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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen mechanischen Steuerkabelmechanismus
und insbesondere einen mit einem Kabel betätigten Steuerapparat, der verwendet
werden kann, um Bremsen- oder Gangschaltungsvorrichtungen an einem
Fahrrad zu steuern. Ein mit einem Kabel betätigter Fahrradsteuerapparat
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist in der US-A-5624334 dargestellt.
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Fahrradbremsen-
und Schaltungsvorrichtungen verwenden häufig Steuerkabel der Art, dass
ein Innenkabel in einem Außenmantel
gleitet. Derartige Steuerkabel sind gewöhnlich zwischen einer Steuervorrichtung,
wie etwa einem Bremshebel, einem Schalthebel oder Drehgriffschalter,
und einer gesteuerten Vorrichtung, wie etwa einer Bremse oder einer Übersetzung,
eingebracht. Da sich die gesteuerte Vorrichtung gewöhnlich in
einem gewissen Abstand von der Steuervorrichtung befindet und da
die gesteuerte Vorrichtung gewöhnlich
an einer festen Position befestigt ist, die durch die Gestaltung
des Fahrrads bestimmt ist, muss das Steuerkabel oft einem gekrümmten Weg
von der Steuervorrichtung zur gesteuerten Vorrichtung folgen. Leider
kann, wenn das Kabel einer engen Krümmung folgen muss, der Außenmantel
manchmal nicht zufriedenstellend gebogen werden, da sonst die von
der Krümmung
verursachte Reibung zwischen dem Innenkabel und dem Außenmantel übermäßig groß wird.
Infolgedessen können
vom Steuerkabel keine derart engen Krümmungen aufgenommen werden.
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Eine
zum Lösen
des Problems, die Außenhülle zu biegen,
um starken Krümmungen
zu folgen, verwendete Technik beinhaltet die Verwendung einer an
einer Halterung befestigten Rolle, wobei der Krümmungsradius der äußeren peripheren
Fläche der
Rolle eingestellt ist, um mit der erforderlichen Krümmung übereinzustimmen.
Die Halterung kann einen Kabeleintrittsbereich und einen Kabelaustrittsbereich
umfassen, wobei der Innendraht in den Kabeleintrittsbereich eintritt,
um die Rolle herum verläuft und
aus dem Kabelaustrittsbereich austritt. Während diese Technik für vie le
Anwendungen zufriedenstellend ist, kann der Radius der Rolle nicht
zu klein gemacht werden, da sich auch das Innenkabel einem Biegen
widersetzt. Wenn zum Beispiel ein Innendraht aus einer Vielzahl
miteinander verwundener Stränge aufgebaut
ist, beträgt
der optimale Radius der Rolle den 200-fachen Durchmesser eines Einzelstrangs. Für einen
typischen Strangdurchmesser von 0,32 mm wäre der optimale Rollenradius
dann ungefähr 64
mm. Eine derartige Rolle ist extrem groß und wäre für viele Anwendungen nicht akzeptabel.
Folglich werden kleinere Rollen verwendet trotz der Tatsache, dass
derartige kleinere Rollen nicht bevorzugt werden. Jedoch widersetzt
sich, obwohl das Innenkabel mit Gewalt über die äußere periphere Fläche einer derartigen
kleineren Rolle geführt
werden kann, das Innenkabel einer derartigen Biegung und scheuert tendenziell
gegen den Kabeleintrittbereich und den Kabelaustrittbereich der
Halterung. Je kleiner der Radius der Rolle ist, desto größer ist
der Widerstand gegen eine Biegung des Drahts und desto größer ist das
Scheuern. Ein derartiges Scheuern kann eine übermäßige Reibung bewirken, wodurch
der Nutzen aus der Verwendung einer Rolle zum Führen des Innenkabels um enge
Krümmungen
zunichte gemacht wird. Ein bekannter mit einem Kabel betätigter Steuerapparat
wird in der US 2737822 gezeigt. Jedoch ist ein derartiger Apparat
für eine
Verwendung in Fahrrädern
ungeeignet.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der
erste Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft einen mit
einem Kabel betätigten Fahrradsteuerapparat
gemäß Anspruch
1. Bevorzugte Ausführungsformen
umfassen ein Kabel, das ohne übermäßige Reibung
um steile Krümmungen
geführt werden
kann. In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist eine mit einem Kabel betätigte Steuervorrichtung
ein bewegliches Steuerteil, eine mit dem beweglichen Steuerteil
verbundene Halterung und ein an der Halterung befestigtes Kabelführungsteil
zwecks Drehung um eine Führungsteilachse.
Das Kabelführungsteil
umfasst eine gekrümmte äußere periphere
Kabelführungsfläche, die
von der Führungsteilachse
in radialer Richtung nach außen angeordnet
ist, zum Führen
des Kabels. Ein Lager, das eine Kabelführungsfläche aufweist, ist von der äußeren peripheren
Kabelführungsfläche in radialer Richtung
nach außen
angeord net. Wenn das Kabelführungsteil
einen kleinen Krümmungsradius
besitzt, kann das Kabel mit dem Lager in Kontakt sein und somit
die übermäßige Reibung,
die mit dem Stand der Technik verbunden ist, vermeiden.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst eine mit einem Kabel betätigte Steuervorrichtung
ein bewegliches Steuerteil, eine mit dem beweglichen Steuerteil
verbundene Halterung und ein an der Halterung befestigtes Kabelführungsteil
zwecks Drehung um eine Führungsteilachse.
Das Kabelführungsteil
umfasst eine gekrümmte äußere periphere
Kabelführungsfläche, die von
der Führungsteilachse
in radialer Richtung nach außen
angeordnet ist, zum Führen
des Kabels. Ein erstes eine erste Lagerkabelführungsfläche aufweisendes Lager ist
von der äußeren peripheren
Kabelführungsfläche in radialer
Richtung nach außen
angeordnet, und ein zweites eine zweite Lagerkabelführungsfläche aufweisendes
Lager ist von der äußeren peripheren
Kabelführungsfläche in radialer
Richtung nach außen
angeordnet. Das erste Lager ist vom zweiten Lager in einer Umfangsrichtung
der äußeren peripheren
Kabelführungsfläche beabstandet.
Wenn das Kabelführungsteil
einen kleinen Krümmungsradius
aufweist, kann das Kabel mit dem ersten und dem zweiten Lager in
Kontakt sein und wiederum die übermäßige Reibung,
die mit dem Stand der Technik verbunden ist, vermeiden.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform
umfasst die Halterung einen ersten Kabelkanal und einen zweiten
Kabelkanal. Der erste Kabelkanal umfasst eine erste Öffnung,
die tangential zur äußeren peripheren
Kabelführungsfläche des
Kabelführungsteils
ausgerichtet ist, und der zweite Kabelkanal umfasst eine zweite Öffnung,
die tangential zur äußeren peripheren
Kabelführungsfläche des
Kabelführungsteils
ausgerichtet ist. Der Innendraht verläuft durch den ersten Kabelkanal,
verläuft
um die äußere periphere
Kabelführungsfläche des
Kabelführungsteils und
verläuft
durch den zweiten Kabelkanal. Das erste Lager ist zwischen dem ersten
Kabelkanal und der äußeren peripheren
Kabelführungsfläche des
Kabelführungsteils
ausgerichtet, und das zweite Lager ist zwischen dem zweiten Kabelkanal
und der äußeren peripheren
Führungsfläche des
Kabelführungsteils ausgerichtet.
Die Lager sind somit zwecks maximaler Verringerung der Reibung positioniert,
wenn die äußere periphere
Kabelführungsfläche einen
kleinen Krümmungsradius
aufweist. Falls ge wünscht,
können
das erste und das zweite Lager eine erste und eine zweite Rolle
umfassen, die das Kabel mit sehr geringer Reibung aufnehmen.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst eine mit einem Kabel betätigte Steuervorrichtung
ein bewegliches Steuerteil, eine am beweglichen Steuerteil befestigte
Halterung und ein an der Halterung befestigtes Kabelführungsteil
zwecks Drehung um eine Führungsteilachse.
Das Kabelführungsteil
umfasst eine gekrümmte äußere periphere
Kabelführungsfläche, die
von der Führungsteilachse
in radialer Richtung nach außen zum
Führen
des Kabels angeordnet ist, wobei die Kabelführungsfläche an einem ersten und einem
zweiten Ende endet. Das Kabelführungselement
umfasst einen ersten Anschlag und die Halterung umfasst einen zweiten
Anschlag, um mit dem ersten Anschlag in Kontakt zu kommen und um
einen Bewegungsbereich des Kabelführungsteils zu begrenzen. In
einer besonderen Ausführungsform
weisen das Kabelführungsteil
und die Kabelführungsfläche jeweils
eine ungefähr
halbkreisförmige
Gestalt auf. Das Kabelführungsteil
umfasst eine begrenzte Öffnung,
die einen ersten Anschlag und einen zweiten Anschlag bildet, und
die Halterung umfasst ein hervorstehendes Element, das einen zwischen
dem ersten und zweiten Anschlag angeordneten dritten Anschlag bildet,
um mit dem ersten und zweiten Anschlag in Kontakt zu kommen und
um einen Bewegungsbereich des Kabelführungsteils zu begrenzen. Ein
auf diese Weise aufgebautes Kabelführungsteil besitzt eine verringerte
Größe und ein
verringertes Gewicht gegenüber Strukturen
des Standes der Technik.
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Eine
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaute Kabelführung
kann überall
da verwendet werden, wo Kabelbiegungen gewünscht sind. Zum Beispiel kann
die Kabelführung
an einer Steuervorrichtung wie etwa einem Bremshebel, einem Schalthebel,
einem Drehgriffschalter oder anderen Steuervorrichtungen positioniert
werden. Alternativ kann die Kabelführung an einer gesteuerten
Vorrichtung wie etwa einem Bremsenhebel, einer Nabenbremse, einem
Kettenwerfer, einer inneren Nabenübersetzung oder einer anderen
gesteuerten Vorrichtung positioniert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Ausschnitt einer Querschnittvorderansicht einer besonderen Ausführungsform
einer Kabelführung
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine Rückansicht
des in 1 gezeigten Apparats;
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3 zeigt
den Apparat der 1 und 2 an einem
Bremsenhebel befestigt;
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4 zeigt
den Apparat der 1 und 2 an einem
Steuerhebel befestigt; und
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5 zeigt
den Apparat der 1 und 2 an einem
Kettenwerfer befestigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist
ein Ausschnitt einer Querschnittvorderansicht einer besonderen Ausführungsform
einer Kabelführung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung, und 2 ist eine Rückansicht der Kabelführung 10.
Wie in diesen Figuren gezeigt, umfasst die Kabelführung 10 eine
Halterung 14, die einen ersten Kabelkanal 18 und
einen zweiten Kabelkanal 22 aufweist. In dieser Ausführungsform
sind der erste und der zweite Kabelkanal 18 und 22 als
rohrförmige
Elemente ausgebildet, die eine erste und eine zweite Kabelkanalöffnung 26 und 30 aufweisen.
Wie in den 1 und 3 gezeigt,
ist die erste Kabelkanalöffnung 26 dimensioniert,
um einen Außenmantel 40 eines
Steuerkabels 42 in dieser aufzunehmen, und ist eine zweite
Kabelkanalöffnung 30 dimensioniert,
um ein Innenkabel 34 des Steuerkabels 42 durch
diese hindurch aufzunehmen.
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Ein
eine gekrümmte äußere periphere
Kabelführungsfläche 54 aufweisendes
Kabelführungsteil 50 ist
an der Halterung 14 durch eine Schwenkachse 58 zwecks
Drehung um eine Führungsteilachse
X befestigt. In dieser Ausführungsform
haben das Kabelführungsteil 50 und
die Kabelführungsfläche 54 jeweils
eine ungefähr
halbkreisförmige
Gestalt und umfassen Öffnungen 60, 62 und 64,
um Größe und Gewicht
der Struktur zu verringern. Die Öffnung 62 umfasst
Anschläge 65 und 66,
die mit einem durch einen sich von einer Seite der Halterung 14 erstreckenden
An schlagstift 44 gebildeten Anschlag zusammenwirken, um
den Bewegungsbereich des Kabelführungsteils 50 zu
begrenzen. Die Öffnung 62 sollte einen
Winkelabstand besitzen, der ungefähr dem vorgesehenen Kabelausschlag
entspricht. Der Anschlagstift 44 und die Anschläge 65 und 66 ermöglichen
die Verwendung eines eine halbkreisförmige Gestalt aufweisenden
Kabelführungsteils 50 ohne das
Risiko, dass das Innenkabel 34 von der Kabelführungsfläche abfällt.
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Ein
erstes Lager in der Form einer ersten Rolle 70 ist an der
Halterung 14 durch eine Schwenkachse 74 zur Drehung
um eine erste Rollenachse Y befestigt, und ein zweites Lager in
der Form einer zweiten Rolle 78 ist an der Halterung 14 durch
eine Schwenkachse 80 zur Drehung um eine zweite Rollenachse
Z befestigt, wobei die Führungsteilachse
X, die erste Rollenachse Y und die zweite Rollenachse Z im wesentlichen
parallel zueinander liegen. Die Rolle 70 ist von der äußeren peripheren
Kabelführungsfläche 54 in
radialer Richtung nach außen
in großer
Nähe zum
ersten Kabelkanal 18 angeordnet und ist zwischen dem ersten
Kabelkanal 18 und der äußeren peripheren
Kabelführungsfläche 54 ausgerichtet. Ähnlich ist
die Rolle 78 von der äußeren peripheren
Kabelführungsfläche 54 in
radialer Richtung nach außen
in großer
Nähe zum
zweiten Kabelkanal 22 angeordnet und ist zwischen dem zweiten
Kabelkanal 22 und der äußeren peripheren
Kabelführungsfläche 54 ausgerichtet.
In dieser Ausführungsform sind
das Kabelführungsteil 50,
die erste Rolle 70 und die zweite Rolle 78 an
der Halterung vollständig
freiliegend angebracht.
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Wie
in 1 gezeigt, sind die erste und die zweite Kabelkanalöffnung 26 und 30 im
wesentlichen tangential zur äußeren peripheren
Kabelführungsfläche 54 ausgerichtet.
Ferner umfassen die erste und die zweite Rolle 70 und 78 jeweils
eine erste und eine zweite Kabelführungsfläche 86 und 88,
die im wesentlichen in derselben Ebene wie die äußere periphere Kabelführungsfläche 54 liegen.
In dieser Ausführungsform
sind die erste und die zweite Rolle 70 und 78 im
im wesentlichen gleichen radialen Abstand von der Führungsteilachse
X positioniert. Das Innenkabel 34 verläuft durch die erste Kabelkanalöffnung 26,
verläuft
um die äußere periphere
Kabelführungsfläche 54 und
verläuft
durch die zweite Kabelkanalöffnung 30.
Wenn die äußere periphere
Kabelführungsfläche 54 einen
kleinen Krümmungsradius
aufweist und daher eine steile Krümmung definiert, derart, dass
sich das Innenkabel 34 einer Biegung um die äußere periphere
Kabelführungsfläche 54 widersetzt, wird
das Innenkabel 34 in Kontakt mit der ersten Kabelführungsfläche 86 und/oder
der zweiten Kabelführungsfläche 88 sein.
Im Unterschied zu Strukturen des Stands der Technik wird sehr wenig
Reibung zwischen dem Innenkabel 34 und den Rollen 70 und 78 erzeugt,
so dass die Kabelleistung nicht gegenteilig beeinflusst wird. In
dieser Ausführungsform
kann das Kabelführungsteil 50 einen
Radius von 17,5 mm oder mehr, vorzugsweise 19,2 mm oder 20 mm zur
Mittellinie des Innenkabels aufweisen.
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3 zeigt
die Kabelführung 10 an
einer Bremsenbaugruppe 100 befestigt. In dieser Ausführungsform
umfasst die Bremsenbaugruppe 100 einen Bremsenhebel 104 und
einen Bremsenhebel 106. Ein Bremsschuh 108 ist
an einem mittleren Abschnitt des Bremsenhebels 104 befestigt,
und ein Bremsschuh 110 ist an einem mittleren Abschnitt
des Bremsenhebels 106 befestigt. Ein einen Befestigungsflansch 115 aufweisendes
Verbindungsglied 114 ist über eine Schwenkachse 118 schwenkbar
am oberen Ende des Bremsenhebels 104 befestigt, und ein
Drahtverbindungselement 122 ist am oberen Ende des Bremsenhebels 106 angeordnet.
Die Halterung 14 der Kabelführung 10 ist am Verbindungsglied 114 durch
Einbringen des zweiten Kabelkanals 22 in den Befestigungsflansch 115 befestigt.
Der Außenmantel 40 eines
Steuerkabels 42 ist in die erste Kabelkanalöffnung 26 eingepasst,
und das Ende des Innenkabels 34 ist am Drahtverbindungselement 122 fixiert.
Ein Dichtungselement 116 ist um den zweiten Kabelkanal 22 und
den Innendraht 34 gepasst, um dazu beizutragen, dass verhindert
wird, dass Verunreinigungen in den zweiten Kabelkanal 22 gelangen. Als
Folge des Kabelführungsteils 50,
der ersten Rolle 70 und der zweiten Rolle 78 biegt
sich das Innenkabel 34 mit wenig Reibung um einen Winkel
von ungefähr
90°, während es
vom Bremsenhebel 104 zum Bremsenhebel 106 verläuft.
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4 zeigt
die Kabelführung 10 an
einer Steuerhebelbaugruppe 200 befestigt. In dieser Ausführungsform
ist eine Befestigungsklammer 204 zum Befestigen eines Steuerteils,
wie etwa eines Bremshebels 208, an einer Lenkstange H aufgebaut.
Der Bremshebel 208 ist schwenkbar an der Befestigungsklammer 204 durch
eine Schwenkachse 212 befestigt, und die Befestigungsklammer 204 umfasst eine
Ka beleinstellhülse 216,
die eine Hülsenöffnung 220 aufweist,
durch die das Innenkabel 34 verläuft. Die Halterung 14 der
Kabelführung 10 ist
an der Befestigungshalterung 204 durch Einbringen des zweiten
Kabelkanals 22 in die Hülsenöffnung 220 befestigt.
Als Folge des Kabelführungsteils 50,
der ersten Rolle 70 und der zweiten Rolle 78 biegt
sich das Innenkabel 34 mit wenig Reibung um einen Winkel
von ungefähr
90°, während es
vom ersten Kabelkanal 18 zur Kabelbefestigungsstelle (nicht
gezeigt) auf dem Hebel 208 verläuft.
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5 zeigt
die Kabelführung 10 an
einem Kettenwerfer 300 befestigt. Der Kettenwerfer 300 kann
ein herkömmlicher
Kettenwerfer sein, der ein Basisteil 304, das den Kettenwerfer 300 an
einem Fahrradrahmen (nicht gezeigt) befestigt, Verbindungsteile 308 und 312,
und ein eine Kettenführung 320 lagerndes
bewegliches Teil 316 umfasst. Das Basisteil 304,
die Verbindungsteile 308 und 312 und das bewegliche
Teil 316 sind auf herkömmliche
Weise miteinander verbunden, um einen Vierstreben-Verbindungsmechanismus
zum Führen
der Kettenführung 320 unter
einer Mehrzahl von Kettenrädern
(nicht gezeigt), die an einem Hinterrad des Fahrrads befestigt sind,
auszubilden. Natürlich
könnte
die Erfindung auch an einem vorderen Kettenwerfer angewandt werden,
und auch andere Kettenwerfer als ein Vierstreben-Verbindungstyp
kann verwendet werden. In dieser Ausführungsform bilden der erste
Kabelkanal 18 und der zweite Kabelkanal 22 einen
spitzen Winkel statt eines in den vorigen Ausführungsformen gebildeten 90°-Winkels.
Die Halterung 14 der Kabelführung 10 ist am Kettenwerfer 300 durch
Einbringen des zweiten Kabelkanals 22 in eine Öffnung 322 einer
im Basisteil 304 ausgebildeten Kabelführung 324 befestigt.
Bei einem herkömmlichen
Kettenwerfer ist die Öffnung 322 herkömmlicherweise
zum Aufnehmen eines Außenmantels 40 des
Steuerkabels 42 dimensioniert, so dass der zweite Kabelkanal 22 ungefähr denselben
Außendurchmesser
wie der Außenmantel 40 aufweist.
Das Innenkabel 34 des Steuerkabels 42 verläuft durch
die Kabelführung 324 und
ist am auf der Seite des Verbindungsteils 308 befestigten
Kabelverbindungselement 330 angebracht. Als Folge des Kabelführungsteils 50,
der ersten Rolle 70 und der zweiten Rolle 78 kann
das Innenkabel 34 um einen sehr spitzen Winkel (oder irgendeinen
gewünschten
Winkel) mit geringer Reibung biegen, während es vom ersten Kabelkanal 18 zum
Kabelverbindungselement 330 verläuft.
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Während das
obige eine Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung ist, können
weitere Abwandlungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden
Erfindung, wie sie in den beigefügten
Ansprüchen
definiert ist, abzuweichen. Zum Beispiel kann das Kabelführungsteil 50,
wie in 1 im Hintergrund dargestellt, als eine voller
Kreis statt als ein Halbkreis ausgebildet sein. Das Kabelführungsteil kann
massiv ausgebildet sein und der Anschlagstift 44 kann weggelassen
sein. Die Halterung 14 kann ausgebildet sein, um das Kabelführungsteil 50,
die erste Rolle 70 oder die zweite Rolle 78 teilweise
oder vollständig
zu bedecken, statt diese Komponenten freiliegend zu belassen. Die
Rollen 70 und 78 können durch massive Teile ersetzt
sein, die niedrige Reibungskoeffizienten aufweisen. Der erste Kabelkanal 18 und
der zweite Kabelkanal 22 können ausgebildet sein, um in
jede gewünschte
Struktur zu passen, und sie können
in jeder beliebigen Ausrichtung, die gewünscht ist, platziert werden,
damit das Innenkabel im gewünschten
Winkel gebogen werden kann. Die Komponenten können aus vielen verschiedenen
Materialien ausgebildet sein. Zum Beispiel können das Kabelführungsteil 50,
die erste Rolle 70 und die zweite Rolle 78 aus
Polyoxymethylen ausgebildet sein, und die Halterung 14 kann
aus Aluminium ausgebildet sein.