehbar gelagert ist.
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Die Kettenführung d wird elastisch durch eine Schraubenfeder
(nicht gezeigt in den Figuren) in derjenigen zum Spannen der
Kette C geeigneten Richtung vorgespannt, d. h. in Figur 10 in
Uhrzeigerrichtung. Dies geschieht zum Verhindern des
Durchhängens der Kette C und dazu, dieser eine geeignete Vorspannung
zu verleihen. Wenn das Gangschaltkabel T, welches an den
Pantographmechanismus g angeschlossen ist, bei der oben
genannten Anordnung durch den Gebrauch des (nicht gezeigten)
Gangschaltbetriebshebels gezogen oder gelöst wird, deformiert
sich der Pantographmechanismus g und veranlaßt die Kettenführung
d, welche durch das bewegbare Teil k gelagert ist, sich nach
innen axial zu einer Nabenwelle n zu bewegen, wobei die Kette C
dazu gezwungen wird sich hinüber zu einem gewünschten Kettenrad
m der Kettenradgruppe M zu bewegen. In der JP-B2-55-22315 und
der FR-A-2610662 sind Anordnungen dieser Art beschrieben.
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Bei diesem Typ eines Fahrradgangschaltungsaufbaus a ist es für
ein verbessertes Funktionieren beim Gangschalten wünschenswert,
daß die Verzahnungsbereiche der Führungsscheibe b und jedes
Kettenrades m der Kettenradgruppe M sich innerhalb einer
geeigneten kurzen Entfernung befinden, da die Führungsscheibe b
dasjenige Teil ist, welches für die Bewegung eines
Kettenabschnittes auf ein Zielkettenrad verantwortlich ist bevor
es sich mit den Zähnen eines vorhandenen Kettenrades verzahnt
bzw. eingreift. Falls sich die Führungscheibe und die
Kettenradgruppe zu weit von einander entfernt befinden, muß sich
die Führungsscheibe zur Vollendung eines Kettenwechselvorganges
über einen großen Abstand hin und her bewegen, was eine
schlechte Gangschaltreaktion zur Folge hat.
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Zu diesem Zwecke ist es wünschenswert einen
Fahrradgangschaltungsaufbau derart zu entwerfen, daß die Kettenführung d
sich nicht parallel zu der Nabenwelle n hin und her bewegt,
sondern sich entlang einer Linie hin und her bewegt, welche
praktisch parallel zu einer Linie verläuft, welche durch die
Verbindung eines jeden Randes eines Kettenrades m der
Kettenradgruppe M definiert ist, oder sich in einer Weise derart
hin und her bewegt, daß der Abstand zwischen jedem Kettenrad m
und der Führungsscheibe b im wesentlichen konstant ist. Die
Kettenradgruppe M besitzt gewöhnlicherweise einen Aufbau, bei
dem ein Kettenrad mit einem größerem Durchmesser näher zu der
Nabenwelle plaziert ist. Für die Führungsscheibe b bedeutet
dies, daß wenn sie sich zu der Radnabe axial nach innen bewegt,
sie sich weg von der Nabenwelle n bewegen muß.
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Wie in Figur 10 gezeigt, wird dies beim Stand der Technik
typischerweise dadurch erreicht, daß man entweder den
Pantographmechanismus d so aufbaut, daß er durch das
Gliedgrundteil h unterhalb der Nabenwelle n gehalten wird, und daß
man das innere und äußere Gliedgrundteil i und j nach vorn
ausgehend von diesem Gliedgrundteil h hervorstehen läßt und
dadurch die Schwenkschäfte p und g der inneren und äußeren
Glieder i und j um einen geeigneten Winkel zur Vertikalen neigt,
oder andererseits indem man das Gliedgrundteil h gegenüber dem
Tragearm f drehbar lagert. Dadurch wurde eine derart Anordnung
geschaffen, daß die Führungsscheibe b sich rückwärts nach unten
bewegt, wie in Figur 9 gezeigt ist, wenn sie sich axial nach
innen zu der Nabenwelle bewegt, während sie einen im
wesentlichen konstanten Abstand zwischen sich und jedem
entsprechenden Kettenrad m beibehält.
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Bei diesem Typ nach dem Stande der Technik besteht jedoch ein
Problem darin, daß, wenn sich der Pantographmechanismus g
deformiert, die Führungsscheibe b, welche durch die
Kettenführung d gelagert ist, sich der Vertikalen V, die durch
die Nabenwelle, wie in Figur 9 gezeigt ist, verläuft, annähert.
Dies führt dazu, daß die Bewegung l der Führungsscheibe b weg
von dem Kettenrad in bedeutend kleiner ist als die tatsächliche
Bewegung L der Führungsscheibe b. Bei einer Anordnung nach dem
Stande der Technik ist es folglich notwendig, daß wenn sich das
Gangschaltungsverhältnis des Kettenrades erhöht, ein größerer
Neigungswinkel für die Schwenkschäfte p und q vorgesehen werden
muß, was zu einem größerem Umfang an notwendiger Deformation für
den Pantograph g sowie zu einem weiteren Ziehen für das
Gangschaltbetriebskabel T führt. All dies schafft ein Problem in
Bezug auf eine angewachsene Gesamtgröße des
Fahrradgangschaltungsaufbaus und des Gangschalthebels. Ein weiteres Problem
bei einem Fahrradgangschaltungsaufbau nach dem Stande der
Technik besteht darin, daß die große Deformation bzw. Verformung
des Pantographgliedmechanismus g und die resultierende Länge des
Zuges von Kabel T eine inhärente technische Hürde gegenüber
einer verbesserten Betreibbarkeit des Gangschaltvorganges
darstellt. Da sich die Führungsscheibe b über einen großen
Abstand hin und her bewegen muß, muß ferner das Durchhängen der
Kette C entsprechend groß sein, was eine lange Kette C mit hohem
Gewicht zur Folge hat, wobei dies die Gewichtsreduktion des
Fahrrades einschränkt.
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Es gibt noch einen weiteren Nachteil bei einem
Fahrradgangschaltungsaufbau nach dem Stande der Technik: Da der
Gangschaltungsmechanismus an der am weitesten außen gelegenen
Stelle der Gesamtbreite des Fahrrades montiert werden muß, ist
er sehr anfällig gegen Schaden im Falle eines Überrollens des
Fahrrades. Besonders bei Fahrrädern, die speziell für off-road-
Fahrradfahren entworfen sind, allseits bekannt als
Mountainbikes, neigt das Ende das
Fahrradgangschaltungsmechanismus a dazu sich in Büschen oder anderen Hinternissen zu
verhaken, wobei dies die Gangschaltungsfunktion stört.
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Ein weiteres Problem besteht darin, daß, da das Gliedgrundteil
h sich hinter dem Gangschaltungsmechanismus a befindet, das
Gangschaltungsbetriebskabel in den Gangwechselmechanismus a von
hinten eingeführt werden muß. Folglich muß das Kabel T, welches
ursprünglich von vorn kommt, an der Rückseite oder der Seite der
Nabenwelle in einer U-Form gekrümmt werden, wobei eine große
Schleife hervorgerufen wird, die sich hin zu der Rückseite oder
der Seite des Fahrzeuges erstreckt, und ein zusätzliches
Sicherheitsproblem hervorruft, nämlich, daß der
Gangschaltmechanismus a oder die Schleife sich mit einem anderen Fahrrad
oder einem Fußgänger, welcher in der Nähe vorbeigeht, verhakt.
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Es besteht noch ein weiteres Problem bei diesem Anordnungstyp
nach dem Stande der Technik. Das Gangschaltkabel T, welches
gewöhnlicherweise ein inneres Kabel t1 und ein ummantelndes
äußeres Kabel t2 aufweist, muß in einer U-Form gelegt werden,
und dies verlängert das Kabel T und es erhöht genauso den
Gleitwiderstand zwischen dem inneren und äußeren Kabel t1 und
t2. Dies wiederum erhöht den Drehwiderstand des
Gangschaltungsbetriebshebels, vermindert dessen Bedienbarkeit und verlangt
zusätzlich eine große Federkraft, um dessen Bewegung umzukehren,
und führt zu einer Schwierigkeit bei der Herstellung von
kleineren und leichteren Fahrradgangschaltungsanordnungen.
(Offenbarung der Erfindung)
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung einen
Fahrradgangschaltungsaufbau zu schaffen, welcher einen geeigneten
Gangschaltungsbetrieb mit einem minimalen Umfang an Hin- und
Herbewegung einer Führungsscheibe, eines Gangschaltungskabels
sowie minimaler Betriebskraft ermöglicht und dadurch den
Gangschaltungswirkungsgrad und die Bedienbarkeit erhöht.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin einen
Fahrradgangschaltungsaufbau zu schaffen, welcher kleiner und
leichter und weniger anfällig für einen Schaden im Falle eines
Überrollens eines Fahrrades und anderer Unfälle ist.
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Bei der Erfindung handelt es sich um einen
Fahrradgangschaltungsaufbau, bei dem ein Gangschaltungsvorgang erreicht
wird, indem man eine Kette von einem zu einem anderen
ausgewählten Kettenrad einer Kettenradgruppe wechselt, die an
einem Fahrradhinterrad montiert ist, mit: einem Pantograph-
Gliedmechanismus mit einem Gliedgrundteil, das auf einem
Kettensteg von einer auf einer Nabenachse montierten
Kettenradgruppe gelagert ist, Innen- und Außenglieder, bei denen
jeweils ein Grundteilende schwenkbar an dem Gliedgrundteil
angelenkt ist und sich nach hinten erstreckt und mit einem
bewegbaren Teil, das mit dem jeweiligen freien Enden der
Innenund Außenglieder schwenkbar verbunden ist;
einer Kettenführung, die drehbar eine Führungsscheibe und eine
Spannscheibe lagert, wobei die Kettenführung auf dem bewegbaren
Teil des Pantographmechanismus um eine Achse parallel zu der
Nabenachse schwenkbar ist, wobei sie elastisch zur Spannung
einer Kette beaufschlagt wird, und aus einer Führungsscheiben-
Hin- und Herbewegungssteuereinrichtung zur Bewegung der
Führungsscheibe axial zu der Nabenachse nach innen und vorwärts
nach unten im wesentlichen entlang eines radialen Weges der
Kettenradgruppe, wenn der Pantographmechanismus deformiert wird.
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In der W092/05067, welche den Stand der nach Maßgabe des
Artikels 54 (3) EPÜ darstellt, ist eine solche Anordnung
beschrieben, jedoch ohne die Bewegung der Führungsscheibe im
wesentlichen entlang eines radialen Weges der Kettenradgruppe
bzw. des Zahnkranzes.
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Weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung
werden detaillierter in der weiteren Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsform und der beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
(Kurzbeschreibung der beigefügten Zeichnungen)
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Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform
des Fahrradgangschaltungsaufbaus gemäß der
Erfindung.
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Fig. 2 eine Ansicht des in Figur 1 gezeigten
Fahrradgangschaltungsaufbaus aus der durch den
Pfeil II angezeigten Richtung.
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Fig. 3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform
eines Fahrradgangschaltungsaufbaus gemäß der
Erfindung.
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Fig. 4 eine Ansicht des in Figur 1 gezeigten
Fahrradgangschaltungsaufbaus aus der durch den
Pfeil IV angezeigten Richtung.
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Fig. 5 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform
eines Fahrradgangschaltungsaufbaus gemäß der
Erfindung.
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Fig. 6 eine Vorderansicht des in Figur 5 gezeigten
Fahrradgangschaltungsaufbaus.
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Fig. 7 eine Ansicht des in Figur 5 gezeigten
Fahrradgangschaltungsaufbaus von unten gesehen.
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Fig. 8 eine Ansicht von hinten eines Fahrradhinterrades,
wenn daran ein in Figur 3 gezeigter
Fahrradgangschaltungsaufbau montiert ist.
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Fig. 9 und 10 Ansichten zur Darstellung der Funktionen von
Fahrradgangschaltungsaufbauten nach dem Stande
der Technik, wobei Fig. 9 die Funktionen eines
Fahrradgangschaltungsaufbaus nach dem Stande der
Technik zeigt, wohingegen Fig. 10 eine
Seitenansicht von diesem
Fahrradgangschaltungsaufbau nach dem Stande der Technik ist.
(Optimale Ausführung der Erfindung)
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Figuren 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform eines
Fahrradgangsschaltungsaufbaus gemäß der Erfindung.
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Wie in Figuren 1 und 2 gezeigt, wird an einem hinteren Abschnitt
eines Fahrrades, an welchem ein Fahrradgangschaltungsaufbau 1
gemäß der Erfindung angebracht ist, eine Nabenwelle 4 durch eine
hintere Endplatte 6 eines Fahrradrahmens 5 in derselben Weise
wie beim Stande der Technik gelagert. Diese Nabenwelle lagert
drehbar eine Kettenradgruppe bzw. einen Zahnkranz 2 sowie eine
Radnabe 3.
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Andererseits ist der Fahrradgangschaltungsaufbau 1 gemäß der
Erfindung vor der Nabenwelle 4 oder der Kettenradgruppe 2
montiert. Der Gangschaltungsaufbau gemäß der Erfindung verwendet
wenigstens 4 Bauteilkomponenten; ein Gliedgrundteil 8, welches
an einem Mittelabschnitt eines Kettensteges 7, der sich von der
hinteren Endplatte 6 nach vorne erstreckt, getragen bzw.
gehalten wird; ein inneres Glied 9 und ein äußeres Glied 10,
welche beide schwenkbar mit dem Gliedgrundteil 8 an einem
jeweiligen Grundendabschnitt verbunden sind; und ein bewegbares
Teil 11, welches schwenkbar an beide freien Endabschnitte des
inneren und äußeren Gliedes 9 und 10 angeschlossen ist. Diese 4
Bauteilkomponenten bestimmen gemeinsam einen
Pantographmechanismus 12. Der Fahrradgangschaltungsaufbau verwendet ferner
eine Kettenführung 15 auf dem bewegbaren Teil 11 zur drehbaren
Lagerung einer Führungsscheibe 13 und einer Spannscheibe 14.
Diese Führungsscheibe ist drehbar gelagert und ist derart
vorgespannt, daß sie die Kette C um eine parallel zu der
Nabenwelle 4 verlaufenden Welle spannt.
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Auch bei dieser Ausführungsform wird ein Gangschaltungskabel T
mit einem inneren Kabel t1 und einem ummantelnden äußeren Kabel
t2 so gelegt, daß es sich hin zur Vorderfläche des
Fahrradgangschaltungsaufbaus orientiert. Ein Ende des äußeren Kabels t2 ist
an das Gliedgrundteil 8 befestigt, wohingegen das innere Kabel
t1, welches sich nach hinten aus dem äußeren Kabel t2 erstreckt,
an einen inneren Mittelabschnitt des äußeren Gliedes 10
befestigt ist. Diese Anordnung gestattet es, daß, wenn das
innere Kabel t1 axial gegen das äußere Kabel t2 gezogen wird,
sich der Pantographgliedmechanismus 12 nach innen axial zu der
Nabenwelle deformiert. Man sollte hier erwähnen, daß das
Gliedgrundteil 8 gemäß der Erfindung über einem Tragearm 16
montiert ist, welcher an dem Kettensteg 7 festgeklemmt ist. Der
Pantographgliedmechanismus 12 ist elastisch durch eine Feder
(nicht gezeigt) vorgespannt, so daß er dazu tendiert, sich von
der Nabenwelle weg zu bewegen.
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Bei dieser Ausführungsform sind die Schwenkschäfte 17a und 17b
der Innen- und Außenglieder 9 und 10 des Pantographmechanismus
geneigt, wie in Figur 2 gezeigt, so daß dessen Grundenden nach
außen verschiebbar sind, anstatt sich in vertikaler Richtung zu
erstrecken. In Figur 2 sind diese Schäfte im Uhrzeigersinn mit
einem geeigneten Winkel Θ geneigt, wodurch eine
Führungsscheiben- Hin- und Herbewegungssteuereinrichtung 18
gebildet wird. Das Neigen der Schwenkschäfte 17a und 17b aus der
Vertikalen veranlaßt das bewegbare Teil 11 des
Pantographmechanismus 12, sich nach innen zu der Nabenwelle (in der durch
den Pfeil X in Figur 2 gezeigten Richtung) und gleichzeitig in
eine nach rechts unten gerichteten Richtung (Pfeil P in Figur 2)
zu bewegen.
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Wenn das innere Kabel t1 des Gangschaltkabels T zur Deformierung
des Pantographmechanismus 12 gezogen wird, bewegt sich die
Führungsscheibe 13 bei der obigen Anordnung, die durch die
gestrichelten Linien in Figuren 1 und 2 gezeigt ist, nach innen
axial zu der Nabenwelle (Figur 2, Pfeil X) und gleichzeitig
vorwärts nach unten entlang eines radialen Weges der
Kettenradgruppe 2 (Figur 1, Pfeil Q). Mit anderen Worten, die
Führungsscheibe 13 bewegt sich im wesentlichen entlang einer
erzeugenden Linie eines Kegelstumpfes, welche durch die
Verbindung einer jeden Kante 2a...2f der Zahnkränze in nach vorn
unten gerichteter Richtung definiert ist.
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Da die Führungsscheibe 13 sich im wesentlichen entlang einer
erzeugenden Linie des Kegelstumpfes bewegt, welcher durch die
Verbindung eines jeden Randes 2a...2f der Kettenräder definiert
ist, und welche in vorwärts nach unten geneigter Richtung
verläuft, wird die Hin- und Herbewegung der Führungsscheibe 13,
welche notwendig ist, um die Kette C von dem kleinsten Kettenrad
2a zu dem größten Kettenrad 2f zu bewegen, minimiert.
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Da die Hin- und Herbewegung der Führungsscheibe 13 minimiert
ist, ist die Schwenkbewegung der inneren und äußeren Glieder 9
und 10, welche für den Fahrgangwechsel erforderlich ist,
merklich kleiner als es bei dem Gliedmechanismus nach dem Stande
der Technik erforderlich war. Dies ermöglicht es, die Längen der
Glieder 9 und 10 zu reduzieren und dadurch die Verkleinerung des
Fahrradgangschaltungsaufbaus zu ermöglichen.
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Eine kleinere Schwenkbewegung des inneren und äußeren Gliedes 9
und 10 führt auch zu einer kleineren Zieh/Löse-Bewegung des
inneren Kabels t1 und hat somit einen verbesserten Wirkungsgrad
bei dem Fahrradgangwechselvorgang zur Folge. Darüber hinaus ist
nunmehr ein kleinerer Hin- und Herbewegungsabstand des
Fahrradgangschaltungshebels erforderlich und daher ist es auch
möglich, die Fahrradgangschaltungshebelanordnung zu verkleinern.
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Diese Ausführungsform bietet noch einen weiteren Vorteil: Wenn
sich die Führungsscheibe 13 nach innen axial zu der Nabenwelle
(Figur 2, Pfeil X) bewegt oder sie sich dem größten Kettenrad
bzw. Zahnkranz 2f annähert, bewegt sie sich nach vorn (Figur 1,
Pfeil Z). Dies spart den Umfang an Kettenspielraum der Kette C,
welcher für eine geeignete Spannung dieser Kette gebraucht wird,
und resultiert in einer kürzeren Länge der Kette C und zur
Verminderung des Gesamtgewichtes und der Herstellungskosten des
Fahrrades.
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Da die Gangschaltungsanordnung 1 an einem unteren Teil eines
Mittelabschnittes des Kettensteges 7 montiert ist, besteht ein
weiterer Vorteil dieser Ausführungsform darin, daß wie in den
Figuren 1 und 2 gezeigt, der Fahrradgangschaltungsaufbau 1 sich
nicht bis zur äußersten Stelle der Fahrradbreite erstreckt. Dies
vermindert das Risiko für einen größeren Schaden des
Fahrradgangschaltungsaufbaus im Falle eines Überrollens des
Fahrrades. Wenn die Erfindung gemäß dieser bevorzugten
Ausführungsform bei einem Mountainbike angewendet wird, wird
auch die Gefahr für das Fahrrad vermindert, daß es sich bei dem
Fahrradgangschaltungsaufbau mit einem Busch, Baum oder sonstigen
Hindernissen verheddert. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß
das Betriebskabel T sich im Gliedgrundteil 8 aus der Sicht des
Fahrradgangschaltungsaufbaus von vorn annähert. Dies beseitigt
die Notwendigkeit, daß das Kabel T in einer U-Form oder einer
beliebigen anderen gekrümmten Form gelegt werden muß, wobei dies
einen weiteren Beitrag für die Fahrsicherheit leistet, indem die
Möglichkeit, daß der Fahrradgangschaltungsaufbau 1 oder das
Kabel T sich mit anderen Fahrrädern, Fußgängern oder
Hindernissen verheddern, beseitigt wird. Die verminderte Länge
des Kabels T verkleinert auch den Gleitwiderstand zwischen den
inneren und äußeren Kabeln t1 und t2 und vermindern somit die
Notwendigkeit für ein stärkeres Ziehen der Rückkehrfeder, wobei
dies zu einer verbesserten Bedienbarkeit beiträgt und die Größe
und das Gewicht des Fahrradgangschaltungsaufbaus vermindert.
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Figuren 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform der
Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird eine sogenannte
Dreiecks-Ausgleichskettenführung 15a für die Führungsscheiben-
Hin- und Herbewegungssteuerungseinrichtung 18 verwendet.
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Wie bei der ersten Ausführungsform wird ein
Pantographmechanismus 12a mit einem Gliedgrundteil 8 verwendet, welches
durch den Kettensteg 7 vor der Kettenradgruppe 2, die um die
Nabenwelle herum gelagert ist, gehalten ist, einen inneren und
äußeren Glied 9 und 10, deren Grundendabschnitte verschwenkbar
an dem Endabschnitt des Gliedgrundteiles 8 gelagert sind, sowie
einem bewegbaren Teil 11, welches schwenkbar an den jeweiligen
freien Enden dieser Glieder gehalten wird. An dem bewegbaren
Teil 11 des Pantographmechanismus 12a ist auch eine
Kettenführung 15a drehbar gelagert, welche wiederum eine
Führungsscheibe 13 und eine Spannscheibe 14 drehbar hält. Die
Führungsscheibe 13 ist elastisch in einer Richtung vorgespannt,
um die Kette C um eine Welle herum parallel zur Nabenwelle 4 zu
spannen.
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Die Führungsscheiben- Hin- und Herbewegungssteuereinrichtung lBa
gemäß dieser Ausführungsform ist, wie in den Figuren 3 und 4
gezeigt, aufgebaut, indem man die Drehwelle 19 der
Führungsscheibe 13 gegen den Schwenkschaft 20 der Kettenführung 15a nach
hinten verschiebt.
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Wenn das innere Kabel t1 zur Deformierung des
Pantographmechanismus 12a gezogen wird, bewegt sich bei der oben
beschriebenen Anordnung die Kettenführung 15a axial nach innen
sowie vorwärts nach unten, wie in Figur 4 gezeigt (Pfeil R) ist,
um dem gewünschten Zahnrad gegenüberzuliegen, wobei sie die
Kette C dazu veranlaßt, auf dieses Zahnrad bzw. Kettenrad zu
wechseln. Dies vermindert das Durchhängen bzw. Entspannen der
Kette, wobei die Kette C mit einer mechanischen Spannung
beaufschlagt wird, wie dies durch die gestrichelte Linie in
Figur 3 gezeigt ist, wobei die Kettenführung 15a sich entgegen
dem Uhrzeigersinn um den Drehschaft 20 dreht. Diese
Schwenkbewegung der Kettenführung 15a veranlaßt dann die
Führungsscheibe 13 sich nach unten zu bewegen und als Folge
bewegt sich die Führungsscheibe 13 nach innen unter
gleichzeitiger Annäherung an die Nabenwelle (Figur 4, Pfeil X),
und gleichzeitig nach vorwärts unten im wesentlichen entlang
eines radialen Weges der Kettenradgruppe begleitet von der
Schwenkbewegung der Kettenführung 15a, welche durch die
Spannungsveränderung in der Kette C eingeleitet wird.
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Bei dieser zweiten Ausführungsform läuft die Bewegung der
Führungsscheibe 13 im wesentlichen parallel zu einer nach unten
vorwärts erzeugenden Linie des Kegelstumpfes, welcher durch die
Verbindung der Ränder eines jeden Zahnkranzes 2a...2f der
Kettenradgruppe bestimmt ist, wobei dasselbe Ziel wie bei der
ersten Ausführungsform, nämlich die Verkleinerung der Hin- und
Herbewegung der Führungsscheibe 13, erreicht wird.
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Folglich kann der Umfang der Deformierung, die für den
Pantographmechanismus 12a erforderlich ist, vermindert werden,
während gleichzeitig der Betrag des Ziehens/Lösens für das
Fahrradgangschaltkabel T entsprechend vermindert werden kann.
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Die Gesamtwirkung besteht darin, daß in gleicher Weise wie bei
der ersten Ausführungsform diese zweite Ausführungsform den
Gangschaltwirkungsgrad verbessert, wobei ein verkleinerter und
leichtgewichtiger Gangschaltmechanismus sowie
Gangschaltbetriebshebel genauso wie eine kürzere Länge der Fahrradkette
ermöglicht wird.
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Die Tatsache, daß der Gangschaltmechanismus 1a gemäß dieser
Ausführungsform an derselben Stelle wie bei der ersten
Ausführungsform an einem unteren Abschnitt des Kettensteges 7
montiert ist, schafft denselben Vorteil eines verminderten
Risikos für die Beschädigung des Fahrradgangschaltungsaufbaus 1a
im Falle eines Überrollens des Fahrrades.
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Das Betriebskabel T kann sich in gleicher Weise dem
Gliedgrundteil von vorn annähern, wobei die U-förmige Anordnung
des Kabels zur Rückseite oder zur Seite des Fahrrades beseitigt
wird. Dies ermöglicht es, ein kürzeres Bedienkabel mit einem
geringeren Gleitwiderstand zwischen dem inneren Kabel t1 und dem
ummantelnden äußeren Kabel t2 zu verwenden. Diese Anordnung
ermöglicht es ferner, eine kleinere, schwächere Rückkehrfeder zu
verwenden. All dies trägt in gleicher Weise wie bei der ersten
Ausführungsform zu einem merkbar verbesserten
Gangschaltwirkungsgrad sowie einem verkleinerten, leichtgewichtigeren
Gangschaltsystem bei.
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Die Figuren 5 und 8 zeigen eine dritte Ausführungsform des
Fahrradgangschaltungsaufbaus gemäß der Erfindung.
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Auch bei dieser Ausführungsform wird dieselbe Art einer
Dreiecksausgleichskettenführung 15b wie bei der zweiten
Ausführungsform als Führungsscheiben- Hin- und
Herbewegungssteuereinrichtung 18 verwendet.
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Mit anderen Worten, die Gangschaltanordnung lb verwendet einen
Pantographmechanismus 12b mit einem Gliedgrundteil 8b, welches
durch den Kettensteg 7 vor der Kettenradgruppe 2 gehalten wird,
welche um die Nabenwelle herum gelagert ist, einem inneren und
einem äußeren Glied 9 und 10, deren jeweilige Grundenden
schwenkbar von einem Endabschnitt des Gliedgrundteiles 8b
gelagert sind, sowie ein bewegbares Teil 11, welches schwenkbar
an den jeweiligen freien Endabschnitten dieser Glieder gehalten
wird. An dem bewegbaren Teil 11 von diesem Pantographmechanismus
12 ist auch eine Kettenführung 15a drehbar gelagert, welche
ihrerseits eine Führungsscheibe 13 und eine Spannscheibe 14
drehbar lagert. Die Führungsscheibe ist elastisch in einer
Richtung vorgespannt, um die Kette C um eine Welle parallel zu
der Nabenwelle 4 herum zu spannen. Jedoch ist bei dieser
Ausführungsform das Gliedgrundteil 8b durch eine Schraube 22 an
einem Tragearm befestigt, der an einer inneren Stelle des
Kettensteges 7 vorgesehen ist.
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Wie in Figur 5 gezeigt, ist die Führungsscheiben- Hin- und
Herbewegungssteuereinrichtung 18b gemäß dieser Ausführungsform
ebenfalls aufgebaut indem man die Welle 19 der Führungsscheibe
13 gegen den Schwenkschaft 20 der Kettenführung 15b nach hinten
verschiebt. Wenn der Pantographgliedmechanismus 12 deformiert
wird, bewegt sich die Führungsscheibe 13 folglich axial zu der
Nabenwelle (Figur 7, Pfeil X) nach innen und gleichzeitig nach
vorn unten im wesentlichen entlang eines radialen Weges der
Kettenradgruppe begleitet von der Schwenkbewegung der
Kettenführung 15b, welche durch den Spannungswechsel in der
Kette C hervorgerufen wird, und auf diese Weise wird dieselbe
Wirkung wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform erzielt,
nämlich die Verkleinerung der Hin- und Herbewegung der
Führungsscheibe 13 und dadurch das Verringern der Deformierung
des Pantographmechanismus 12b.
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Wie in den Figuren 6 oder 8 gezeigt, erstreckt sich der
Fahrradgangschaltungsaufbau 1b bei dieser Ausführungsform nicht bis zu
einer am weitesten außen gelegenen Stelle, wobei ein geringeres
Risiko dafür besteht, daß der Fahrradgangschaltungsaufbau einen
größeren Schaden im Falle eines Überrollens des Fahrrades
erleidet.
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Einer der herausragenden Vorteile dieser Ausführungsform besteht
darin, daß das Gangschaltungsbedienkabel T allein ein inneres
Kabel tl aufweist und dieses innere Kabel t1 in gerader Richtung
verlegt ist, wobei es nach hinten entlang des Kettensteges 7
verläuft, und an eine Befestigungsvorrichtung 23 angeschlossen
ist, welche sich an einein mittleren inneren Abschnitt des
äußeren Gliedes 10 des Pantographmechanimus 12b befindet.
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Aufgrund dieser Anordnung erstreckt sich der
Gangschaltungsaufbau 1b oder das Bedienkabel T nicht von dem Fahrrad
nach hinten oder zur Seite, wobei dies das Risiko merkbar
vermindert, daß der Fahrradgangschaltungsaufbau lb und das
Bedienkabel T sich mit äußeren Gegenständen verhaken bzw.
verheddern, selbst wenn man in der Nähe von Fußgängern oder
anderen Hindernissen fährt, wobei dies einen bedeutenden Beitrag
für die Fahrsicherheit leistet.
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Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von allein dem inneren
Kabel tl ohne ein äußeres ummantelndes Kabel t2 besteht darin,
daß dies den sonst unvermeidlichen Gleitwiderstand zwischen den
inneren und äußeren Kabeln t1 und t2, welche sich in der Nähe
des Gangschaltmechanismus entwickelt, beseitigt. Folglich
erfordert diese Anordnung ferner weniger Kraft für den
Gangschaltvorgang, wobei eine bemerkenswerte Verbesserung der
Gangschaltbedienbarkeit erreicht wird.
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Wie bereits beschrieben, minimiert die Erfindung die Hin- und
Herbewegung der Führungsscheibe, welche notwendig ist für einen
geeigneten Kettenwechselvorgang. Durch die Verminderung des
Umfangs der Zieh/Löse-Längen des Bedienkabels und der dafür
erforderlichen Bedienkraft wurde ein größerer
Gangschaltwirkungsgrad sowie eine größere Bedienbarkeit erreicht,
zusätzlich zu der Möglichkeit für eine verkleinerte und
leichtgewichtigere Einheit sowie einer überlegenen
Montagestelle, welche einen größeren Schutz gegen Schäden
leistet, welche durch ein Überrollen des Fahrrades verursacht
werden. Der Entwurf, welcher den Gangschaltmechanismus und das
Bedienkabel davor bewahrt, von dem Fahrrad nach hinten oder
seitwärts verlegt zu werden, schafft zusätzlich ein ästhetisch
überlegenes Aussehen.
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Bei der bisher beschriebenen Erfindung soll der Umfang nicht auf
die bereits oben diskutierten Ausführungsformen beschränkt sein
und es sei angemerkt, daß es viele Variationsmöglichkeiten gibt.
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Beispielsweise kann die Richtung der Schwenkschäfte variiert
werden. Bei der zweiten und dritten Ausführungsform sind die
Schwenkschäfte der inneren und äußeren Glieder 9 und 10 des
Pantographmechanismus 12a und 12b praktisch vertikal
eingestellt; diese können jedoch mit einem geeigneten Winkel zur
Vertikalen geneigt sein sowie sie bei der ersten Ausführungsform
angeordnet sind, so daß die Vorteile, welche durch die erste
Ausführungsform erzielt werden, durch die zweite und dritte
Ausführungsform geteilt werden können.
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Weitere mögliche Abwandlungen könnten sein: Anstatt des in der
ersten und zweiten Ausführungsform verwendeten Bedienkabels T,
welches ein inneres und ein äußeres Kabel t1 und t2 aufweist,
kann natürlich ein Bedienkabel mit lediglich einem inneren Kabel
verwendet werden.