DE69834982T2

DE69834982T2 - Kabelsteuerung

Info

Publication number: DE69834982T2
Application number: DE69834982T
Authority: DE
Inventors: William Bolick
Original assignee: Bolick William Pleasant Grove
Current assignee: Bolick William Pleasant Grove
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2018-07-30
Also published as: ES2268754T3; DE69834982D1; EP0894702A2; EP0894702B1; EP0894702A3; US20030005788A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
FACHGEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft eine Steuerung zum transversalen Bewegen von Kabeln nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, insbesondere zum transversalen Bewegen von Kabeln, welche solche Vorrichtungen betätigen, wie etwa die Bremse an einem Fahrrad.
Eine derartige Steuerung ist in der Druckschrift US 4,026,390 A gezeigt.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Es gibt viele patentrechtlich geschützte Systeme zum Steuern eines Kabels, um Vorrichtungen an einem Fahrrad zu betätigen.
Eine bedeutende Anzahl dieser Patente betrifft Vorrichtungen, welche zum Ausüben einer Zugkraft lediglich das Kabel von einem Ende anziehen, um eine mit dem anderen Ende des Kabels verbundene Vorrichtung zu steuern. Beispiele von diesem Typ einer Steuerung können in der US-Patentschrift Nr. 2,560,154, in der US-Patentschrift Nr. US 4,005,613 und in der US-Patentschrift Nr. US 5,584,210 gefunden werden.
Ebenso deckt eine beträchtliche Anzahl von Patenten solche Vorrichtungen ab, bei welchen zum Erzeugen von Zugkräften an beiden Enden eines ersten Kabels ein zweites Kabel verwendet wird, um bei einem Zwischenpunkt an dem ersten Kabel zu ziehen. Zu dieser Kategorie gehören die US-Patentschrift Nr. 4,026,390 und die US-Patentschrift Nr. 4,143,745, die in 8 der US-Patentschrift Nr. 4,653,613 dargestellte Ausführungsform, sowie die US-Patentschrift Nr. 5,564,531 und die US-Patentschrift Nr. 5,582,272. Allerdings betrifft keine dieser Patentschriften Vorrichtungen, welche ausgelegt sind, das erste Kabel (bei Punkten, die verschieden von dem Bereich sind, wo das zweite Kabel angreift, und bei den Enden von solch einem ersten Kabel) in der im wesentlichen ursprünglichen Position von solch einem ersten Kabel zu halten.
In der US-Patentschrift Nr. 4,245,522 ist lediglich ein erster Betätigungsarm bzw. Hebelarm vorgesehen, welcher über ein erstes Kabel mit einem zweiten Betätigungsarm bzw. Hebelarm verbunden ist, der mit dem Kabel verbunden ist, welches zu der zu betätigenden Vorrichtung führt. Indem ein Betätigungsarm bewegt wird, wird an einem ersten Ende des Kabels, welches zu der zu betätigenden Vorrichtung führt, durch das nachfolgende Ziehen mit dem zweiten Ende von solch einem Kabel eine Zugkraft ausgeübt.
Die erfindungsgemäße Steuerung der US-Patentschrift weist einen Hebelarm an jedem oberen Ende von einem Y-förmigen Kabel auf, so dass zum Betätigen einer Vorrichtung eine Zugkraft am Ende des Kabels erzeugen wird, und zwar indem einer der beiden Hebelarme zum Heranziehen des zugeordneten Kabelabschnittes verwendet wird.
Gemäß den Lehren der US-Patentschrift Nr. 4,901,595 überdeckt eine als "äußeres Kabel" bezeichnete Hülse ein "inneres Kabel". Bei einem Zwischenpunkt ist die Hülse hinsichtlich ihrer Längsausdehnung senkrecht geteilt. Der geteilte Abschnitt, der näher an der zu steuernden Vorrichtung liegt, wird in seiner Lage bzw. Position gehalten, während der andere Abschnitt von dem Abschnitt, der näher zur Vorrichtung liegt, weggedreht wird, wodurch an dem inneren Kabel gezogen wird, und wodurch eine Zugkraft an dem Ende des Kabels erzeugt wird, welche eine Vorrichtung betätigt.
Schließlich wird gemäß den Lehren der US-Patentschrift Nr. 5,540,304 ein erstes Kabel verwendet, welches über eine erste Umlenkrolle an einem Hebelarm befestigt ist, um solch einen Hebelarm zu bewegen und um dadurch einen mechanischen Vorteil (eine mechanische Übersetzung) zu erzeugen, und zwar indem eine zweite Umlenkrolle bewegt wird, welche bei einer Position an dem Hebelarm angebracht ist, die von dem Schwenkpunkt weiter entfernt als in dem Fall der ersten Umlenkrolle ist. Diese zweite Umlenkrolle zieht dann bei einem Zwischenpunkt an einem zweiten Kabel. Die Abschnitte des zweiten Kabels müssen allerdings parallel zueinander verlaufen, wenn sie von der zweiten Umlenkrolle weglaufen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Kabelsteuerung angegeben, wie sie im Patentanspruch 1 formuliert ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Steuerung sind in den zugehörigen Unteransprüchen formuliert.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren angegeben, wie es im Patentanspruch 12 formuliert ist.
Wie bereits der Name impliziert, erzeugt die Kabelsteuerung zum transversalen Bewegen eines Kabels bzw. transversale Kabelsteuerung eine Zugkraft an einem oder an beiden Enden eines Kabels, und zwar indem eine Kraft ausgeübt wird, die transversal bzw. schräg zu der Zugbahn des Kabels verläuft, während das Kabel in der im wesentlichen ursprünglichen Kabelposition beibehalten wird (bei Punkten, die verschieden von dem Bereich sind, wo das zweite Kabel angreift, und die verschieden von den Kabelenden sind).
In vorteilhafter Weise bewirkt solch eine transversale Bewegung, dass zumindest ein Ende des Kabels, genau wie in dem Fall, der aus dem Stand der Technik bekannten Steuersystemen, in Längsrichtung bzw. longitudinal näher zur transversalen Kabelsteuerung herangezogen wird. Indem ermöglicht wird, dass sich das Kabel in transversaler Richtung näher zu seiner ursprünglichen Laufbahn bewegt, wird ebenso in vorteilhafter Weise es gestattet, dass sich solch ein Kabelende weiter von der transversalen Kabelsteuerung wegbewegt, da – wenn der Hebelarm von seiner ursprünglichen Position (Ruhestellung) bewegt wurde – üblicherweise eine gewisse Kraft auf das Kabel wirkt, welche in Längsrichtung entlang des Kabels in der Richtung entgegengesetzt zu der mit der transversalen Bewegung des Kabels bewirkten Bewegung weg von seiner ursprünglichen Laufbahn angreift. Ebenso ist die resultierende Wirkung in vorteilhafter Weise identisch mit der, die mit einem herkömmlichen Steuersystem erzielt wird.
Da die Betätigungskraft für eine Vorrichtung nicht erzeugt wird, indem ein Ende des Kabels herangezogen wird, kann die transversale Kabelsteuerung entweder an einem Ende des Kabels oder längs des Kabels bei einer Zwischenposition angeordnet sein.
Darüber hinaus ist kein äußeres Kabel oder eine Hülse erforderlich, und die Abschnitte des Kabels müssen nicht parallel zueinander verlaufen, wenn solche Abschnitte von der transversalen Kabelsteuerung wegführen.
Auch kann der mechanische Gewinn bzw. Nutzen der transversalen Kabelsteuerung einstellbar ausgeführt sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Ausführungsform der transversalen Kabelsteuerung, welche sich von der bevorzugten Ausführungsform lediglich darin unterscheidet, dass der Drehpunkt der Umlenkrolle, welche die transversale Kraft zum Kabel überträgt, nicht einstellbar ist.
2 zeigt die bevorzugte Ausführungsform der transversalen Kabelsteuerung.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform der transversalen Kabelsteuerung.
4 zeigt die Ausführungsform von 1, bei welcher ein erstes Ende des Kabels unmittelbar außerhalb der Ausgangsöffnung des Hebelarms verankert wurde.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie in 1 dargestellt, weist die transversale Kabelsteuerung einen Hebelarm 1 auf, der über einen Drehpunkt 3 an einer hohlen Basisplatte 2 schwenkbar angebracht ist.
Wenn der Hebelarm 1 weitest möglichst in die Basisplatte 2 hinein gedreht wurde, folgt das Kabel 4 seiner ursprünglichen Laufbahn. Wenn der Hebelarm 1 von der Basisplatte 2 nach außen gedreht wurde, wird das Kabel 4 zwischen einer Kabelführung 7 und einem Ausgang 8 aus dem Hebelarm 1 im wesentlichen transversal zu der ursprünglichen Laufbahn des Kabels 4 bewegt, und zwar in bevorzugter Weise mit einer Umlenkrolle 9, die an dem Hebelarm 1 angeordnet ist, wobei das Kabel 4 über diese Umlenkrolle 9 läuft, obwohl für diesen Zweck bereits eine einfache Auskragung bzw. ein einfacher Vorsprung hinreichend wäre, während die Kabelführung 7 und der Ausgang 8 diejenigen Kabelabschnitte, welche außerhalb der Kabelführung 7 und des Ausganges 8 liegen, in der im wesentlichen ursprünglichen Position des Kabels halten. Wenn ein erstes Ende 5 des Kabels 4 verankert ist, zieht solch eine nach außen gerichtete Drehung des Hebelarms 1 ein zweites Ende 6 des Kabels 4 in Längsrichtung näher zu der transversalen Kabelsteuerung heran. Selbst wenn allerdings das erste Ende 5 des Kabels 4 nicht verankert ist, wird mit dem Kabel 4 innerhalb des Hebelarmes 1 eine größere Reibungskraft als innerhalb der Kabelführung 7 bewirkt, welche drehbar (d.h. schwenkbar) an der Basisplatte 2 angebracht ist, so dass im allgemeinen nur das zweite Ende 6 des Kabels 4, und nicht das erste Ende 5 des Kabels 4 näher zu der transversalen Kabelsteuerung herangezogen wird. (Aus einem praktischen Gesichtspunkt ist dennoch das erste Ende 5 des Kabels 4 grundsätzlich verankert, und zwar entweder an dem Ausgang 8 für das Kabel 4 von dem Hebelarm 1, oder bei irgendeinem Punkt, der weiter von dem Ausgang 8 entfernt liegt, wenn die Kabelsteuerung bei einem Fahrrad verwendet wird. In der Tat kann auch auf den Ausgang 8 verzichtet werden, und es können aus dem Stand der Technik wohlbekannte Verfahren verwendet werden, um den Hebelarm zum Befestigen des ersten Endes 5 des Kabels 4 einzurichten, beispielsweise indem einfach das Kabel 4 über den Ausgang 8 hinaus außerhalb des Hebelarmes 1 verlängert wird, wie es in 4 gezeigt ist.)
Wenn es dem Hebelarm 1 gestattet ist, sich in die Basisplatte 2 hineinzudrehen, wird das Kabel 4 in ähnlicher Weise transversal näher zu dem ursprünglichen Laufweg des Kabels 4 bewegt, so dass es dem zweiten Ende 6 des Kabels 4 gestattet ist, sich in Längsrichtung weiter von der transversalen Kabelsteuerung wegzubewegen.
Die Stecke, über welche sich das Kabel 4 bewegt – und demzufolge der mechanische Nutzen der transversalen Kabelsteuerung – kann erhöht werden, indem entweder die Umlenkrolle 9 lösbar an dem Hebelarm 1 angebracht und die ursprüngliche Umlenkrolle 9 mit einer Umlenkrolle 9 ersetzt wird, welche einen größeren Durchmesser als die ursprüngliche Umlenkrolle 9 hat, oder, was in der bevorzugten Ausführungsform der in 2 gezeigten transversalen Kabelsteuerung der Fall ist, indem der Drehpunkt 10 der Umlenkrolle 9 weiter weg von dem Drehpunkt 3 in den Kanal 26 innerhalb des Hebelarmes 1 bewegt wird, so dass, wenn der Hebelarm 1 von der Basisplatte 2 weg nach außen gedreht wird, die Umlenkrolle 9 von dem ursprünglichen Laufweg des Kabels 4 weiter entfernt liegt (der Drehpunkt 10 kann gelöst werden, innerhalb des Kanals 26 bewegt werden und bei einem anderen Punkt innerhalb des Kanals 26 lösbar befestigt werden, und zwar indem Techniken verwendet werden, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.)
In 3 ist eine zweite wesentliche Ausführungsform der transversalen Kabelsteuerung dargestellt.
Das Kabel 11 läuft durch zwei Kabelführungen 12. Die Kabelführungen 12 sind schwenkbar in einem im wesentlichen U-förmigen Gehäuse 13 angeordnet. Eine Kabelführung 12 ist in der Nähe eines ersten Endes 14 eines ersten Schenkels 15 des U-förmigen Gehäuses 13 schwenkbar angeordnet. Die andere Kabelführung 12 ist in der Nähe eines ersten Endes 16 eines zweiten Schenkels 17 des U-förmigen Gehäuses 13 schwenkbar angebracht. Die Kabelführungen 12 halten den Abschnitt des Kabels 11, der außerhalb des Gehäuses 13 liegt, in der im wesentlichen ursprünglichen Position des Kabels 11.
Ein Hilfskabel bzw. zweites Kabel 18 läuft durch eine Öffnung 19, und zwar beginnend in dem ersten Ende 20 des U-förmigen Gehäuses 13, wobei es sich dann in den Zwischenraum zwischen dem ersten Schenkel 15 und dem zweiten Schenkel 17 des U-förmigen Gehäuses 13 erstreckt, bevor es an einem Block 21 befestigt ist. Das Kabel 11 läuft zwischen dem Befestigungspunkt des zweiten Kabels 18 und einer Umlenkrolle 22 durch den Block 21 hindurch. (Obwohl Umlenkrollen bevorzugt sind, da sie die Reibungskraft reduzieren, kann grundsätzlich eine hier erwähnte Umlenkrolle mit einem stationären Zylinder oder einer anderen Kabelumlenkeinrichtung ersetzt werden.)
Wenn der Block 21 mit dem zweiten Kabel 18 in Richtung der Öffnung 19 gezogen wird, wird das Kabel 11 im wesentlichen transversal zu dem ursprünglichen Laufweg des Kabels 11 bewegt. Da beide Kabelführungen 12 identisch zueinander sind, werden sowohl das erste Ende 23 als auch das zweite Ende 24 des Kabels 11 in Längsrichtung näher zu dem U-förmigen Gehäuse 13 herangezogen. Wenn nur das erste Ende 23 des Kabels 11 verankert ist, wird lediglich das zweite Ende 24 des Kabels 11 in Längsrichtung näher zu dem U-förmigen Gehäuse 13 herangezogen. Genauso wie bei der ersten Ausführungsform der transversalen Kabelsteuerung kann das erste Ende 23 des Kabels bei einem ersten Ende 25 der Kabelführung 12 in dem ersten Schenkel 15 des U-förmigen Gehäuses 13 verankert sein (oder es kann in einem Fall, wenn auf die Kabelführung 12 in dem ersten Schenkel 15 verzichtet wird, lediglich mit dem ersten Schenkel 15 selber bei einem Punkt verankert sein, der zum Befestigen des Kabels 11 ausgelegt ist), oder es kann bei irgendeinem Punkt verankert sein, der weiter von dem ersten Ende 25 der Kabelführung 12 entfernt liegt.
Wenn es dem Block 21 gestattet ist, sich weiter von der Öffnung 19 wegzubewegen, wird es in ähnlicher Weise dem Kabel 11 gestattet, sich transversal näher zu dem ursprünglichen Laufweg des Kabels 11 zu bewegen, wodurch es dem nicht-verankerten Ende 24 (oder den nicht-verankerten Enden 23, 24) des Kabels 11 gestattet wird, sich in Längsrichtung von dem U-förmigen Gehäuse 13 weiter wegzubewegen.
Solange das erste Ende 23 und das zweite Ende 24 des Kabels 11 nicht parallel zueinander verlaufen, wird die Bewegung des Endes 24 oder der beiden Enden 23, 24 des Kabels 11 umso größer, je größer der Durchmesser der Umlenkrolle 22 ist, und demzufolge wird der mechanische Nutzen der transversalen Kabelsteuerung umso größer.

Claims

Kabelsteuerung, mit einem Mittel (1, 21) zum transversalen Bewegen eines Abschnittes eines Kabels (4, 11), das innerhalb der Kabelsteuerung verläuft, um eine Zugkraft auf ein oder beide Enden (5, 6) des Kabels (4, 11) zu erzeugen, wobei die Kabelsteuerung gekennzeichnet ist durch: eine schwenkbare Kabelführung (7; 12), durch welche das Kabel passiert, wobei die Kabelführung (7; 12) durch die Kabelsteuerung getragen wird, um ein Segment des Kabels, welches aus der Kabelsteuerung herausragt, im wesentlichen an seiner ursprünglichen Position zu behalten.
Kabelsteuerung nach Anspruch 1, bei welcher die schwenkbare Kabelführung länglich ausgebildet ist.
Kabelsteuerung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, welche enthält: ein im wesentlichen U-förmiges Gehäuse (13), mit zwei Kabelführungen (12), welche jeweils nahe an einem ersten Ende (14, 16) eines jeden Beins (15, 17) des Gehäuses (13) angebracht sind, um die Kabelsegmente, welche aus dem Gehäuse herausragen, im wesentlichen an ihren ursprünglichen Positionen zu behalten.
Kabelsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, welche enthält: ein im wesentlichen U-förmiges Gehäuse (13), mit einem ersten Bein (15), welches zum Anbringen des Kabels (11) angepasst ist, und wobei die Kabelführung (12) nahe an einem ersten Ende (16) eines zweiten Beines (17) des Gehäuses (13) angebracht ist, um das Kabelsegment, welches aus dem Gehäuse (13) herausragt, im wesentlichen an seiner ursprünglichen Position zu behalten.
Kabelsteuerung nach Anspruch 3 oder 4, bei welcher: das Gehäuse eine Öffnung (19) enthält, durch welche ein zweites Kabel (18) passiert, bevor es an einem Block (21) angebracht wird; und das Mittel (21) zum transversalen Bewegen des Kabels (11) einen Block (21) enthält, welcher eine Rolle (22) aufweist, über welche das Kabel (11) dazu angepasst ist, derart zu passieren, dass, wenn der Block durch das zweite Kabel (18) zur Öffnung (19) im Gehäuse hingezogen wird, das Kabel (11) dazu in der Lage ist, im wesentlichen transversal zum ursprünglichen Pfad des Kabels (11) bewegt zu werden.
Kabelsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, welche eine ausgesparte Basisplatte (2) enthält, an welche die Kabelführung (7) schwenkbar angebracht ist.
Kabelsteuerung nach Anspruch 5 oder 6, bei welcher das Bewegungsmittel (1) zum Anbringen an das erste Ende des Kabels angepasst ist.
Kabelsteuerung nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher das Bewegungsmittel (1) enthält: einen Hebel (1), welcher drehbar an der ausgesparten Basisplatte (2) angebracht ist; eine Rolle (9), welche an dem Hebel (1) angebracht ist, wobei über die Rolle hinweg das Kabel (4) dazu angepasst ist, derart zu verlaufen, dass, wenn der Hebel (1) von der Basisplatte (2) aus weggedreht wird, die Rolle (9) eine Querkraft auf den Abschnitt des Kabels (4) innerhalb der Kabelsteuerung ausübt, welches bewirkt, dass sich der Abschnitt des Kabels in einer Querrichtung bewegt, welches eine Zugkraft an ein oder beide Enden des Kabels erzeugt.
Kabelsteuerung nach Anspruch 8, bei welcher der Hebel (1) zum Anbringen an das erste Ende (5) des Kabels (4) angepasst ist.
Kabelsteuerung nach Anspruch 8 oder 9, bei welcher die Rolle (9) entfernbar am Hebel (1) angebracht ist.
Kabelsteuerung nach Anspruch 8 oder 9, welche ferner einen Kanal im Hebel (1) enthält, innerhalb dessen ein Stift (10) der Rolle (9) lösbar befestigt, entnommen, bewegt und wieder lösbar befestigt werden kann.
Verfahren zum Ausüben einer Steuerkraft an ein oder mehrere Enden eines Kabels (4), welche ein transversales Bewegen eines Abschnittes des Kabels, welches innerhalb einer Kabelsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist, enthält, um eine Zugkraft auf ein oder beide Enden (5, 6) des Kabels (4) zu erzeugen, gekennzeichnet durch: Verwenden einer schwenkbaren Kabelführung (7; 12), durch welche das Kabel passiert, wobei ein Segment des Kabels, welches aus der Kabelsteuerung herausragt, im wesentlichen an seiner ursprünglichen Position verbleibt.