DE7639246U1 - Kettenschaltung - Google Patents

Description

FICHTEL & SACHS AG - SCHWEINFURT

GEBRAUCHSMUSTERANMELDUNQ

Kettenschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kettenschaltung für Fahrräder o. dgl., bestehend aus einer Kettenleit- und -spanneinrichtung mit einem Leitrad und einem-Spannrad, einem Führungsteil für beide Räder sowie einer Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Führungsteils von einer Kettenradebene in eine andere.

Eine Kettenschaltung der obengenannten Art ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 506 693 bekannt, Bei dieser bekannten Kettenschaltung besteht die Kettenleit- und -spanneinrichtung sowie das Führungsteil aus sehr vielen, gelenkig miteinander verbundenen Einzelteilen, welche einen beträchtlichen Herstellungsaufwand bedingen und eine gewisse Labilität in der gesamten Kettenschaltung bewirken, welche einem präzisen Schaltvorgang zuwiderläuft.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kettenschaltung zu erstellen, welche mit möglichst geringem Herstellungs- und Montageaufwand exakte und schnelle Schaltvorgänge ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Leitrad und Spannrad über je einen separaten Hebel schwenkbar angeordnet sind. Durch diese Anordnung ergibt sich bei einem geringen Aufwand an Einzelteilen und Lagerstellen die Möglichkeit, sehr unterschiedliche Kettenkränze sowie solche mit sehr großen Zähnezahldifferenzen zu verwenden. Die Anpassungsfähigkeit von Leitrad und Spannrad an den jeweiligen Kettenraddurchmesser und an das jeweils zu spannende Kettentrum ist damit wesentlich erleichtert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß beide Hebel eine gemeinsame Drehachse aufweisen, Eine solche Ausführung ist mit ganz besonders geringem Aufwand in Herstellung und

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Montage verbunden und beide Hebel können praktisch unabhängig voneinander die ihnen zugedachte Aufgabe erfüllen.

Es ist jedoch auch möglich, daß der eine Hebel direkt am Führungsteil drehbar gelagert ist und die Drehachse des anderen Hebels an dem einen Hebel angeordnet ist. Damit ist die Möglichkeit gegeben, bei besonderen Einbauverhältnissen von vornherein die günstigste Ausgangsposition für beide Hebel festzulegen.

Im Sinne der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Leithebel am Spannhebel gelagert ist. Bei einer solchen Ausführung kann in vorteilhafter Weise die jeweilige Stellung des Spannhebels entsprechend dem eingelegten Gang die Drehachse und somit die Stellung des Leithebels unabhängig von dessen Winkelstellung beeinflussen. Somit ist eine große Anpassungsfähigkeit auch im Hinblick auf unterschiedliche Arten der Bewegung des Führungsteils, z, B. durch ein Parallelogramm oder durch eine geradlinige Bewegung, ohne einen zusätzlichen Bauaufwand gegeben.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Spannhebel über seine Drehachse hinaus schräg nach oben und entgegen der Fahrtrichtung verlängert ausgeführt und weist in diesem Bereich die Drehachse für den Leithebel auf, welcher von der Drehachse aus sich in Fahrtrichtung erstreckt, Durch eine solche Ausführung wird beispielsweise erreicht, daß die Winkelbewegungen sowohl vom Leithebel als auch vom Spannhebel innerhalb der größtmöglichen Zähnezahldifferenzen des Kettenradsatzes auf ein Minimum beschränkt bleiben und dadurch sowohl sehr gleichmäßige Kettenspannverhältnisse erzielbar sind als auch nur geringe Beschleunigungskräfte beim Schalten vom einen in den anderen Gang auf die beiden Hebel ausgeübt werden müssen, Ein exakter und schneller Gangwechsel ist somit möglich.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß das Führungsteil über die Drehachse von Spannhebel und Leithebel hinaus entgegen der Fahrtrichtung als Fortsatz verlängert ausgeführt ist und in diesem Bereich als Abstützung für einen Anschlag des Leithebels ausgebildet ia>t, wobei der Anschlag eine Verlängerung des Leithebels über die Drehachse entgegengesetzt zum Leitrad darstellt und die Spannfeder über einen Federarm eine

dauernde Anlage zwischen dem Anschlag und dem Portsatz erzielt. Durch diese im Aufbau sehr einfache Konstruktion wird eine zwangsweise Steuerung des Leithebels durch den Spannhebel erzielt, so daß unter entsprechender Abstimmung der Hebellängen und der Lage der Drehpunkte eine exakte Abstimmung der Kettenleit- und -spanneinrichtung auf die unterschiedlichsten Kettenradsätze möglich ist.

Gemäß der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, daß der Spannhebel am Leithebel drehbar gelagert ist, Auch eine solche Ausführungsform bringt bei entsprechender Abstimmung eine vorteilhafte Abhängigkeit der Bewegungen von Spannhebel und Leithebel während der Schaltbewegungen,

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Lagerung des Spannhebels am Leithebel wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß sich der Leithebel, von seiner Drehachse ausgehend, entgegen der Fahrtrichtung erstreckt und etwa zwischen Drehachse und Leitrad die Drehachse des Spannhebels aufweist. Bei einer solchen Ausführung verändert die Drehachse des Spannhebels ihre Lage abhängig von der Lage des Leithebels und es entsteht eine gewisse gegenseitige Beeinflussung, während des SchaltVorganges,

Die Erfindung sieht vor, daß bei einer Ausführung mit Anordnung der Drehachse des Spannhebels auf dem Leithebel die Spannfeder um die Drehachse des Spannhebels herum angeordnet ist, mit einem Schenkel in den Spannhebel eingreift und der andere Schenkel über ein Zugglied mit dem Pührungsteil vex-bunden ist, Dabei ist das ι Zugglied sowohl am Pührungsteil als auch am Schenkel der Feder gelenkig gelagert. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Steuerung von Leithebel und Spannhebel frei durch das Zusammenwirken der Reaktionskräfte aus der Spannfeder, der Zugkraft der Kette, dem Gewicht der Schalteinrichtung sowie anteilig dem Gewicht der Kette und der Bemessung der Schenkel der Spannfeder und der Anordnung zu dem Zugglied,

Die Erfindung wird anschließend an Hand der in den Figuren wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert, Es zeigen im einzelnen; j

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Fig. 1 eine Anordnung von Spannhebel und Leithebel auf einer gemeinsamen Drehachse in Verbindung mit dem kleinsten Kettenrad;

Fig. 2 die gleiche Anordnung in Verbindung mit dem größtmöglichen Kettenrad;

Fig. 3 eine Anordnung, bei welcher der Spannhebel drehbar auf dem Führungsteil gelagert ist und der Leithebel außerhalb des Drehpunktes des Spannhebels an diesem drehbar gelagert ist, in Verbindung mit dem kleinsten Kettenrad;

Fig, 4 die gleiche Ausführung in Verbindung mit dem größtmöglichen Kettenrad;

Fig. 5 eine ähnliche Ausführung gemäß den Figuren 3 und h mit einer zusätzlichen, zwangsweisen Koppelung zwischen Spannhebel und Leithebel;

Fig, 6 eine Ausführung, bei welcher der Spannhebel am Leithebel drehbar gelagert ist, und zwar zwischen der Drehachse des Leithebels am Führungsteil und der Drehachse des Leitrades, wobei die Spannfeder auf der Drehachse des Spannhebels angeordnet ist und mit ihrem einen Schenkel an einem festen Teil des Führungsteils über ein Zugglied abgestützt ist.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Kettenschaltung, bei welcher sowohl Spannhebel 5 als.auch Leithebel 4 eine gemeinsame Drehachse 9> 10 an dem nicht dargestellten Führungsteil aufweisen. Das Führungsteil selbst wird durch einen geeigneten Mechanismus in der Verschiebeebene 17, welche beispielsweise parallel zur Drehachse 6 des Kettenradsatzes verläuft, zum Zweck der Gangunischaltung von einer Kettenradebene in die andere bewegt. Dabei bewegt sich die Kette 13 gem, Fig, 1 um das Spannrad 3, welches eine Drehachse auf dem Spannhebel 5 aufweist, über das Leitrad ,'-?, welches eine Drehachse 8 auf dem Leithebel H aufweist, und über das kleine Kettenrad 12 zurück zum Zahnrad auf der Tretkurbelachse, Bei diesem kleinstmöglichen Kettenrad 12 woi&t die Verbindungslinie 15 zwischen der gemeinsamen Drehachse 9, 10 beider Hebel und der Drehachse 7 des Spannrades 3 den Winkel oi l gegenüber der Senk-

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rechten 14 auf. Die Verbindungslinie l6 zwischen der gemeinsamen Drehachse 9, 10 und der Drehachse 8 des Leitrades 2 weist ebenfalls gegenüber der Senkrechten 14 den Winkel β 1 auf, Gem, Pig. 2 ist die Lage von Leithebel 4 und Spannhebel 5 bei eingeschaltetem größtem Kettenrad 11 infolge einer gegenüber Fig, I gleich langen Kette 13 durch die beiden Winkel CL 2 und fb 2 gegenüber der Senkrechten 14 wiedergegeben, Die beiden im Durchmesser extrem unterschiedlichen Kettenräder 11 und 12 mit Zähnezahlen von 13 und 3*1 ergeben somit maximale Schwenkwinkel von A&C = 50° und A/3> =

Die beiden Figuren 3 und 4 zeigen eine abgewandelte Bauform, bei welcher der Spannhebel 5 direkt über seine Drehachse 9 am nicht dargestellten Führungsteil 1 drehbar gelagert ist, Der Leithebel 4 hingegen ist direkt am Spannhebel 5 drehbar gelagert, und zwar befindet sich seine Drehachse 10 an einer Verlängerung des Spannhebels 5, entgegengesetzt zur Drehachse 7 des Spannrades 3, von der Drehachse 9 aus gesehen. Im vorliegenden Fall ist dabei die Drehachse 10 noch etwas entgegen der Fahrtrichtung versetzt. Der Leithebel 4 mit der Drehachse 8 des Leitrades 2 weist, von der Drehachse 10 aus gesehen, in Fahrtrichtung, Die Kette 13 verläuft, wie bei allen anderen Ausführungen, vom nicht dargestellten Kettenrad auf der Tretkurbelachse kommend über das Spannrad 3, das Leitrad 2, das kleine Kettenrad 12 wieder zurück zur Tretkurbelachse. Die Achse des Kettenradsatzes, welche gleichzeitig Achse des kleinen Kettenrades 12 ist, ist mit 6 bezeichnet. Die Darstellung zeigt die Position der Schaltung in' Verbindung mit einem Kettenrad von 13 Zähnen, Dabei schließt der Spannhebel 5 mit seiner Verbindungslinie 15 zwischen der Drehachse 9 und der Drehachse 7 gegenüber der Senkrechten 14 den Winkel o( 3 ein. Der Leithebel 4 mit seiner Verbindungslinie l6 zwischen der Drehachse 10 und der Drehachse 8 schließt gegenüber der Senkrechten 14 den Winkel β 3 ein.

Fig. 4 zeigt die gleiche Anordnung wie Fig. 3, nur in einer Stellung entsprechend dem größtmöglichen Kettenrad 11 mit beispielsweise 34 Zähnen, Dabei nehmen Leithebel 4 und Spannhebel 5 die dargestellte Position ein, welche der Winkelstellung oL 4 und (b 4 entspricht. Es ergibt sich somit trotz des extrem großen Durchmesserunterschiedes der beiden Kettenräder 11 und 12 ein maximaler Schwenkwinkel von Δ oC = 46° und Λ (b = 28°, Diese geringen Schwenkwinkel tragen wesentlich zur Durchführung eines exakten und schnellen'Gangwechsels bei.

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Fig. 5 zeigt eine Ausführung, bei welcher ebenfalls die Drehachse /ll) 10 dee Leithebels 4 an einer Verlängerung des Spannhebels 5 angeordnet ist. Der Spannhebel 5 weist seine Drehachse 9 auf dem Führungsteil 1 auf und ist von der Drehachse 7 des Spannrades 3 wegweisend etwa entgegengesetzt der Fahrtrichtung verlängert, In die gleiche Richtung verlängert ausgeführt ist das Führungsteil 1 mit seinem Fortsatz 19« Auf diesem Fortsatz 19 gleitet während der ", Schwenkbewegung ein Anschlag 20 des Leithebels 4, welcher ebenfalls über seine Drehachse 10 hinaus entgegengesetzt der Fahrtrichtung verlängert ist, Durch die Anordnung der Spannfeder 18 um die Drehachse 9 herum und die Verlängerung eines !''ederarmes 21 wird die dauernde Anlage zwischen dem Fortsatz 19 des Führungsteils 1 und dem Anschlag 20 des Leithebels 4 erzielt, Während eines Schaltvorganges beim überleiten der Kette 13 von dem kleinen Kettenrad 12 auf der Drehachse 6 auf ein größeres Kettenrad ergibt sich infolge der konstanten Länge der Kette 13 zunächst eine Schwenkbewegung des Spannhebels 5 entgegen dem Uhrzeigersinn auf seiner Drehachse 9, Dadurch verlagert sich die Drehachse 10 des Leithebels 4 nach links unten und bewirkt dadurch eine Bewegung der Drehachse 8 des Leitrades 2 nach unten, d, h,, der Leithebel 4 führt eine Drehbewegung um seine Drehachse 10 im Uhrzeigersinn aus. Durch entsprechende Abstimmung des Fortsatzes 19, des Anschlages 20 sowie der Abstände und der Lagen der beiden Drehachsen 9 und zueinander kann somit die Schwenkbewegung des Leithebels 4 exakt gesteuert werden.

In Fig. 6 ist eine Ausführung wiedergegeben, welche in wesentli- ι chen Punkten gegenüber den bisherigen Ausführungen abweicht, In diesem Fall ist der Leithebel 4 über die Drehachse 10 direkt an dem Führungsteil 1 gelagert und erstreckt sich im wesentlichen entgegen der Fahrtrichtung, Dabei ist der Leithebel 4 etwa U-förmig ausgeführt und um das Führungsteil 1 im Bereich der Drech-· achse 10 herumgeführt, In Verlängerung dieses U-förmigen Bereiches befindet sich am Leithebel 4 die Drehachse 9 des Spannhebels 5« Somit ist also die Drehachse 9 des Spannhebels 5 etwa zwischen der Drehachse 10 des Leithebels 4 am Führungsteil 1 und der Drehachse 8 des Leitrades 2 angeordnet, Der Spannhebel 5 weist etwa wie bei den bisherigen Ausführungen schräg nach unten und ist an seinem unteren Ende mit der Drehachse 7 für das Spannrad 3 ausgerüstet. Die Spannfeder 18 ist um die Drehachse 9 des Spannhebels 5 herum angeordnet, greift mit ihrem einen Federarm

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in den Spannhebel 5 ein und mit dem anderen Schenkel 22 ist sie über ein gelenkig gelagertes Zugglied 23 an einem Stützlappen 24 des Führungsteils 1 eingehängt. Bei dieser Ausführung einer Kettenschaltung ergibt sich die Stellung von Leithebel 4 und Spannhebel 5 in den einzelnen Oängen selbsttätig durch das Zusammenwirken der Reaktionskräfte aus der Kettenspannung sowie der Anordnung der Drehachsen von Leithebel 4 und Spannhebel 5 sowie der Lage des Zuggliedes 23 gegenüber den einzelnen Drehachsen. Bei entsprechender Auslegung dieser Punkte ist beispielsweise möglich, trotz Veränderung der Spannkraft der Spannfeder 18 zwischen den einzelnen verschieden großen Kettenrädern eine im wesentlichen gleichbleibende Kraftkomponente zu erzeugen, welche dem Gewicht der beweglichen Schaltungsteile sowie dem Anteil der Kette 13 entgegenwirkt.

Durch die Ausführungen von Kettenschaltungen gemäß den Figuren 1 bis 6 werden die Eingriffseigenschaften der Kette infolge eines nahezu gleichbleibenden freien Kettentrums zwischen dem Leitrad und dem entsprechenden Kettenrad auch bei sehr großen Zähnezahldifferenzen der Kettenräder untereinander sehr konstant gehalten und gleichzeitig die notwendigen Verschwenkwinkel von Spannhebel und Leithebel auf ein Mindestmaß reduziert, Daraus ergibt sich eine sehr leichte, exakte und schnelle Sehaltbarkeit auch bei extrem großen Zähnezahlunterschieden der Kettenräder,

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TIPP-2 Ho/whm-

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Claims (10)

lit· SOHUTZANSPRÜCHE

1. Kettenschaltung für Fahrräder o. dgl,, bestehend aus einer Kettenleit- und -spanneinrichtung mit einem Leitrad und einem Spannrad, einem Führungsteil für beide Räder sowie einer Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Führungsteils von einer Kettenradebene in eine andere, dadurch gekennzeichnet, daß Leitrad (2) und Spannrad (3) über je einen separaten Hebel (4, 5) schwenkbar angeordnet sind.

2. Kettenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Hebel (4, 5) eine gemeinsame Drehachse (9, 10) aufweisen.

3. Kettenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Hebel (.5) direkt am Führungsteil (1) drehbar gelagert ist und die Drehachse (.10) des anderen Hebels (4) an dem einen Hebel angeordnet ist,

4. Kettenschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leithebel (.4) am Spannhebel (5) gelagert ist,

5. Kettenschaltung nach Anspruch 4,' dadurch gekennzeichnet, daß der Spannhebel (5) über seine Drehachse (9) hinaus schräg nach oben und entgegen der Fahrtrichtung verlängert ausgeführt ist und in diesem Bereich die Drehachse (10) für den Leithebel (4) aufweist, welcher von der Drehachse aus sich in Fahrtrichtung erstreckt,

6. Kettenschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (1) über die Drehachse (9, 10) von Spannhebel (5) und Leithebel (4) hinaus entgegen der Fahrtrichtung als Fortsatz (19) verlängert ausgeführt ist und in diesem Bereich als Abstützung für einen Anschlag (20) des Leithebels (4) ausgebildet ist, wobei der Anschlag eine Verlängerung des Leithebels (4) über die Drehachse (10) entgegengesetzt zum Leitrad (2) darstellt und die Spannfeder (l8) über einen Federarm (21) eine dauernde Anlage zwischen dem Anschlag und dem Fortsatz erzielt, ^ί

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-2-

7· Kettenschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daft der Spannhebel (5) am Leithebel (l\) drehbar gelagert ist.

8. Kettenschaltung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß sich der Leithebel (*)) von s-j.ner Drehachse (10) ausgehend entgegen der Fahrtrichtung erstreckt und etwa zwischen Drehachse und Leitrad (2) die Drehachse (9) des Spannhebels (5)

|, aufweist.

9. Kettenschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfeder (18) um die Drehachse (9) des Spannhebels (5) herum angeordnet ist, mit einem Schenkel in den Spannhebel eingreift und der andere Schenkel (22) über ein Zugglied (23) mit dem Führungsteil (1) verbunden ist,

10. Kettenschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (23) sowohl am Führungsteil (1) als auch am Schenkel (22) der Feder (18) gelenkig gelagert ist.

6. 9, 1976
TIPP-2 Ho/whm-

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