DE19536955C1 - Kettenwechsler für Fahrräder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kettenwechsler für Fahrräder zum Umwerfen einer Fahrradkette von einem ersten auf einen zweiten Zahnkranz, wobei es un­ erheblich ist, ob sich diese Zahnkränze am Hinterrad des Fahrrades oder aber am Tretlager befinden. Weitere beschreibende Merkmale des Kettenwechslers für Fahrräder sind dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu entnehmen.

Aus der DE-AS 10 54 335 geht ein Kettenwechsler hervor, der einen Befesti­ gungsarm zum Befestigen am Rahmen eines Fahrrades, ein oberes Gehäuse, ein unteres Gehäuse sowie einen Verstellhebel zwischen dem oberen und dem unte­ ren Gehäuse aufweist, welcher in einem ersten Drehgelenk und in einem zweiten Drehgelenk als Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuse ge­ lagert ist. Zur Verschiebung einer Kettenleiteinrichtung ist ein Seilzug vorgese­ hen, welcher an dem Verstellhebel angeordnet ist. Das besondere dieses Ketten­ wechslers ist die freie Lagerung des unteren Gehäuses an dem Verstellhebel, wodurch sich die Kettenleiteinrichtung ohne Beeinflussung von außen an die Ket­ tenlinie anpassen kann. Eine solche Anordnung hat sich offensichtlich deshalb nicht durchgesetzt, weil beim Schalten ein Kraftvektor entsteht, der mit dem der Reaktionskraft aus dem Widerstand, den die Kette beim Steigen auf einen größe­ ren Zahnkranz entgegensetzt, in etwa zusammenfallen muß. Da diese Vorausset­ zung jedoch nicht bei allen Schaltstellungen gegeben ist, entstehen Momente, die das untere Gehäuse unzulässig verdrehen und die Schaltqualität beeinflussen. Der hier vorgeschlagene Kettenwechsler weist im Gegensatz hierzu eine zusätzliche Führung des unteren Gehäuses auf, die eine planparalle Verschiebung der Ketten­ leiteinrichtung garantiert. Die planparallele Ausrichtung der Kettenleiteinrichtung wird durch das Zusammenspiel einer Kontur am oberen Gehäuse mit einem Äquidistantenradius an einem Gehäuseteil des unteren Gehäuses gewährleistet, wodurch ein Führungspunkt des unteren Gehäuseteils exakt geführt wird.

Weiterhin ist mit der DE 29 33 361 A1 ein Kettenwechsler bekannt, dessen Kettenleiteinrichtung über eine Vorrichtung zur axialen Parallelverschiebung in ihrer Lage veränderbar ist, wobei eine Bahnkurve auf einem Verstellglied mit einer Berührungsfläche am unteren Gehäuse des Kettenwechslers zusammenwirkt. Die Berührungsfläche sowohl als auch die Bahnkurve sind mit Einbuchtungen verse­ hen, um die verschiedenen Gangstufen zu fixieren. Die vorliegende Erfindung vereinfacht den Erfindungsgedanken der DE 29 33 361 A1 durch Weglassen zweier Steuerteile entscheidend, wodurch eine Konstruktion entstanden ist, die auch die üblichen mit Parallelogrammverstellung ausgerüsteten Kettenschaltun­ gen hinsichtlich Montageaufwand verbilligt, ohne an Funktion einzubüßen.

Aus der DE 29 33 362 A1 und der EP 054 371 A1 geht ein Kettenwechsler her­ vor, der einen am unteren Gehäuse schwenkbar gelagerten Hebel aufweist, der über eine Steuerkurve in seiner Lage verändert wird. Weder die Anordnung dieses Hebels noch die Tatsache, daß es sich um einen konventionellen Kettenwechsler mit Parallelogrammhebeln handelt, legt eine Ausführung gemäß der vorgeschla­ genen Erfindung nahe.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Kettenwechsler aus möglichst wenig Teilen mit möglichst geringen Montageaufwand darzustellen.

Die Lösung der Aufgabe ist in den Ansprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen zweier Ausführungs­ beispiele eines Kettenwechslers für Fahrräder näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Kettenwechsler mit einem oberen Gehäuse, einem unteren Gehäuse sowie einer Kettenleiteinrichtung in Seitenansicht;

Fig. 2 eine Teilansicht des Kettenwechslers mit einem das obere und das untere Gehäuse verbindenden Verstellhebel;

Fig. 3 den Kettenwechsler in Ansicht auf die Verstellvorrichtung mit einem Kur­ venradius auf dem oberen Gehäuse;

Fig. 4 den Gangwechsler in einer Zwischenstellung mit schräg gestellter Ketten­ leiteinrichtung;

Fig. 5 den Kettenwechsler in einer veränderten Schaltstellung;

Fig. 6 den Kettenwechsler mit einem Kurvenradius ohne Einbuchtungen;

Fig. 7 einen Kettenwechsler geänderter geometrischer Ausführung der Steuerteile.

Wird mit 1 ein Kettenwechsler für Fahrräder zum Umwerfen einer Fahrradkette von einem ersten auf einen zweiten Zahnkranz bezeichnet, so besteht dieser aus einem oberen Befestigungsarm 2 mit einem oberen Gelenk 3 zur Befestigung des Kettenwechslers am Fahrradrahmen, einem oberen Gehäuse 4, einem Verstellhe­ bel 16, einem unteren Gehäuse 11 sowie einer Kettenleiteinrichtung 13, welche über ein unteres Gelenk 12 mit dem unteren Gehäuse 11 verbunden ist. Der Ver­ stellhebel ist im oberen Gehäuse 4 mit einem ersten Drehgelenk A drehbar gela­ gert. Außerdem ist er mit einem zweiten Drehgelenk B im unteren Gehäuse 11 drehbar gelagert. Der Verstellhebel 16 kann über eine Steuereinrichtung von au­ ßerhalb gegenüber dem oberen Gehäuse 4 um das erste Drehgelenk A verdreht werden durch einen Seilzug 5, der über eine Seilbefestigung 7 mit dem Verstell­ hebel 16 verbunden ist. Im Falle der Verwendung eines Bowdenzugs weist das obere Gehäuse 4 ein Widerlager 6 für die Seilhülle des Bowdenzugs auf. Da die Steuerbewegung des Seilzuges 5 den Verstellhebel nur in einer Richtung verdre­ hen kann, wird um das erste Drehgelenk A eine Rückholfeder 8 angeordnet, die die Verstellung des Verstellhebels in die andere Drehrichtung übernimmt. Das untere Gehäuse 11 ist über ein zweites Drehgelenk B ebenfalls mit dem Verstell­ hebel 16 drehbar verbunden. Das obere Gehäuse weist einen Kurvenradius R1 auf, an welchem ein Äquidistantenradius R2, welcher um einen Führungsmittel­ punkt C am unteren Gehäuse 11 angeordnet ist, entlang führbar ist. Der Kurven­ radius R1 geht von einem Radiusmittelpunkt D aus, welcher vom ersten Drehge­ lenk A ebenso weit entfernt ist wie der Führungsmittelpunkt C vom zweiten Drehgelenk B. Außerdem ist der Radiusmittelpunkt D vom Führungsmittelpunkt C für den Fall, daß der Äquidistantenradius R2 den Kurvenradius R1 berührt, eben­ so weit entfernt wie das erste Drehgelenk A vom zweiten Drehgelenk B. Mit die­ ser Geometrie ist ein Parallelogramm A, B, C, D vorgegeben, welches die Parallel­ verschiebung der Kettenleiteinrichtung 13 bei Verdrehen des Verstellhebels 16 gegenüber dem oberen Gehäuse 4 über den Seilzug 5 garantiert.

Gemäß den Fig. 2 und 6 wird bei Verstellung des Verstellhebels 16 der Äquidi­ stantenradius R2 stufenlos am Kurvenradius R1 entlang geführt. Dies bedeutet, daß bei einer Mehrzahl von Zahnkränzen die jeweils richtige Stellung der Ketten­ leiteinrichtung 13 über den jeweiligen Zahnkranz durch eine Rasteinrichtung in der Steuereinrichtung festgelegt werden muß. Fehlt hingegen eine solche Ra­ steinrichtung in der Steuereinrichtung, so wird gemäß den Fig. 3-5 vorgeschla­ gen, auf den Kurvenradius R1 Einbuchtungen 14 anzuordnen, in welche der Äquidistantenradius R2 einrasten kann. Dies bedingt, daß beim Schalten des Ket­ tenwechslers 1 von einer ersten Schaltstellung gemäß Fig. 3 in eine zweite Schaltstellung eine Zwischenschaltstellung gemäß Fig. 4 auftreten kann, die durch Anheben des Äquidistantenradius ′R2 eine zusätzliche Schaltbewegung der Kettenleiteinrichtung 13 durch Auslenkung um einen Winkel 18 bewirkt. Hiermit tritt ein gewollter Effekt, nämlich die Erreichung eines zusätzlichen Überschalt­ weges auf, der sich durch die Schrägstellung der Kettenleiteinrichtung 13 um einen kleinen Winkel 18 ausdrückt. Dieser Überschaltweg findet nur in einer Schaltrichtung, nämlich in jener statt, bei der der Äquidistantenradius R2 über den Kurvenradius R1 geschleppt wird. Die Fig. 5 zeigt eine Schaltstellung in der besagten Richtung. Gemäß dem Stand der Technik liegen die größeren Zahnräder in der oben beschriebenen Schaltrichtung mit dem Überschaltweg, so daß sich durch die vorgeschlagene Konstruktion der Vorteil einer zusätzlichen Schalthilfe ergibt. Bei der entgegengesetzten Schaltrichtung, nämlich zu den kleineren Zahn­ kränzen hin, wird ein Überschaltweg nicht gebraucht, da die Kette sich zum je­ weils kleineren Zahnkranz hin leicht umwerfen läßt.

Die Fig. 7 zeigt einen Kettenwechsler 1′, welcher nach dem Prinzip des vorbe­ schriebenen Kettenwechslers 1 arbeitet, bei welchem jedoch die Schlepprichtung des Äquidistantenradius ′R1 vertauscht angeordnet ist. Der Kettenwechsler 1′ weist, wie der Kettenwechsler 1, ein oberes Gehäuse 4′ mit einem Kurvenradi­ us R1′ auf, welches über ein erstes Drehgelenk A′ mit einem Verstellhebel 16′ verbunden ist. An diesem Verstellhebel 16′ ist über ein zweites Drehgelenk B′ ein unteres Gehäuse 11′ drehbar angeordnet, welches einen Äquidistantenradius R2′ aufweist, der um einem Führungsmittel C′ angeordnet ist und am Kurvenradius R1′ entlang geführt werden kann. Der Kurvenradius R1′ geht von einem Radius­ mittelpunkt D′ aus, welcher in Anlehnung an den vorbeschriebenen Kettenwechs­ ler 1 mit dem ersten Drehgelenk A′, dem zweiten Drehgelenk B′ und dem Füh­ rungsmittelpunkt C′ ein Parallelogramm bildet, mit Hilfe dessen es möglich ist, die Kettenleiteinrichtung 13 über alle Zahnkränze hin parallel zu verschieben.

Die Betätigung des Kettenwechslers 1, 1′ kann - wie beschrieben - über einen Bowdenzug betätigt werden, wobei die Rückholfeder 8 unerläßlich ist. Bei Ver­ wendung eines Zug-Druck-Kabels kann die Rückholfeder 8 entfallen, da der Ver­ stellhebel 16, 16′ in beide Drehrichtungen verstellbar ist. Die vorbeschriebene Rückholfeder um das zweite Drehgelenk B kann entfallen, da nach Montage der Kette Kräfte entstehen, welche den Äquidistantenradius R2 mit dem Kurvenradi­ us R1 immer in Wirkverbindung bringen. Bei der Ausführung eines Kettenwechs­ lers 1′ gemäß Fig. 7 ist eine solche Rückholfeder um das zweite Drehgelenk B′ unerläßlich.

Die Verstellung der Kettenwechsler 1 und 1′ über einen Seilzug 5 steht hier für alle anderen Betätigungsmöglichkeiten, hinsichtlich Art und Richtung, wie sie dem Stand der Technik zu entnehmen sind.

Claims (6)

1. Kettenwechsler (1) für Fahrräder zum Umwerfen einer Fahrradkette von einem ersten auf einem zweiten Zahnkranz mit einem Befestigungsarm (2) zum Befe­ stigen des Kettenwechslers (1) am Rahmen eines Fahrrades, mit einem oberen Gehäuse (4, 4′) und einem unteren Gehäuse (11, 11′), mit einer Kettenleitein­ richtung (13), mit einem Steuerübertragungsmittel, wie einem Seilzug (5) so­ wie mit einem Verstellhebel (16, 16′) zur axialen Parallelverschiebung dieser Kettenleiteinrichtung (13), der mit einem ersten Drehgelenk (A, A′) im oberen Gehäuse (4, 4′) und mit einem zweiten Drehgelenk (B, B′) im unteren Gehäu­ se (11, 11′) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß an das untere Gehäuse (11, 11′) ein Äquidistantenradius (R2, R2′) um ei­ nen Führungsmittelpunkt (C, C′) angeordnet ist, welcher an einem Kurvenradi­ us (R1, R1′) eines Gehäuseteiles des oberen Gehäuses (4, 4′) entlang geführt wird.

2. Kettenwechsler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenradius (R1, R1′) von einem Radiusmittelpunkt (D, D′) ausgeht, dessen gedachte Verbindung zu dem Führungsmittelpunkt (C, C′) in etwa die gleiche Länge aufweist wie der Abstand zwischen dem ersten Drehge­ lenk (A, A′) und dem zweiten Drehgelenk (B, B′) und dessen gedachte Verbin­ dung zum ersten Drehgelenk (A, A′) im wesentlichen die gleiche Länge auf­ weist wie der Abstand des zweiten Drehgelenks (B, B′) vom Führungsmittel­ punkt (C, C′).

3. Kettenwechsler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenradius (R1) von Einbuchtungen (17) unterbrochen ist, die das untere Gehäuse (11) mit seinem Äquidistantenradius (R2) für die vorgesehenen einzelnen Gangpositionen jeweils einrasten lassen.

4. Kettenwechsler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um das erste Drehgelenk (A) eine Rückholfeder (8) angeordnet sein kann, die im Falle der Betätigung durch einen einfach wirkenden Seilzug (5) der Be­ tätigungskraft dieses Seilzuges (5) entgegengerichtet vorgespannt ist.

5. Kettenwechsler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um das zweite Drehgelenk (B) eine Rückholfeder angeordnet sein kann, die den Kontakt des Äquidistantenradius (′R2) mit dem Kurvenradius (R1) ver­ stärkt.

6. Kettenwechsler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitten der Einbuchtungen (17) auf dem Kurvenradius (R1) liegen, und daß die zwischen den Einbuchtungen (17) liegenden Erhöhungen derart aus­ gebildet sind, daß der Führungsmittelpunkt (C) aus dem Symmetrie des Paralle­ logramms (A, B, C, D) aufgehoben wird und beim Anziehen des Seilzuges (5) ei­ nen Überschaltweg durch Schrägstellen der Kettenleitein­ richtung (13) um einen Winkel (18) erzeugt.