DE69116516T2

DE69116516T2 - Fahrradgeschwindigkeitssteuergerät

Info

Publication number: DE69116516T2
Application number: DE69116516T
Authority: DE
Inventors: Masashi Nagano
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1991-11-12
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: EP0485955B1; US5203213A; EP0485955A1; JP3065656B2; JPH04183696A; DE69116516D1

Description

Die Erfindung bezieht sieh auf eine Gangschaltvorrichtung für ein Fahrrad gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, der von der Vorveröffentlichung EP- A-0 392 457 ausgeht.
Die Gangschaltvorrichtung nach dieser Veröffentlichung umfaßt eine Stützeinrichtung; eine zur Drehung in Seilaufwickelrichtung drehbar auf der Stützeinrichtung gelagerte Aufwickelspule zum Aufwickeln eines Gangschalteils; eine zwischen der Stützeinrichtung und der Aufwickelspule so angeordnete Positionshalteeinrichtung, daß diese zwischen einem Betriebszustand zum Halten der Aufwickelspule an abgestuften Drehpositionen um die Stützeinrichtung und einem funktionslosen Zustand umschaltbar ist, in dem sie eine ungehinderte Drehung der Aufwickelspule gestattet, wobei die Positionshalteeinrichtung in den Betriebszustand gespannt ist; ein erstes Betätigungsteil, das drehbar auf der Stützeinrichtung zum Drehen der Aufwikkelspule in die Seilaufwickelrichtung nach einem Seilaufwickelvorgang gelagert ist, wobei das erste Betätigungsteil nach dem ersten Gangumschaltvorgang in eine Ausgangsposition zurückgestellt wird; ein zweites Betätigungsteil, das drehbar auf der Stützeinrichtung zum Halten der Positionshalteeinrichtung im funktionslosen Zustand nach einem Seilabwickelvorgang gelagert ist, wobei das zweite Betätigungsteil nach dem zweiten Gangumschaltvorgang in eine Ausgangsposition zurückgestellt wird; einen erstem Betätigungsbereich, der auf dem ersten Betätigungsteil vorgesehen ist; und einen zweiten Betätigungsbereich, der auf dem zweiten Betätigungsteil vorgesehen ist.
Diese Vorrichtung nach dem Stand der Technik umfaßt einen Schalthebel, der als erstes Betätigungsteil dient, und einen Lösehebel, der als zweites Betätigungsteil dient, wobei beide Hebel zum Aufwickeln und Abwickeln eines Gangschaltseils in gleicher Richtung betätigbar sind. Der Schalthebel wird zum Aufwickeln des Seils und der Lösehebel zum Abwickeln des Seils betätigt.
Bei dem vorstehend dargestellten Aufbau wird der Schalthebel nach jedem Umschaltvorgang in die Ruhelage zurückgestellt. Dieses Merkmal bietet den Vorteil, daß der Schalthebel innerhalb eines optimalen Schalthubbereichs so betätigt werden kann, daß die Umschaltung auch dann vereinfacht wird, wenn der Schalthebel betätigt wird, um in einen um viele Stufen von der Ruhelage entfernten Gang umzuschalten. Dies bedeutet, daß der Schalthebel melrrmals vorwärts- und rückwärtsbewegt wird, um eine Gangumschaltung in Seilaufwickelrichtung vorzunehmen. Wird eine Gangumschaltung in Seilabwickel richtung vorgenommen, wird der Lösehebel betätigt, um die Wirkung einer Positionshalteeinrichtung aufzuheben.
Da jedoch bei der vorstehend umrissenen bekannten Konstruktion die beiden Hebel in gleicher Richtung betätigbar sind, könnte der Radfahrer bei der Umschaltung in einen anderen Gang leicht den falschen Hebel betätigen. Infolgedessen besteht die nicht geringe Gefahr, daß in einen anderen Gang in falscher Richtung umgeschaltet wird Außerdem kann eine Gangschaltvorrichtung dieser Art nahe des Griffs an einem Lenker angebracht werden. In einem solchen Fall werden die beiden Hebel normalerweise mit dem Daumen betätigt. Im allgemeinen gibt es nur eine einzige optimale Position zur Hebelbetätigung, und in den Fällen, in denen zwei Hebel vorgesehen sind, läßt sich einer der Hebel leicht nur mit sehr großen Schwierigkeiten betätigen.
Eine weitere Gangschaltvorrichtung für Fahrräder wird in der GB-PS A-2 012 893 beschrieben. Die Vorrichtung nach dieser Vorveröffentlichung umfaßt eine Trommel zum Aufnehmen eines Seils, einen Hebel, der entgegen der Kraft einer ersten Feder in eine eingestellte Position bewegbar ist, um die Trommel entgegen einer zweiten Feder über eine Klinke und Zähne zu drehen, und eine Raste, welche die Trorninel in der neuen Position hält, während der Hebel in seine Ausgangsstellung zurückkehrt und nun für eine weitere Betätigung bereit ist. Die Trommel kann so gelöst werden, daß sie nach dem Drücken und Lösen eines Knopfes jeweils schrittweise in die Bezugsposition zurückkehren kann.
Diese Schaltvorrichtung nach dem Stand der Technik hat den Nachteil, daß der Radfahrer den Knopf niederdrücken und lösen muß, und daß der Knopf nach jeder Gangumschaltung in Abwärtsrichtung in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. So fehlt dem Radfahrer bei Gangumschaltung die Orientierung.
Die EP-PS A-0 271 429, die keine Vorveröffentlichung darstellt, umfaßt eine Gangschaltvorrichtung für Fahrräder mit einem Aufwickelteil zum Aufwickeln eines Gangschaltseils, wobei das Aufwickelteil in Seilabwickelrichtung gespannt ist, ein Aufwickel-Betätigungsteil zum Drehen des Aufwickel teils in Seilaufwickelrichtung, eine Positionshaltemechanik mit einem ersten Eingriffsteil und einem ersten Eingriffsbereich, der schrittweise in Eingriff bringbar ist, um das Aufwickelteil in einer jeweils gewählten Position zu halten, eine Drehbegrenzungsmechanik mit einem zweiten Eingriffsteil und einem zweiten Eingriffsabschnitt, der schrittweise in Eingriff bringbar ist, um die Drehbewegung des Aufwickelteils in Abwickelrichtung auf einen vorgegebenen Betrag zu beschränken, und ein Abwickel-Betätigungsteil, das so betätigbar ist, daß durch Schalten der Drehbegrenzungsmechanik und Lösen des Aufwickelteils aus der Positionshaltemechanik zum Abwickeln des Schaltseils eine Gangumschaltung vorgenommen werden kann. Das erste Eingriffsteil der Positionshaltemechanik und das zweile Eingriffsteil der Drehbegrenzungsmechanik sind unabhängig voneinander bewegbar.
Diese Schaltvorrichtung hat ebenfalls die gleichen Nachteile wie die Schaltvorrichtung nach dem europäischen Patent EP-A 0 392 457, und läßt sich darüberhinaus nur mit großen Schwierigkeiten betätigen.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gangschaltvorrichtung für Fahrräder zu schaffen, welche die Bedienung des ersten Betätigungsteils ohne Irrtum oder Fehler hinsichtlich der Richtung der Gangumschaltung vereinfacht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Gangschaltvorrichtung gelöst, bei welcher der Seilaufwickelvorgang des ersten Betätigungsteils, der eine Drehung der Aufwickelspule in Seilaufwickelrichtung veranlaßt, in eine erste Richtung erfolgt, und der Seilabwickelvorgang des zweiten Betätigungsteils, der eine Drehung der Aufwikkelspule in Seilabwickelrichtung veranlaßt, in eine zweite Richtung verläuft, wobei die erste Richtung die Seilaufwickelrichtung ist und der zweiten Richtung, bezogen auf die Stützeinrichtung, entgegengesetzt ist; und
daß der erste Betätigungsbereich sich in Umfangsrichtung der Stützeinrichtung zum zweiten Betätigungsbereich hin bewegt, wenn der erste Betätigungsbereich betätigt wird, und daß sich der zweite Betätigungsbereich zum ersten Betätigungsbereich hin bewegt, wenn der zweite Betätigungsbereich betätigt wird.
Entsprechend dieser Schaltvorrichtung lassen sich das erste und das zweite Betätigungsteil in entgegengesetzte Richtungen betätigen, wobei deren jeweilige Betätigungsbereiche in Umfangsrichtung der Stützeinrichtung aufeinander zu bewegen. Beispielsweise lassen sich die Betätigungsbereiche der beiden Betätigungsteile getrennt voneinander mit Daumen und Zeigefinger betätigen. Dadurch wird die Möglichkeit, daß der falsche Hebel betätigt wird, geringer, wodurch eine zuverlässige Gangumschaltung gewährleistet ist.
Durch die Festlegung einer Ruhelage für die beiden Hebel in der Weise, daß die Betätigung vereinfacht wird, macht es beispielsweise diese dem Radfahrer möglich, die Hebel in entgegengesetzte Richtungen zu betätigen, ohne Gefahr einer Verwechslung zwischen dem ersten und zweiten Betätigungsbereich der Hebel. Dieses für die vorliegende Erfindung kennzeichnende Merkmal gewährleistet somit eine zuverlässige Gangumschaltung und verbessert die Funktionsfähigkeit der Gangschaltvorrichtung für Fahrräder erheblich.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 zeigt eine Unteransicht einer neben einem Lenkergriff angebrachten erfindungsgemäßen Gangschaltvorrichtung;
Fig. 2 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Beziehung zwischen den Betätigungshebeln und dem Griff;
Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Gangschaltvorrichtung im Vertikalschnitt;
Fig. 4 und 5 zeigen jeweils im Querschnitt Betätigungszustände der Gangschaltvorrichtung,
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf ein modifiziertes Ausführungsbeispiel, das nahe einem Lenkergriff angebracht ist, und
Fig. 7 zeigt eine fragmentarische Ansicht eines Teils des modifizierten Ausführungsbeispiels im Vertikalschnitt.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Gemäß Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Gangschaltvorrichtung für Fahrräder an einem Bügel B eines Bremshebels BL angebracht, der unter einem Lenker H und nahe einem Griff G eines Mountainbikes vorgesehen ist. Fig. 1 zeigt dabei einen Bereich nahe dem Griff G in einer Ansicht von unten, und Fig. 2 ist eine Ansicht von einem innenliegenden Ende des Griff G her. Die Hand des Radfahrers ist in Fig. 1 und 2 mit strichpunktierten Umrißlinien angedeutet.
Diese Vorrichtung weist einen Schalthebel 4 auf, der als erstes Betätigungsteil wirkt, sowie einen Lösehebel 7, der als zweites Betätigungsteil fungiert. Diese Hebel 4 und 7 sind schwenkbar mit einer (später noch zu beschreibenden) Stützwelle unter dem Lenker H so verbunden, daß sie in entgegengesetzte Richtungen betätigbar sind. Für die beiden Hebel 4 und 7 sind die jeweilige Ruhelage und die Hublänge so bestimmt, daß ein erster Betätigungsbereich 4A des Schalthebels 4 und ein zweiter Betätigungsbereich 7A des Lösehebels 7 nahe beieinander liegen, wenn sich die Hebel 4 und 7 an ihrem jeweiligen Schaltende befinden (Fig. 2). Bei dem dargestellten Beispiel läßt sich der Schalthebel 4 mit dem Daumen der Hand betätigen, die den Griff G festhält, während der Lösehebel 7 mit dem Zeigefinger derselben Hand betätigt werden kann. Diese Anordnung macht es möglich, daß ein Bremshebel BL und die Hebel 4 und 7 der Gangschaltvorrichtung zuverlässig und wirksam mit der Hand betätigt werden können, die den Griff G erfaßt. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen I ein Gangschaltseil, das von einer Gangschaltung, beispielsweise einer Kettenschaltung am Vorderrad, aus verläuft, die jedoch nicht dargestellt ist. Das Bezugszeichen 0 bezeichnet eine das Gangschaltseil umschließende äußere Ummantelung. Das Bezugszeichen 1' gibt ein stationäres Gehäuse an und das Bezugszeichen 1a' ein Lager für die äußere Ummantelung.
Als nächstes werden die Einzelheiten der Gangschaltvorrichtung erläutert.
Fig. 3 zeigt eine vertikale Schnittansicht durch eine Stützwelle 11 dieser Vorrichtung, die in urngekippter Lage dargestellt ist. Die Gangschaltvorrichtung ist über einen unten in Fig. 3 gezeigten Schraubbereich am Bügel B befestigt. Fig. 4 und 5 sind jeweils eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 und stellen jeweils die Vorrichtung im Seilaufwickelzustand bzw. Seilabwickelzustand dar.
Diese Gangschaltvorrichung weist als Hauptelemente einen am Bügel B (mit der Stützwelle 11, einer Sicherungshülse 12 und einer feststehenden Platte 14) befestigten stationären Abschnitt 1 auf, sowie eine um die Stützwelle 11 drehbare Aufwickelspule 2, eine Positionshalteeinrichtung P, die zwischen der Sicherungshülse 12 und der Aufwickelspule 2 vorgesehen ist, eine Haltefreigabeeinrichtung R zum Auffheben der Wirkung der Positionshalteeinrichtung P, den Schalthebel 4 und den Lösehebel 7.
Der jeweilige Aufbau der Stützwelle 11 und der Aufwickelspule 2 wird zunächst hier erläutert.
Gemäß Fig. 3 sind die sich vom Lenker H senkrecht nach unten erstreckende Stützwelle 11 und die Aufwickelspule 2 drehbar so auf der Stützwelle 11 abgestützt, daß sie das Gangschaltseil 1 aufwickeln.
Die Aufwickelspule 2 umfaßt einen Seilaufwickelbereich 22a und einen Seileingriffbereich 22b, der auf dem Umfang ausgebildet ist. Die Aufwickelspule 2 wird von einer Rückstellfeder 20 in Seilabwickelrichtung gespannt (die mit dem Pfeil A in Fig. 4 und 5 angegeben ist).
Gemäß Fig. 3 bis 5 weist die Aufwickelspule 2 des weiteren eine Vielzahl von Zustellzähnen 21 auf, die auf einer außenliegenden Umfangsfläche der Spule definiert sind, sowie eine Vielzahl erster Positionshaltezähne 31 und eine Vielzahl zweiter Positionshaltezähne 61, die auf ihren innenliegenden Umfangsflächen definiert sind.
Die Stützwelle 11 trägt die Sicherungshülse 12, die so angebracht ist, daß sie dieser gegenüber nicht drehbar ist. Die Sicherungshülse 12 umfaßt eine erste Positionshalteklaue 32 und eine zweite Positionslialteklaue 62, die so gelagert sind, daß sie bezüglich der Sicherungshülse 12 auf Klauenwellen 35 und 65 verschwenkbar sind, wobei sich die Klauenwellen im wesentlichen parallel zur Stützwelle 11 erstrecken. Die erste Positionshalteklaue 32 wird von einer ersten Feder 33 zu den ersten Positionshaltezähnen 31 hin gespannt. Die zweite Positionshalteklaue 62 wird von einer zweiten Feder 63 von den zweiten Positionshaltezähnen 61 weg gespannt.
Die ersten Positionshaltezähne 31 und die erste Positionshalteklaue 32 bilden einen ersten Drehanschlag Pl mit Einweg-Übertragungsfunktion, der dazu dient, die Drehung in Seilabwickelrichtung zu begrenzen und eine Drehbewegung der Aufwikkelspule 2 gegenüber dem stationären Abschnitt 1 in Seilaufwickelrichtung zu gestatten. Die zweiten Positionshaltezähne 61 und die zweite Positionshalteklaue 62 bilden einen zweiten Drehanschlag P2, der die Drehung der Aufwickelspule 2 relativ zum stationären Abschnitt 1 in Seilaufwickelrichtung begrenzt. Auf den ersten Drehanschlag P1 und den zweiten Drebanschlag P2 wird nachstehend insgesamt als Positionshalteeinrichtung P Bezug genommen.
Die Beziehungen zwischen dem Schalthebel 4 und dem Lösehebel 7 zur Stützwelle 11 und zur Sicherungshülse 12 werden als nächstes beschrieben.
Der Schalthebel 4 ist drehbar nahe einem Ende (einem oberen Bereich in Fig. 3) der Stützwelle 11 gelagert und wird von einer Schalthebelfeder 5 in Seilabwickelrichtung gespannt. Der Lösehebel 7 ist nahe dem anderen Ende (einem unteren Bereich in Fig. 3) drehbar an der Stützwelle 11 gelagert und wird von einer Lösehebelfeder 7a in Seilaufwickelrichtung gespannt. Der Schalthebel 4 weist eine Ruhelage bzw. Seilzug-Ausgangsstellung auf, die auf eine Position eingestellt ist, in welcher ein Kontaktbereich 43, der auf dem Schalthebel 4 ausgebildet ist, mit einem von einer mittlere Position auf der Stützwelle 11 aus vorstehenden Einstellteil 13 in Berührung kommt. Der Lösehebel 7 besitzt eine Ruhelage bzw. Löseanfangsstellung, die auf eine Position eingestellt ist, in welcher ein auf dem Lösehebel 7 ausgebildeter Kontaktbereich 7b mit einem Einstellteil la in Berührung kommt, das vom stationären Abschnitt aus vorsteht.
Des weiteren weist der Schalthebel 4 eine Zustellmechanik für den Eingriff der auf dem Umfang der Aufwickelspule 2 definierten Zustellzähne 21 zur Übertragung einer Betätigungskraft des Schaithebeis 4, die in Seilaufwickelrichtung wirksam ist, auf die Aufwickelspule 2 auf. Die Zustellrnechanik umfaßt eine Zustellklaue 41, die drehbar am Schalthebel 4 angebracht ist, und eine Feder 42, welche die Zusteliklaue 41 zu den Zustellzähnen 21 hin spannt. Die Zusteliklaue 41 und die Zusteuzähne 21 sind so angeordnet und geformt, daß sich eine Einweg-Übertragungsfunktion ergibt, mit welcher eine Schwenkbewegung nur zur Drehung der Aufwikkelspule 2 in Aufwickelrichtung ergibt. Diese Mechanik, die zwischen dem Schalthebel 4 und der Aufwickelspule 2 vorgesehen ist, wird nachstehend auch insgesamt als Einweg-Übertragungsvorrichtung W bezeichnet. Die Zustellklaue 41 umfaßt einen Vorsprung 44, der sich von ihr aus nach oben erstreckt. Befindet sich der Schalthebel 4 in Ruhestellung, liegt dieser Vorsprung 44 auf einem stationären Nokken 45, der auf dem Umfang der feststehenden Platte 14 ausgebildet ist, die so auf der Stützwelle 11 angebracht ist, daß sie relativ zu dieser nicht drehbar ist. Auf diese Weise läßt sich die Einweg-Übertragungsvorrichtung W nur dann außer Eingriff bringen, wenn sich der Schalthebel 4 in Ruhelage befindet.
Als nächstes werden die Beziehungen zwischen dem Lösehebel 7 und den vorstehend erläuterten Bauteilen beschrieben. Gemäß Darstellung in Fig. 4 und 5 sind zwischen dem Lösehebel 7 und den ersten und zweiten Positionshalteklauen 32 und 62 eine erste und eine zweite Nockeneinrichtung C1 und C2 vorgesehen. Diese Nockeneinrichtungen besitzen einen ersten und einen zweiten Nocken 71 bzw. 72, die beide als Antriebselemente wirken und sich von innenliegenden Positionen auf dem Lösehebel 7 in Achsrichtung der Stützwelle 11 erstrecken, sowie ein erstes und ein zweites Gleitstück 34 bzw. 64, die beide als angetriebene Elemente dienen und sich jeweils von obenliegenden Flächen der ersten und zweiten Positionshalteklaue 32 und 62 in Achsrichtung der Stützwelle 11 erstrecken. Bei einer Schwenkbewegung des Lösehebels 7 schiebt die zweite Nockeneinrichtung C2 als erstes die zweite Positionshalteklaue 62 in eine Position, in der ein Eingriff mit den zweiten Positionshaltezähnen 61 möglich ist, und löst danach die erste Positionshalteklaue 32 von den ersten Positionshaltezähnen 31.
Die Nockeneinrichtungen C1 und C2 lassen sich in der Weise betätigen, daß sie jeweils mit dem ersten und zweiten Drehanschlag P1 und P2 in Eingriff kommen und sich außer Eingriff von diesem lösen; nachstehend werden sie gemeinsam als Haltefreigabeeinrichtung R bezeichnet, die auf die Positionshalteeinrichtung P einwirkt. Damit wird die Aufwickelspule 2 in einer Drehstellung (d.h. einer Drehstellung um die Stiitzwelle 11) von der Positionshalteeinrichtung P gehalten und aus dieser Drehstellung von der Haltefreigabeeinrichtung R freigegeben. Eine Drehung der Aufwickelspule 2 in Seilabwickelnehtung (die durch einen Pfeil A in Fig. 4 und 5 angegeben ist) wird nach dem Lösen auf einen vorgegebenen Betrag einer Positionsbeziehung zwischen dem ersten Drehanschlag P1 und dem zweiten Drehanschlag P2 begrenzt (wobei die Beziehung phasengleich mit der Teilung der Zähne ist). Die Position der Haltefreigabeeinrichtung R gemäß Fig. 4 wird im folgenden als erste Position bezeichnet, während deren Stellung gemäß Fig. 5 als zweite Position bezeichnet wird.
Als nächstes wird die Funktionsweise der in vorstehend beschriebener Weise aufgebauten Gangschaltvorrichtung beschrieben.
Gemäß Fig. 1 und 2 wird der Betätigungsbereich 4a des Schaithebeis 4 mit dem Daumen der Hand, die den Griff G auf dem Lenker H erfaßt, in Richtung X gedrückt. Dies bedeutet, daß der Schalthebel 4 im Uhrzeigersinn aus der in Fig. 4 dargestellten Position (in X-Richtung) zum Aufwickeln des Schaltseils gedreht wird. Dann bewegt sich der Vorsprung 44 der Einweg-Übertragungsvorrichtung W unter (d.h. in der Zeichnung) den stationären Nocken 45 und schiebt diesen Nocken 45 weg. Infolgedessen dreht sich die Zustellklaue 41 in Richtung Z gemäß Fig. 4 in Eingriff mit den Zustellzähnen 21 Die Zustellklaue 41 dreht die Aufwickelspule 2 in Aufwickelrichtung (mit B in der Zeichnung angegeben, wobei die erste Positionshalteklaue 32 aus den ersten Positionshaltezähnen 31 löst, um auf das Gangschaltseil einen Zug auszuüben.
Es wird in einen ersten Gang geschaltet, wenn der Schalthebel 4 in Aufwikkeirichtung um eine Hublänge gedreht wird, die einer Teilung der Positionshaltezähne 31 entspricht. Ein zweier Gang ist vorgesehen, wenn der Schalthebel in gleicher Richtung um eine Hublänge gedreht wird, die zwei Teilungen der Zähne 31 entspricht. Eine Gangumschaltung in dieser Richtung wird nachstehend als positive Umschaltung bezeichnet. Durch eine einzige Betätigung mit dem Daumen kann bis zu einem dritten Gang geschaltet werden. Zur Umschaltung in einen vierten oder einen noch höheren Gang wird der Schalthebel 4 einmal in seine Ruhestellung und dann wieder in Aufwickelrichtung gedreht. Wenn eine gewünschte Gangstufe erreicht ist, greift die erste Positionshalteklaue 32 in die ersten Positionshaltezähne 31 ein (wobei die erste Positionshalteklaue 32 laufend in Eingriffposition gespannt wird, da sich der Lösehebel 7 in der in Fig. 4 dargestellten Position befindet, in welcher der erste Nocken 71 wirkungslos bleibt), wodurch verhindert wird, daß die Aufwickelspule 2 sich in Abwickelrichtung dreht. Auf diese Weise wird der Zustand zuverlässig aufrechterhalten, in dem eine gewünschte Gangstufe gegeben ist. Wird danach der Schalthebel 4 losgelassen, kehrt der Schalthebel 4 unter der Kraft der Schalthebeifeder 5 (entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung A in Fig. 4) in die Ruhelage zurück. Der Schalthebel 4 bleibt in der Ruhelage stehen, und zwar durch den Kontakt zwischen dem Kontaktbereich 43 und dem Einstellteil 13, und ist somit für den nächsten Betätigungsvorgang bereit. Zu diesem Zeitpunkt liegt der Vorsprung 44 auf dem stationären Nocken 45 auf, um die Zustellklaue 41 außer Eingriff mit den Zustellzähnen 21 zu bringen.
Sind fünf bis sechs Gangstufen vorhanden, läßt sich bei der vorstehenden Konstruktion leicht von einem kleineren auf einen größeren Gang umschalten, indem der Schalthebel 4 mit dem Daumen zweimal in Aufwickelrichtung gedrückt wird.
Zur Vornahme einer Gangumschaltung in negativer Richtung, entgegengesetzt zur vorstehend erläuterten Umschaltung, d.h. zum Umschalten der Kette von einem größeren auf ein kleineres Zahnrad, wird der Betätigungsbereich 7A des Lösehebels 7 in Ruhelage mit dem Zeigefinger der Hand, mit der der Griff G des Lenkers H erfaßt wird, in Richtung Y gedrückt, wie dies in Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Dies bedeutet, daß der Lösehebel 7 entgegen dem Uhrzeigersinn aus der in Fig. 4 dargestellten Position (in Y-Richtung), die der Drehrichtung des Schalthebels 4 entgegen gerichtet ist, gedreht wird. infolgedessen wird die zweite Positionshalteklaue 62 zu den zweiten Positionshaltezähnen 61 gedrückt, wobei eine Spitze am Ende der Klaue 62 in einen freien Raum zwischen benachbarten Zähnen 61 einrastet. Danach wird die erste Positionshalteklaue 32 außer Eingriff mit den ersten Positionshaltezähnen 31 gebracht, wie Fig. 5 dies zeigt. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich die Aufwikkelspule 2 entgegen dem Uhrzeigersinn (in Richtung A in Fig. 4 und 5) um einen Betrag, der einem freien Raum zwischen der zweiten Positionshalteklaue 62 und einem der zweiten Positionshaltezähne 61 entspricht, d.h. innerhalb einer Teilung der ersten Positionshaltezähne Wird der Lösehebel 7 losgelassen, damit er sich im Uhrzeigersinn drehen kann, bewegt sich die erste Positionshalteklaue 32 in eine Position, in der die ersten Positionshaltezähne 31 in Eingriff gebracht werden, und dann beendet der zweite Nocken 72 den Druck auf die zweite Positionshalteklaue 62. Infolgedessen gelangt die zweite Positionshalteklaue 62 außer Eingriff mit den zweiten Positionshaltezähnen 61, und die erste Positionshalteklaue 32 gelangt in Eingriff mit dem nächsten der ersten Positionshaltezähne 31. Dieser Eingriff verhindert eine Drehung der Aufwickelspule 2 in Seilabwickelrichtung unter der Kraft der Rückstellfeder 20. Damit wird zuverlässig ein Gangumschaltzustand von einem kleineren Zahnrad erreicht, das demjenigen der ersten Positionshaltezähne 31 entspricht, mit dem ein neuer Eingriff hergestellt wird. Der Lösehebel 7 hält auf seinem Rückstellweg in der Ruhelage an, und zwar durch den Kontakt zwischen dem Kontaktbereich 7b und dem Einstellteil 1a, und steht nun für einen nächsten Schaltvorgang bereit.
Der erste und der zweite Betätigungsbereich 5A und 7A der Hebel lassen sich jeweils in jede Position relativ zueinander bewegen. Wie mit doppelt strichpunktierten Linien in Fig. 2 dargestellt, liegt der erste Betätigungsbereich 4A nahe am Zeigefinger, und der zweite Betätigungsbereich 7A nahe beim Daumen, wenn sich beide jeweils am Ende des Schalthubs befinden.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen sich auf unterschiedliche Weise wie folgt modifizieren:
(A) Gemäß Fig. 6 und 7 kann der Lösehebel 7 einen zweiten Betätigungsbereich 7A aufweisen, der nahe einem innenliegenden Ende des Bremshebels BL angeordnet ist. Dies beschleunigt die Betätigung des Lösehebels 7 insofern, als ein Finger vom Bremshebel BL auf den Lösehebel 7 verschoben werden kann. Der zweite Betätigungsbereich 7A verläuft bei dieser modifizierten Konstruktion von einem äußersten Ende des Lösehebels 7, der unterhalb des Bremshebels BL angeordnet ist, nach oben und ist zum Griff G hin gebogen. Infolgedessen weist der zweite Betätigungsbereich 7A für die Berührung mit dem Finger nicht nur eine Fläche 7B auf, die senkrecht zu den Drehrichtungen des Lösehebeis 7 steht, sondern auch eine obenliegende Fläche 7C, die entlang den Drehrichtungen liegt.
Am zweiten Betätigungsbereich 7A ist eine Innenfläche definiert, die umgekehrt L-förmig gebogen ist. Das innenliegende Ende des Bremshebels BL weist eine Oberseite auf, die bei B1 vertieft ist, so daß das innenliegende Ende in den zweiten Betätigungsbereich 7A hineinpaßt, wenn der Lösehebel 7 betätigt wird. Auf diese Weise läßt sich der Lösehebel 7 sofort innerhalb eines kleinen Hubs für den großen zweiten Betätigungsbereich 7A betätigen, wobei zwischen dem zweiten Betätigungsbereich 7A und dem Bremshebel BL nur ein kleiner Zwischenraum vorhanden ist, damit vermieden wird, daß sich darin ein Finger oder ein Fremdgegenstand verfängt. Darüberhinaus sehen der Bremshebel BL und der zweite Betätigungsbereich 7A insofern gut aus, als sie mit Gleitsitz arbeiten.
Der Finger läßt sich zur raschen Betätigung reibungslos verschieben, indem die Vertiefung B1 mit einer solchen Tiefe ausgebildet wird, daß, wie Fig. 7 dies zeigt, die Oberseite des Bremshebels BL im wesentlichen mit der Oberseite 7C des zweiten Betätigungsbereichs 7A fluchtet. Darüberhinaus kann die Oberseite 7C des zweiten Betätigungsbereichs 7A Riffelungen aufweisen, um ein Abrutschen zu verhindern.
(B) Der Schalthebel 4 und der Lösehebel 7 lassen sich je nach Wunsch anordnen. Beispielsweise kann der Schalthebel 4 mit dem Zeigefinger und der Lösehebel 7 mit dem Daumen betätigt werden. Jeder der beiden Hebel kann auch zur Betätigung mit einem anderen als dem Zeigefinger vorgesehen werden.
(C) Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist die Aufwickelspule 2 in Abwickelrichtung unter der Einwirkung der Rückstellfeder 20 drehbar. Stattdessen kann die Aufwickelspule 2 auch so angeordnet werden, daß sie von einer Rückstellfeder in Abwickelrichtung gedreht werden kann, welche zur Beaufschlagung des Gangschaltteils 1 in der Kettenschaltung enthalten ist. Damit ist die zwischen der Aufwickelspule 2 und dem stationären Gehäuse 1 vorgesehene Rückstellfeder 20 nicht unbedingt erforderlich.
(D) Der Schalthebel 4 und der Lösehebel 7 können statt auf einer gemeinsamen Achse auch auf getrennten Achsen angebracht sein. Die getrennten Achsen zur Abstützung der Hebel 4 und 7 müssen nicht parallel zueinander verlaufen.
(E) Die ersten und zweiten Positionshalteklauen 32 und 62 sowie die Vielzahl an ersten und zweiten Positionshaltezähnen 31 und 61 können gegenüber den Beziehungen beim zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel auch umgekehrt sein.
(F) Die Positionshalteeinrichtung P, die Haltefreigabeeinrichtung R und die Einweg-Übertragungsvorrichtung W sind nicht auf die für das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel dargestellte Ausführung beschränkt, sondern können, aufbauend auf dem Stand der Technik, auf verschiedenerlei Weise modifiziert werden.
(G) Das erste und zweite Betätigungsteil muß nicht, wie beim vorstehenden Ausführungsbeispiel, in Form des Hebels 4 bzw. 7 vorliegen. Der Griff selbst kann auch als erstes und zweite Betätigungsteil eingesetzt werden.
(H) Die vorliegende Erfindung eignet sich für den Einsatz zur Betätigung einer Kettenschaltung am Vorder- oder Hinterrad sowie zur Schaltung einer in sich abgeschlossen ausgeführten Gangschaltung neben einer Gangschaltung in offener Ausführung.

Claims

1. Gangschaltvorrichtung für ein Fahrrad, mit:

einer Stützeinrichtung;

einer zur Drehung in Seilaufwickelrichtung drehbar auf der Stützeinrichtung gelagerten Aufwickelspule (2) zum Aufwickeln eines Gangschaltseils;

einer zwischen der Stützeinrichtung und der Aufwickelspule (2) so angeordneten Positionshalteeinrichtung (P), daß diese zwischen einem Betriebszustand zum Halten der Aufwickelspule (2) an abgestuften Drehpositionen um die Stützeinrichtung und einem funktionslosen Zustand umschaltbar ist, in dem sie eine ungehinderte Drehung der Aufwickelspule (2) gestattet, wobei die Positionshalteeinrichtung (P) in den Betriebszustand gespannt ist;

einem ersten Betätigungsteil (4) das drehbar auf der Stützeinrichtung zum Drehen der Aufwickelspule (2) in die Seilaufwickelnehtung nach einem Seilaufwickelvorgang gelagert ist, wobei das erste Betätigungsteil (4) nach dem ersten Gangumsehaltvorgang in eine Ausgangsposition zurückgestellt wird; und

einem zweiten Betätigungsteil (7), das drehbar auf der Stützeinrichtung zum Halten der Positionshalteeinrichtung (P) im funktionsiosen Zustand nach einem Seilabwikkelvorgang gelagert ist, wobei das zweite Betätigungsteil (7) nach dem zweiten Gangumschaltvorgang in eine Ausgangsposition zurückgestellt wird; einem ersten Betätigungsbereich (4A), der auf dem ersten Betätigungsteil (4) vorgesehen ist; einem zweiten Betätigungsbereich (7A), der auf dem zweiten Betätigungsteil (7) vorgesehen ist;

dadurch gekennzeichnet, daß

der Seilaufwickelvorgang des ersten Betätigungstejis (4), der eine Drehung der Aufwickelspule (2) in Seilaufwickelrichtung veranlaßt, in eine erste Richtung erfolgt, und der Seilabwickelvorgang des zweiten Betätigungsteils (7), der eine Drehung der Aufwickelspule in Seilabwickelrichtung veranlaßt, in eine zweite Richtung verläuft, wobei die erste Richtung die Seilaufwickelrichtung ist und der zweiten Richtung, bezogen auf die Stützeinrichtung, entgegengesetzt ist; und

daß der erste Betätigungsbereich (4A) sich in Umfangsrichtung der Stützeinrichtung zum zweiten Betätigungsbereich (7A) hin bewegt, wenn der erste Betätigungsbereich (4A) betätigt wird, und daß sich der zweite Betätigungsbereich (7A) zum ersten Betätigungsbereich (4A) hin bewegt, wenn der zweite Betätigungsbereich betätigt wird.

2. Gangschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Betätigungsbereich (4A) und der zweite Betätigungsbereich (7A) neben einem innenliegenden Ende eines Bremshebels (B2) angeordnet und in Positionen bewegbar sind, die sich vertikal überdecken.

3. Gangschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionshalteeinrichtung (P) eine erste Drehanschlageinrichtung (P1) aufweist, die eine Drehung der Aufwickelspule (2) in Seilabwickelrichtung verhindert und eine Drehung derselben in Seilaufwickelrichtung ermöglicht, wobei die erste Drehanschlageinrichtung (P1) folgendes umfaßt:

einen ersten Eingriffsbereich (31), der auf der Aufwickelspule ausgebildet ist, und

ein erstes Eingriffsteil (32), das sich auf der Stützeinrichtung in der Weise abstützt, daß es zwischen einer Betriebsstellung mit Eingriff des ersten Eingriffsbereichs und einer funktionslosen Stellung umschaltbar ist, in der es vom ersten Eingriffsbereich getrennt ist.

4. Gangschaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Eingriffsteil (32) in die Betriebsstellung federgespannt ist.

5. Gangschaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Betätigungsteil (7) eine erste Nockeneinrichtung zum Lösen eines Eingriffs zwischen dem ersten Eingriffsbereich (31) und dem ersten Eingriffsteil (32) nach Betätigung des zweiten Betätigungsteils (7) in Seilabwickelrichtung aufweist.

6. Gangschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionshalteeinrichtung (P) außerdem eine zweite Drehanschlageinrichtung (P2) aufweist, die eine Drehung der Aufwickelspule (2) in Seilaufwickelrichtung verhindert, wobei die zweite Drehanschlageinrichtung (P2) folgendes umfaßt:

einen zweiten Eingriffsbereich (61), der auf der Aufwickelspule (2) ausgebildet ist, und

ein zweites Eingriffsteil (62), das sich auf der Stützeinrichtung in der Weise abstützt, daß es zwischen einer Betriebsstellung mit Eingriff des zweiten Eingriffsbereichs und einer funktionsiosen Stellung umschaltbar ist, in der es vom zweiten Eingriffsbereich getrennt ist.

7. Gangschaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Eingriffsteil (62) in die funktionslose Stellung gespannt ist.

8. Gangschaltvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7 dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Betätigungsteil (7) außerdem eine zweite Nockeneinrichtung zum Lösen eines Eingriffs zwischen dem zweiten Eingriffsbereich (61) und dem zweiten Eingriffsteil (62) nach Betätigung des zweiten Betätigungsteus (7) in Seilabwickelrichtung aufweist.

9. Gangschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsbereich (7A) des zweiten Betätigungsteils (7) eine zu einen Schwenkrichtungen senkrechte Fläche (7B) und eine entlang den Schwenkrichtungen liegende Oberseite (7C) aufweist, und daß der Bremshebel (BL) eine vertiefte Oberseite in der Weise besitzt, daß die Oberseite (7C) des Betätigungsbereichs (7A) nach Betätigung des zweiten Betätigungsteus (7) zum Bremshebel (BL) hin in die Vertiefung (Bl) des Bremshebels (BL) eingepaßt ist.

10. Gangschaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (7C) des Betätigungsbereichs (7A) des Betätigungsteus (7) im wesentlichen bündig mit der Oberseite des Bremshebels (BL) liegt.

11. Gangschaltvorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (7C) des Betätigungsbereichs (7A) des zweiten Betätigungsteils (7) rutschhemmende Aufrauhungen besitzt.