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Vorrichtung zum Einstellen der Schaltamplitude von Geschwindigkeitswechselgetrieben
mit Kettenumschaltung für Fahrräder od. dgl. Das Prinzip der mit Kettenumschaltung
arbeitenden Geschwindigkeitswechselgetriebe für Fahrräder od. dgl. besteht bekanntlich
darin, durch einen Zug die die gezahnte Scheibe der Tretkurbel sowie eines der mit
dem Hinterrad des Fahrrads starr verbundenen Zahnräder umschlingende Übertragungskette
in der Querrichtung zu verschieben. Die Kette wird in der 'Nähe dieser Zahnräder
des Hinterrads in der Querrichtung verstellt, um von einem Zahnrad zum anderen zu
»springen« oder »umgeschaltet zu werden«, wodurch das Übersetzungsverhältnis des
Antriebs des Fahrrads od. dgl. verändert wird.
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Die Schaltung der Kette kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bei
einer bekannten Ausführung wird die Schaltgabel mittels eines Kabelzugs verstellt,
welcher ein Gelenkparallelogramm verschwenkt, an welchem die Schaltgabel befestigt
ist. Hierzu ist zu bemerken, daß bei dieser Ausführung die Amplitude der Schwenkbewegung
des Gelenkparallelogramms zu der Amplitude der Schaltbewegung der Schaltgabel nicht
proportional ist.
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Bei einer anderen bekannten Ausführung ist die Schaltgabel an einem
parallel zur Hinderradachse verschiebbaren Schaltglied befestigt, welches in der
einen Richtung von einem axial an ihm angreifenden Kabelzug und in der anderen Richtung
von einer Rückholfeder verstellt wird, so daß die Bewegung der Schaltgabel zu der
des Kabelzugs proportional ist.
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Die Erfindung betrifft diese letztere Ausbildung, deren Hauptteile
schematisch in Abb. 1 und 2 dargestellt sind.
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Diese Teile erzeugen gemeinsam eine Querverstellung der Kette, wie
oben ausgeführt. Man sieht in Abb.l eine Gruppe von drei abgestuften Zahnrädern
a - b - c, welche mit der Hinterradnabe m
des Fahrzeugs starr verbunden
sind. Die Achse f des Hinterrads ist an dem Rahmen des Fahrrads od. dgl. befestigt.
Eine Lasche 1 oder ein anderer das Wechselgetriebe tragender Teil ist z. B. an der
Achse f in bekannter Weise befestigt, wie in der Zeichnung dargestellt. Die Lasche
1 od. dgl. kann jedoch auch an einer anderen Stelle des Rahmens des Fahrrads befestigt
sein.
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Ein Traghebel 2 ist z. B. an einem Ende an der Lasche 1 bei 11 schwenkbar,
während das andere Ende des Hebels 2 den Schaltmechanismus trägt, welcher die Aufgabe
hat, die Kette g in der Querrichtung so zu verstellen, daß sie nach Belieben über
eines der Zahnräder a - b - c läuft.
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Der Schaltmechanismus umfaßt im wesentlichen eine Achse 3, welche
eine Rolle 4 oder ein Zahnrad oder eine Gabel für die seitliche Verstellung der
Kette g trägt. Die Achse 3 gleitet in einer Muffe 5 oder einem Rohr, welches an
dem unteren Ende des Traghebels 2 befestigt ist.
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In einer Gleitrichtung wird die Achse 3 zwangläufig durch ein biegsames
Bindeglied angetrieben, welches die Achse mit einem nicht dargestellten, lieben
dem Fahrer angeordneten Betätigungshebel verbindet. Das biegsame Bindeglied wird
z. B. durch ein Kabel 6 gebildet, welches in ein kleines Kettchen
7
ausläuft, welches in die Muffe 5 eintritt und an der Achse 3 befestigt ist.
Das Kettchen 7 ist kräftiger als das Kabel und kann besser die beim Durchtritt durch
die Muffe 5 auftretenden Beanspruchungen aushalten. Die Verbindung zwischen dem
Kabel 6 und dem Kettchen 7 erfolgt durch ein Verbindungsglied 8, an welchem das
Ende des Kabels befestigt ist, während das Ende des Kettchens an ihm schwenkbar
ist.
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In der anderen Gleitrichtung wird die Achse 3, wenn die Stellung der
Betätigungseinrichtung dies gestattet, durch die Rückholwirkung einer Schraubenfeder
9 verstellt, welche zwischen dem Traghebel 2 und einem Flansch der Rolle 4 oder
der Gabel zum Antrieb der Kette g angeordnet ist.
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Es ist klar, daß je nach denn Durchmesser des Zahnrads a - b
- c, über welches die Kette läuft, das freie Trumm der Kette g mehr oder weniger
gespannt werden muß. Hierfür kann der Hebel 2 in der
dargestellten
Weise bei 11 unter dem Druck einer Feder schwenken. Der Traghebel 2 und die Lasche
1 können jedoch auch ein Stück bilden, wobei dann ein Spannhebel 10 mit zwei Rollen
101-102 an dem Ende der Achse 3 der Schaltvorrichtung angebracht ist und unter der
Einwirkung einer eine Verschwenkung bewirkenden Feder steht. Diese Mittel zum Spannen
der Kette bilden jedoch keinen Gegenstand der Erfindung.
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Abb.2 zeigt schematisch ein Wechselgetriebe mit einer Gruppe von fünf
abgestuften Zahnrädern a -b - c - d - e, welche mit der Hinterradnabe
m des Fahrrads starr verbunden sind. Man findet in dieser Abbildung die gleichen
Teile und Bezugszeichen wie in Abb. 1 wieder.
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Offenbar muß in Abb.1 der Schaltmechanismus eine größte Verstellung
der Rolle 4 (oder des Zahnrads oder der Gabel zum Verstellen der Kette) über eine
Strecke x bewirken, welche dem Zwischenraum zwischen den äußersten Zahnrädern d
und c entspricht. Gemäß Abb. 2 muß der Schaltmechanismus eine größte Verstellung
der Rolle 4 (oder des Zahnrads oder der Gabel) über eine Strecke ,#, bewirken. welche
dem Zwischenraum zwischen den äußersten Zahnrädern a und e entspricht.
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Der Hub des Schaltmechanismus muß genau der Zahl der benutzbaren Geschwindigkeiten
angepaßt sein, d. h. der Zahl der an der Hinterradnabe angebrachten Zahnräder, deren
Zahl 2, 3, 4 oder 5 betragen kann. Infolgedessen müssen mehrere Typen Wechselgetriebe
vorhanden sein, welche der Zahl der Geschwindigkeiten des Fahrrads od. dgl. entsprechen.
Diese Typen von Wechselgetrieben unterscheiden sich im wesentlichen durch die Bemessung
gewisser Teile ihres Schaltmechanismus, was die Fabrikation, die Lagerhaltung und
die Ausgabe verwickelter macht.
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Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Einstellen der Schaltamplitude
zu schaffen, die es gestattet. das gleiche Wechselgetriebe für eine beliebige Zahl
von Zahnrädern zur Herstellung verschiedener Geschwindigkeitskombinationen zu benutzen.
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Hierfür ist erfindungsgemäß die Vorrichtung zum Einstellen der Schaltamplitude
von Geschwindigkeitswechselgetrieben für Fahrräder od. dgl. mit Kettenumschaltung
durch ein in einer von einem Traghebel getragenen Führung parallel zu der Hinderradachse
verschiebbares, in der einen Richtung durch ein axial angreifendes Zugglied und
in der anderen Richtung durch eine Rückholfeder betätigtes Schaltglied durch einen
an dem Traghebel angebrachten einstellbaren festen Anschlag gekennzeichnet, welcher
mit < inem von dem Zugglied getragenen beweglichen Anschlag zusammenwirkt.
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Diese Ausbildung ermöglicht, durch einfaches Verstellen des beweglichen
Anschlags die Schaltamplitude der Zahl der vorhandenen Zahnräder anzupassen.
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Bei der eingangs erwähnten bekannten Ausführung mit Gelenkparallelogramm
sind zwar gleichfalls bereits Anschläge zur Begrenzung der Schwenkamplitude des
Parallelogramms vorgesehen. Diese sind jedoch betriebsmäßig bedingt und können insbesondere
wegen der Nichtproportionalität zwischen den Amplituden der Bewegungen der verschiedenen
Teile des Svstelns nicht zum Einstellen auf die Zahl der vorhandenen Kettenräder
benutzt werden.
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Die Erfindung ist nachstehend (unter Bezugnahme auf die Zeichnung)
an mehreren, in der Zeichnung in den Al>b. 3 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispielen
erläutert.
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Abb.3 zeigt in einer schaubildlichen Ansicht eine erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Rege-Jung der Amplitude der Querverstellung des Schaltmechanismus;
Abb.4 zeigt im Schnitt die Ausführungsform gemäß Abb. 3 ; Abb. 5 zeigt schaubildlich
eine zweite Ausführungsform der Erfindung; Abb. 6 zeigt in einer Seitenansicht eine
Einzelheit der Ausführung gemäß Abb. 5; Abb.7 und 8 sind zwei entsprechende Ansichten
einer anderen Ausführungsform der Erfindung; Abb.9, 10 und 11 zeigen schaubildlich
weitere Ausführungsformen der Erfindung; Abb.12 ist eine geschnittene Seitenansicht
einer Einzelheit der Ausführungsform gemäß Abb. 11.
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Die in den verschiedenen Abbildungen dargestellten Vorrichtungen zum
Einstellen der Schaltamplitude von Geschwindigkeitswechselgetrieben sind nur Anwendungsbeispiele,
welche keine Beschränkung der Erfindung darstellen.
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Bei allen Ausführungsbeispielen wird die Schaltvorrichtung durch einen
Anschlag ergänzt, welcher die Verstellung des Schaltglieds (im vorliegenden Fall
des Schalthebels 10 mit den Rollen 101 und 102) in der Richtung begrenzt, in welcher
sich dieser Teil von dem Traghebel 2 entfernt. Diese Begrenzung erfolgt hierbei
in der Richtung der Verstellung durch die Rückholwirkung der sich ausdehnenden Schaltfeder
9, wobei das Kabel 6 und das Kettchen 7 zur Ermöglichung dieser Verstellung entspannt
sind.
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Der Anschlag kann in verschiedener Weise ausgebildet werden, wie dies
aus der nachstehenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen hervorgeht. Ganz allgemein
kann der Anschlag sichtbar oder unsichtbar und mehr oder weniger schnell einstellbar
sein.
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Man sieht in Abb. 3 und 4 eine Ausführungsform in Form eines Traghebels
11, welcher die Form eines vorzugsweise gezogenen oder auch gegossenen Gehäuses
hat. Der Traghebel 11 kann gegebenenfalls zweiteilig sein. Er ist wie der
Traghebel 2 an der Lasche 1 schwenkbar oder mit dieser starr verbunden und hat einen
mit einer Bohrung versehenen Ansatz zur Befestigung des Anschlagskopfs 12 der Hülle
13, in welcher das Kabel 6 verläuft. Dieses ist durch das Verbindungsglied 8 mit
dem an der Achse 3 des Schaltmechanismus befestigten Kettchen 7 verbunden. Die an
dem Traghebel 11 auf beliebige bekannte Weise befestigte Muffe 5 ist für den Durchtritt
des Kettchens 7 geschlitzt.
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Innerhalb des Hebels 11 gleitet ein Glied 14, welches z. B. die Form
eines Gabelkopfs hat. Dieses Glied begrenzt die Verstellung des Verbindungsglieds
B. Ein äußeres Festziehmittel, z. B. eine Überwurfmutter 15, gestattet die Befestigung
des Glieds 14 in der gewünschten Regelstellung, wofür ein Schlitz 111 in einer Seite
des Traghebels 11 vorgesehen ist. Längs des Schlitzes kann eine Teilung vorgesehen
werden, um die Regelstellungen entsprechend der Zahl der Zahnräder oder Gänge des
Fahrzeugs anzuzeigen.
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Wie man sieht, werden bei dieser Ausführungsform der Schaltmechanismus
sowie das Kabel 6 und das Kettchen 7 durch den Traghebel 11 geschützt, welcher zweckmäßig
ein Gehäuse bildet. Zwischen der Achse 3 und der Muffe 5 kann ein Teleskopsystem
angeordnet sein, damit sich das Schaltglied 10 - 101 - 102 über die größte erforderliche
Strecke verstellen kann.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 5 und 6 wird der Anschlag in einfacher
Weise durch ein sichtbares Glied 16 z_. B. aus ausgeschnittenem und umgebogenem
Blech gebildet. Dieses Glied wird federnd auf den
Traghebel 2 des
Wechselgetriebes in einer längs des Traghebels einstellbaren Stellung aufgesetzt.
Zur Aufrechterhaltung der Stellung des Glieds 16 auf dem Traghebel 2 wird gegebenenfalls
eine Schraube 17 oder ein anderes Klemmglied vorgesehen. Längs des Traghebels 2
können Regelmarken vorgesehen werden, um die Stellung des Glieds 16 entsprechend
der Zahl der Gänge des Fahrzeugs anzuzeigen.
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Das Kettchen 7 verläuft innerhalb des Glieds 16, welches so ausgebildet
ist, daß es einen Anschlag für das Verbindungsglied 8 bildet.
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Bei einer in Abb.7 und 8 dargestellten anderen Ausführungsform ist
eine Führung 18 so ausgeschnitten und umgebogen, daß sie auf den Traghebel 2 paßt.
Die Führung 18 wird an dem Hebel 2 befestigt und hat zwei profilierte Seiten 181,
zwischen welchen das Verbindungsglied 8 durch Stifte 81 gehalten ist, welche in
gleichartige Schlitze 182 der Seiten 181 eingreifen. Der Anschlag für das Verbindungsglied
8 wird durch eine Strebe 19 gebildet, welche zwischen den Seiten 181 z. B. durch
eine Schraube und einem die Schlitze 182 durchdringenden Bolzen 20 befestigt ist.
Die Stellung des Anschlags 19 ist regelbar, und Kennmarken auf den Seiten 181 längs
der Schlitze 182 können diese Regelstellungen angeben.
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Bei der in Abb.9 dargestellten Ausführungsform ist ein Schlitz 21
vorhanden, welcher unmittelbar in dem Traghebel 2 in der Längsrichtung desselben
angebracht ist. Ein Glied 21 mit Fußteil durchdringt diesen Schlitz und weist eine
Öse 211 auf, durch welche das Kettchen 7 läuft. Das Verbindungsglied 8 wird durch
diese Öse festgehalten, welche einen Anschlag bildet. Der Halter der Öse 211 wird
an dem Traghebel 2 z. B. durch eine Mutter und eine federnde Unterlagscheibe befestigt,
wobei die Ausbildung so getroffen ist, daß ein zufälliges Lösen unmöglich gemacht
ist. Kennmarken längs des Schlitzes 21 geben die Regelstellungen an.
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Die Ausführungsform gemäß Abb. 10 beruht auf der Benutzung einer Lochscheibe
22, wie sie an gewissen Modellen von Schaltvorrichtungen an dem unteren äußeren
Teil des Traghebels 2 in der Achse des Schaltmechanismus angebracht sind. An dieser
Lochscheibe ist unten eine geschlitzte Lasche 221 angebracht zum Einhängen des Kettchens
7 und zum Festlegen des Schaltmechanismus in einem gewünschten Gang bei einem Bruch
des Kabels 6. Die Lochscheibe 22 wird mit einer oberen umgebogenen Lasche 222 mit
einer Öffnung 223 für den Durchtritt des Kettchens 7 ausgeführt. Das Verbindungsglied
8 stößt gegen die einen Anschlag bildende Lasche 222.
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Die Lasche 222 ist so ausgebildet und umgebogen, daß das Verbindungsglied
8 und der Schaltmechanismus in einer bestimmten Stellung festgehalten werden. Die
Scheiben 22 können zur Änderung der Regelung entsprechend der Zahl der Zahnräder
oder Gänge des Fahrzeugs leicht ausgewechselt werden.
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Die in Abb. 11 und 12 dargestellte Anordnung weist eine Kappe 23 z.
B. aus ausgeschnittenem und umgebogenem Blech auf, welche auf der Auflagefläche
der Mutter 24 an dem äußeren Ende des Schaltmechanismus befestigt ist. Die Kappe
23 ist so ausgebildet, daß sie auf die Auflagefläche der Mutter paßt und an dieser
auf beliebige Weise befestigt werden kann, z. B. durch eine Schelle, eine Schraube
usw. In dem oberen Teil der in Richtung auf den Traghebel 2 schrägen Kappe gleitet
eine innen auf der Seite des Traghebels 2 offene Hülse 25 für den Durchtritt des
Kettchens 7, welches die Hülse 25 durchläuft und in die Mutter 24 eintritt. Eine
Einrichtung mit Schlitz und Schraube 26 gestattet die Befestigung und die Regelung
der Hülse 25 an der Kappe 23.
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Das obere Ende der Hülse 25 bildet einen regelbaren Anschlag für das
Verbindungsglied B. An den Seiten der Hülse 25 können mit der Kappe 23 zusammenwirkende
Regelmarken angebracht sein.
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Diese Anordnung schützt das Kettchen, insbesondere an der Stelle seines
Eintritts in die Mutter 24.