EP0677007A1 - Gangwechselvorrichtung für zweiräder - Google Patents

Gangwechselvorrichtung für zweiräder

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EP0677007A1
EP0677007A1 EP94931483A EP94931483A EP0677007A1 EP 0677007 A1 EP0677007 A1 EP 0677007A1 EP 94931483 A EP94931483 A EP 94931483A EP 94931483 A EP94931483 A EP 94931483A EP 0677007 A1 EP0677007 A1 EP 0677007A1
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EP
European Patent Office
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chain
pedal shaft
housing
attached
gear
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP94931483A
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English (en)
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Inventor
Adrian Milanese
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Individual
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
    • B62M9/04—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
    • B62M9/06—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like
    • B62M9/10—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like
    • B62M9/14—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like the wheels being laterally shiftable

Definitions

  • the present invention relates to a gear change device for two-wheelers, in particular bicycles, according to the preamble of patent claim 1.
  • Such gear change devices are known from practical operation. They comprise up to three chainrings and up to seven chain sprockets. This theoretically makes twenty-one courses possible.
  • both the chain wheels and the pinions are each fixedly mounted.
  • the chain is turned over by a chain lifting fork which, actuated by the switching device, pushes the chain onto the desired chainring.
  • a disadvantage of the known gear change device is that in some gears the chain runs extremely obliquely and is therefore difficult to switch and is subject to very high wear.
  • the chainrings are axially displaceable relative to the pedal shaft and can be brought into a number of positions corresponding to the number of chainrings by the first switching device relative to the chain lifting fork, and that the second switching device simultaneously with the actuation of the derailleur the chainrings and the chain lifting fork are axially displaceable relative to the pedal shaft such that the chain runs approximately in one plane in all positions, the advantageous effect is achieved that the chain is only axially at a distance from one chain sprocket to the next is moved, whereby it remains in the plane, and that the chain lifting fork fixes the chain in this plane even when the chainrings are changed.
  • the circuit of the derailleur corresponds to the state of the art and is therefore not dealt with further here.
  • the chainrings are designed as toothed rings, which are fastened to a bearing disc, which has a plurality of circumferentially spaced bores, through which a corresponding number of bolts are slidably fastened at one end to a disc fastened to the pedal shaft are. This creates a very precisely guided axial bearing which practically excludes canting.
  • the first switching device has a sleeve on which a roller bearing is attached which carries the bearing disk on the outside, the sleeve being arranged concentrically to the pedal shaft and receiving a spiral spring in its interior, which is supported at one end against a collar attached to the sleeve and at the other end against a housing arranged around the pedal shaft and mounted on the bicycle frame, the sleeve having an extension which extends axially parallel to the pedal shaft and into which Projecting into the housing, the cable pull of the first switching device being attached to the shoulder, that the second switching device has a sliding block which is axially displaceably mounted in the housing and a through hole for the cable pull of the first switching device and a support for the sleeve of the cable pull, the sliding block further a pulley for the K Abelzug the second Druck ⁇ direction, the end of which is attached to the housing and which is guided through a through hole in the housing to the outer wall, at which point the sheath
  • a pedal shaft 10 is shown, on which a disk 19 is firmly screwed (screw connection not shown), the arm for the pedals being indicated on the disk 19 in a known manner.
  • the disk 19 carries spaced inwardly projecting axially parallel bolts 18, eight bolts being arranged in this exemplary embodiment.
  • the pedal shaft 10 is spaced apart from a sleeve 20, in the interior of which a spiral spring 22 is arranged, which presses at one end against an externally arranged collar of the sleeve 20 and at its other end abuts a housing 23 which is firmly attached to the bicycle frame.
  • the sleeve 20 carries on its outer circumference a roller bearing 21, which is designed here as a ball bearing.
  • a bearing disk 16 is applied, which has a number of bores 17 corresponding to the number and position of the bolts 18, in which the bolts 18 are slidably guided.
  • Two chainrings 11 and 12 are fastened to the bearing disk 16, the chainring 11 being the larger one.
  • the sleeve 20 has a projection 20 ′ pointing in the direction of the housing 23, in which a cable 14 is fastened, which is assigned to the first switching device.
  • a sheath 14 ' is arranged around the cable 14 and is fixed in a sliding block 24 which is slidably guided in the housing 23 in the axial direction.
  • the Sliding block 24 carries a deflection roller 25, around which a cable 15 is guided, which is assigned to the second switching device.
  • the cable 15 is surrounded by a sheath 15 ', which is supported on the outside of the housing 23.
  • the course of the cable is such that it runs from a fixing point on the outside of the housing 23 through a bore in the housing 23 via the deflection roller 25, and is guided outwards through a further bore in the housing 23, the further bore also represents the receiving point for the casing 15 '.
  • the sliding block 24 has an arm 26 which projects outwards through a slot in the housing 23 and is guided on a bolt 27 which is fastened to the frame of the bicycle parallel to the axis of the pedal shaft 10.
  • a chain lifting fork 13 is fastened, which projects in the direction of the chainring 12 in the figure shown.
  • the chain not shown, runs between the two arms of the chain lifting fork 13.
  • the mode of operation of the gear change device is as follows:
  • the cable 14 is pulled with the first shifting device, which has a shift lever in the grip area of the cyclist in a known manner, whereby the sleeve 20 against the pressure the spiral spring 22 is pushed to the left in the drawing, and the chain lifting fork 13 fixed during this process places the chain from the smaller chainring 12 onto the larger chainring 11.
  • the second switching device is actuated. In a manner known per se, it causes the chain to be turned onto the selected sprocket with the aid of the drop mechanism.
  • the cable pull 15 is actuated by the second switching device. E.g. the cable pull 15 is moved by a corresponding lever position similar to the first switching device in such a way that the cable 15 is loosened, the spiral spring 22 presses the sleeve 20 with the two chainrings 11 and 12 and the sliding block 24 with the arm 26 and the Chain lifting fork 13 in the drawing to the right, the distance of the displacement corresponding to the distance between the two sprockets, so that the chain remains in one plane.
  • the chainrings 12 and 11 and the chain lifting fork 13 do not move relative to one another, but as a whole shift relative to the bolt 27.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gangwechselvorrichtung für Zweiräder, insbesondere Fahrräder, mit mindestens zwei verschieden grossen, nebeneinander auf einer Tretwelle (10) angeordneten Kettenblättern (11, 12), die durch eine erste Schaltvorrichtung mit einer Kettenhebergabel (13) wahlweise mit einer Kette in Eingriff bringbar sind, und mehreren, verschieden grossen, nebeneinander auf einer Hinterradachse angeordneten Kettenritzeln, die durch eine zweite Schaltvorrichtung mit einer Umwerfvorrichtung wahlweise mit der Kette in Eingriff bringbar sind, wobei die Schaltvorrichtungen durch jeweils einen umhüllten Kabelzug (14, 15) betätigbar sind. Die neue Gangwechselvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenblätter (11, 12) relativ zu der Tretwelle (10) axial verschiebbar gelagert sind und durch die erste Schaltvorrichtung relativ zu der Kettenhebergabel (13) wahlweise in eine der Zahl der Kettenblätter (11, 12) entsprechende Anzahl von Positionen bringbar sind, und wobei durch die zweite Schaltvorrichtung gleichzeitig mit der Betätigung der Umwerfvorrichtung die Kettenblätter (11, 12) und die Kettenhebergabel (13) relativ zu der Tretwelle (10) axial verschiebbar sind derart, dass die Kette in allen Positionen etwa in einer Ebene verläuft.

Description

Ganσwechselvorrichtunσ für Zweiräder
Die vorliegende Erfindung betrifft eine GangwechεelVor¬ richtung für Zweiräder, inbesondere Fahrräder, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige GangwechselVorrichtungen sind aus dem prakti¬ schen Betrieb bekannt. Sie umfassen bis zu drei Ketten¬ blätter und bis zu sieben Kettenritzel. Damit sind theo¬ retisch einundzwanzig Gänge möglich.
Bei den bekannten Gangwechselvorrichtungen sind sowohl die Kettenräder als auch die Ritzel jeweils fest mon¬ tiert. Das Umlegen der Kette erfolgt bei den Kettenrä¬ dern durch eine Kettenhebergabel, die durch die Schalt¬ vorrichtung betätigt die Kette auf das gewünschte Ketten¬ blatt schiebt.
Die entsprechende Verschiebung der Kette auf den Ketten¬ ritzeln erfolgt durch eine ümwerfVorrichtung, die durch eine zweite Schaltvorrichtung betätigt wird und die Ket¬ te auf das jeweils gewählte Ritzel legt.
Nachteilig bei der bekannten Gangwechselvorrichtung ist, daß bei einigen Gängen die Kette extrem schräg verläuft und dadurch sowohl schwer schaltbar ist als auch einem sehr hohen Verschleiß unterliegt.
Das hat zur Folge, daß diese ungünstig positionierten Gänge für den praktischen Betrieb kaum gewählt werden. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gat¬ tungsgemäße GangwechselVorrichtung derart weiterzuent- wickeln, daß bei allen Gängen die Kette etwa in einer Ebene liegt und damit ein verschleißanfälliger Schrägver¬ lauf vermieden wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer gattungsgemäßen Gangwechselvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Dadurch, daß die Kettenblätter relativ zu der Tretwelle axial verschiebbar gelagert sind und durch die erste Schaltvorrichtung relativ zu der Kettenhebergabel wahl¬ weise in eine der Zahl der Kettenblätter entsprechende Anzahl von Positionen bringbar sind, und daß durch die zweite Schaltvorrichtung gleichzeitig mit der Betätigung der Umwerfvorrichtung die Kettenblätter und die Ketten¬ hebergabel relativ zu der Tretwelle axial verschiebbar sind derart, daß die Kette in allen Positionen etwa in einer Ebene verläuft, wird die vorteilhafte Wirkung er¬ reicht, daß die Kette nur jeweils in dem Abstand von einem Kettenritzel zum nächsten axial verschoben wird, wobei sie in der Ebene verbleibt, und daß dabei die Ket¬ tenhebergabel die Kette in dieser Ebene auch bei Wechsel der Kettenblätter fixiert.
Die Schaltung der Umwerfvorrichtung entspricht dabei dem Stand der Technik und wird deshalb an dieser Stelle nicht weiter abgehandelt.
Vorteilhaft ist vorgesehen, daß die Kettenblätter als Zahnkränze ausgebildet sind, die auf einer Lagerscheibe befestigt sind, die eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeter Bohrungen aufweist, durch die entsprechend viele Bolzen gleitend geführt sind, die mit einem Ende an einer an der Tretwelle befestigten Scheibe befestigt sind. Dadurch ist eine sehr exakt geführte axiale Lagerung ge¬ schaffen, die Verkantungen praktisch ausschließt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die erste Schaltvorrichtung eine Hülse aufweist, auf der ein Wälzlager angebracht ist, welches außen die Lager¬ scheibe trägt, wobei die Hülse konzentrisch zur Tret¬ welle angeordnet ist und in ihrem Innenraum eine Spiral¬ feder aufnimmt, die sich an einem Ende gegen einen an der Hülse angebrachten Kragen und an dem anderen Ende gegen ein um die Tretwelle angeordnetes, am Fahrradrah¬ men montiertes Gehäuse abstützt, wobei die Hülse einen Ansatz aufweist, der sich achsparallel zur Tretwelle er¬ streckt und in das Gehäuse hineinragt, wobei der Kabel¬ zug der ersten SchaltVorrichtung an dem Ansatz befestigt ist, daß die zweite Schaltvorrichtung einen Schiebeklotz aufweist, der in dem Gehäuse axial verschiebbar gelagert ist und eine Durchgangsbohrung für den Kabelzug der er¬ sten SchaltVorrichtung und eine Abstützung für die Hülle des Kabelzuges aufweist, wobei der Schiebeklotz weiter eine Umlenkrolle für den Kabelzug der zweiten Schaltvor¬ richtung aufweist, dessen Ende an dem Gehäuse befestigt ist und der durch eine Durchgangsbohrung im Gehäuse zu dessen Außenwand geführt ist, an welcher Stelle sich die Hülle des Kabelzuges am Gehäuse abstützt, und daß der Schiebeklotz einen durch einen Schlitz des Gehäuses ra¬ genden Arm aufweist, der die Kettenhebergabel trägt und an einem am Fahrradrahmen befestigten Bolzen axial glei¬ tend gelagert ist.
Hierdurch wird eine sehr kompakte stabile Konstruktion erreicht, die auch unter Inkaufnahme gewisser Verände¬ rungen im Bereich des Tretlagers in vorhandene Fahrräder einbaubar ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung wird nunmehr anhand einer Zeichnung näher erläutert. Sie zeigt in einer einzigen Figur einen Querschnitt durch die Gang¬ wechselvorrichtung im Bereich der Tretwelle. Es sind nur die erfindungswesentlichen Teile dargestellt.
Mit Bezugnahme auf die Figur ist die rechte Seite einer Tretwelle 10 dargestellt, an der eine Scheibe 19 fest verschraubt ist (Schraubverbindung nicht dargestellt), wobei an der Scheibe 19 in bekannter Weise der Arm für die Pedale angedeutet ist.
Die Lagerung der Tretwelle ist nicht dargestellt, da sie dem Fachmann bekannt ist.
Die Scheibe 19 trägt in Umfangsrichtung beabstandet nach innen ragende achsparallele Bolzen 18, wobei in diesem Ausführungsbeispiel acht Bolzen angeordnet sind.
Die Tretwelle 10 ist beabstandet von einer Hülse 20 umge¬ ben, in deren Innenraum eine Spiralfeder 22 angeordnet ist, die mit ihrem einen Ende gegen einen außen angeord¬ neten Kragen der Hülse 20 drückt und mit ihrem anderen Ende an einem Gehäuse 23 anliegt, das fest am Fahrrad¬ rahmen angebaut ist. Die Hülse 20 trägt an ihrem äußeren Umfang ein Wälzlager 21, das hier als Kugellager ausge¬ führt ist. Am Außenumfang des Wälzlagers 21 ist eine La¬ gerscheibe 16 aufgebracht, die eine der Zahl und Posi¬ tion der Bolzen 18 entsprechende Anzahl von Bohrungen 17 aufweist, in denen die Bolzen 18 gleitend geführt sind. An der Lagerscheibe 16 sind zwei Kettenblätter 11 und 12 befestigt, wobei das Kettenblatt 11 das größere ist.
Die Hülse 20 weist einen in Richtung des Gehäuses 23 weisenden Ansatz 20' auf, in dem ein Kabel 14 befestigt ist, welches der ersten Schaltvorrichtung zugeordnet ist. Um das Kabel 14 ist eine Hülle 14' angeordnet, die in einem Schiebeklotz 24 festgelegt ist, welcher in dem Gehäuse 23 in axialer Richtung gleitend geführt ist. Der Schiebeklotz 24 trägt eine Umlenkrolle 25, um die ein Ka¬ bel 15 geführt ist, welches der zweiten Schaltvorrich¬ tung zugeordnet ist.
Das Kabel 15 ist umgeben von einer Hülle 15', die sich außen am Gehäuse 23 abstützt. Somit ist der Verlauf des Kabels derart, daß es von einer Festlegestelle außen am Gehäuse 23 durch eine Bohrung im Gehäuse 23 über die Um¬ lenkrolle 25 verläuft, und durch eine weitere Bohrung im Gehäuse 23 nach außen geführt ist, wobei die weitere Boh¬ rung auch die Aufnahmestelle für die Hülle 15' dar¬ stellt.
Der Schiebeklotz 24 weist einen Arm 26 auf, der durch einen Schlitz im Gehäuse 23 nach außen ragt und an einem Bolzen 27 geführt ist, der parallel zu der Achse der Tretwelle 10 am Rahmen des Fahrrades befestigt ist. Am freien Ende des Armes 26 ist eine Kettenhebergabel 13 be¬ festigt, die in Richtung des Kettenblattes 12 in der dar¬ gestellten Figur ragt. Zwischen den beiden Armen der Ket¬ tenhebergabel 13 verläuft die nicht dargestellte Kette.
Die Wirkungsweise der Gangwechselvorrichtung ist wie folgt:
Soll die Kette von dem Kettenblatt 12 auf das größere Kettenblatt 11 gelegt werden, so wird mit der ersten Schaltvorrichtung, die in bekannter Weise einen Schalt¬ hebel im Griffbereich des Radfahrers aufweist, der Kabel¬ zug 14 gezogen, wodurch die Hülse 20 gegen den Druck der Spiralfeder 22 auf der Zeichnung nach links geschoben wird, und die bei diesem Vorgang feststehende Kettenhe¬ bergabel 13 die Kette von dem kleineren Kettenblatt 12 auf das größere Kettenblatt 11 legt.
Offensichtlich bleibt bei diesem Schaltvorgang, der auch in umgekehrter Richtung durchführbar ist, die Kette rela- tiv zu dem Kettenritzel in der gleichen Ebene.
Soll die Kette auf ein benachbartes Kettenritzel gelegt werden, so wird die zweite Schaltvorrichtung betätigt. Sie bewirkt in an sich bekannter Weise ein Umlegen der Kette mit Hilfe der Umwerfvorrichtung auf das gewählte Ritzel. Gleichzeitig wird durch die zweite Schaltvorrich¬ tung der Kabelzug 15 betätigt. Wird z.B. der Kabelzug 15 durch eine entsprechende Hebelstellung ähnlich wie bei der ersten Schaltvorrichtung derart bewegt, daß das Ka¬ bel 15 gelockert wird, so drückt die Spiralfeder 22 die Hülse 20 mit den beiden Kettenblättern 11 und 12 und den Schiebeklotz 24 mit dem Arm 26 und der Kettenhebergabel 13 auf der Zeichnung nach rechts, wobei die Strecke der Verschiebung dem Abstand der beiden Ritzel entspricht, so daß die Kette in einer Ebene verbleibt. Bei diesem Schaltvorgang bewegen sich die Kettenblätter 12 und 11 und die Kettenhebergabel 13 nicht relativ zueinander, sondern verschieben sich als ganzes relativ zu dem Bol¬ zen 27.
Mit der vorliegenden Erfindung können alle Gänge problem¬ los ausgenutzt werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Gangwechselvorrichtung für Zweiräder, insbesondere Fahrräder, mit mindestens zwei verschieden großen nebeneinander auf einer Tretwelle (10) angeordneten Kettenblättern (11, 12), die durch eine erste Schalt¬ vorrichtung mit einer Kettenhebergabel (13) wahlweise mit einer Kette in Eingriff bringbar sind, und mehre¬ ren, verschieden großen, nebeneinander auf einer Hin¬ terradachse angeordneten Kettenritzeln, die durch eine zweite Schaltvorrichtung mit einer Umwerfvorrich¬ tung wahlweise mit der Kette in Eingriff bringbar sind, wobei die Schaltvorrichtungen durch jeweils einen umhüllten Kabelzug (14, 15) betätigbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kettenblätter (11, 12) relativ zu der Tret¬ welle (10) axial verschiebbar gelagert sind und durch die erste Schaltvorrichtung relativ zu der Kettenhe¬ bergabel (13) wahlweise in eine der Zahl der Ketten¬ blätter (11, 12) entsprechende Anzahl von Positionen bringbar sind, und daß durch die zweite Schaltvorrich¬ tung gleichzeitig mit der Betätigung der Umwerfvor¬ richtung die Kettenblätter (11, 12) und die Ketten¬ hebergabel (13) relativ zu der Tretwelle (10) axial verschiebbar sind derart, daß die Kette in allen Posi¬ tionen etwa in einer Ebene verläuft.
2. Gangwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet , daß die Kettenblätter (11, 12) als Zahn¬ kränze ausgebildet sind, die auf einer Lagerscheibe (16) befestigt sind, die eine Vielzahl von in U fangs- richtung beabstandeten Bohrungen (17) aufweist, durch die entsprechend viele Bolzen (18) gleitend geführt sind, die mit einem Ende an einer an der Tretwelle (10) befestigten Scheibe (19) befestigt sind.
3. Gangwechselvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , da¬ durch gekennzeichnet, daß die erste Schaltvorrichtung eine Hülse (20) aufweist, auf der ein Wälzlager (21) angebracht ist, welches außen die Lagerscheibe (16) trägt, wobei die Hülse (20) konzentrisch zur Tret¬ welle (10) angeordnet ist und in ihrem Innenraum eine Spiralfeder (22) aufnimmt, die sich an einem Ende gegen einen an der Hülse (20) angebrachten Kragen und an dem anderen Ende gegen ein um die Tretwelle (10) angeordnetes, am Fahrradrahmen montiertes Gehäuse (23) abstützt, wobei die Hülse (20) einen Ansatz (20') aufweist, der sich achsparallel zur Tretwelle (10) erstreckt und in das Gehäuse (23) hineinragt, wobei der Kabelzug (14) der ersten Schaltvorrichtung an dem Ansatz (20') befestigt ist, daß die zweite Schaltvorrichtung einen Schiebeklotz (24) aufweist, der in dem Gehäuse (23) axial verschiebbar gelagert ist und eine Durchgangsbohrung für den Kabelzug (14) der ersten Schaltvorrichtung und eine Abstützung für die Hülse (14') des Kabelzuges (14) aufweist, wobei der Schiebeklotz (24) weiter eine Umlenkrolle (25) für den Kabelzug (15) der zweiten Schaltvorrichtung aufweist, dessen Ende an dem Gehäuse (23) befestigt ist und der durch eine Durchgangsbohrung im Gehäuse (23) zu dessen Außenwand geführt ist, an welcher Stel¬ le sich die Hülle (15') des Kabelzuges (15) am Gehäu¬ se (23) abstützt, und daß der Schiebeklotz (24) einen durch einen Schlitz des Gehäuses (23) ragenden Arm (26) aufweist, der die Kettenhebergabel (13) trägt und an einem am Fahrradrahmen befestigten Bolzen (27) axial gleitend gelagert ist.
EP94931483A 1993-11-10 1994-11-10 Gangwechselvorrichtung für zweiräder Withdrawn EP0677007A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
CH337493 1993-11-10
CH3374/93 1993-11-10
PCT/CH1994/000219 WO1995013209A1 (de) 1993-11-10 1994-11-10 Gangwechselvorrichtung für zweiräder

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EP0677007A1 true EP0677007A1 (de) 1995-10-18

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CN (1) CN1119007A (de)
AU (1) AU8056294A (de)
HU (1) HU9502425D0 (de)
NO (1) NO952742D0 (de)
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