DE19600637A1

DE19600637A1 - Fahrrad-Gangwahlmechanismus

Info

Publication number: DE19600637A1
Application number: DE1996100637
Authority: DE
Inventors: Jenny Chih Hui Wang; Fu Hsiung Chen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 1997-07-17

Description

Die nachfolgend beschriebene Erfindung betrifft einen Gangwahlmechanismus insbesondere den Gangwahlmechanismus eines Fahrrades oder dergleichen.

Der am nächsten kommende Stand der Technik betreffend einen Gangwahlmechanismus ist in der US-Patentschrift 5,241,877 von Chen, angemeldet am 04. Dezember 1992, mit dem Titel "GEAR SELECTOR" offenbart. Ein anderer Stand der Technik betreffend einen Gangwahlmechanismus ist in der US-Patentschrift 5,315,891 von Tagawa, angemeldet am 10. Februar 1992 (PCT-Anmeldetag), mit dem Titel "BICYCLE SPEED CHANGE OPRATION ASSEMBLY" offenbart.

Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die Nachteile herkömmlicher Gangwahlmechanismen zu beseitigen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Gangwahlmechanismus für ein Fahrrad offenbart, das eine Lenkstange und mindestens ein Gangschaltungskabel aufweist, an dessen einem distalem Ende ein Fixierungsstift ausgebildet ist.

Der Gangwahlmechanismus weist eine Positionierungsscheibe, die fest auf der Lenkstange in deren distalem Endbereich angeordnet ist und eine erste Seitenwand, in der eine Vertiefung ausgebildet ist, und eine zweite Seitenwand auf. Auf der ersten Seitenwand ist ein Absatz ausgebildet, der in der Vertiefung gelegen ist und in dem eine bogenförmige Aussparung ausgebildet ist. Eine Vielzahl von Zähnen sind an der inneren Begrenzungsfläche der ersten Seitenwand ausgebildet und erstrecken sich von dieser aus radial nach innen. Jeder der Zähne hat eine Führungsseite und eine Blockierseite, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Jeweils zwischen zwei der vielen Zähne ist eine Kerbe ausgebildet. In dem Absatz ist eine Längsnut angeordnet, um den Fixierungsstift zusammen mit dem einen distalen Ende des Gangschaltungskabels darin aufzunehmen.

Eine Betätigungsvorrichtung ist auf der Lenkstange in deren distalem Endbereich drehbar angeordnet und weist eine Betätigungsscheibe auf, die drehbar an der ersten Seitenwand der Positionierungsscheibe befestigt ist. Auf der Betätigungsscheibe ist ein Betätigungsblock ausgebildet, der sich mit dieser dreht. Der Betätigungsblock wird von der Vertiefung aufgenommen und weist einen bogenförmigen Schubrand auf, der verschiebbar auf dem Fixierungsstift des Gangschaltungskabels aufliegt. Ein im wesentlichen C-förmiger Sicherungsblock, der von der Aussparung aufgenommen wird, ist auf der Betätigungsscheibe ausgebildet und weist einen auf die Vielzahl der Zähne gerichteten offenen Endbereich und einen geschlossenen Endbereich auf. In dem Sicherungsblock ist ein Hohlraum ausgebildet, der mit dem offenen Endbereich in Verbindung steht.

Eine Sperrvorrichtung ist an dem Sicherungsblock befestigt, um sich mit diesem zu bewegen, und weist einen flexiblen bogenförmigen Körper auf, der verschiebbar in der Aussparung aufgenommen wird. An einem ersten distalen Ende des bogenförmigen Körpers ist ein Vorsprung ausgebildet, der in dem Hohlraum des Sicherungsblocks sicher aufgenommen wird. An einem zweiten distalen Ende des bogenförmigen Körpers ist ein Sperrstift ausgebildet, der jeweils zwischen zwei der Zähne lösbar eingekuppelt ist. Der Sperrstift wird so geführt, daß er über die Führungsseite eines jeden der vielen Zähne gleitet, und eine Rückbewegung des Sperrstiftes wird durch die Blockierseite der angrenzenden Zähne unterbunden.

Das Obengenannte und weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen genauer erläutert.

Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Teil eines Fahrrades in Draufsicht,

Fig. 2 einen Gangwahlmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindungen in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 der Gangwahlmechanismus aus Fig. 2 in Explosionsdarstellung,

Fig. 4-7 den Gangwahlmechanismus während des Betriebs in Seitenansicht und

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht.

Die Fig. 1-4 zeigen einen Gangwahlmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung, der dafür ausgelegt ist, an einem Fahrrad angebracht zu werden, welches eine Lenkstange 92, zwei Handgriffe 93 und mindestens ein Gangschaltungskabel 71 aufweist, an dem an einem distalen Ende ein Fixierungsstift 72 ausgebildet ist.

Der Gangwahlmechanismus weist eine Positionierungsscheibe 50 auf, die fest auf der Lenkstange 92 in deren distalem Endbereich angeordnet ist und die eine erste Seitenwand 52, in der eine Vertiefung 53 ausgebildet ist, und eine zweite Seitenwand aufweist. Vorzugsweise ist im zentralen Bereich der Positionierungsscheibe 50 eine sich transversal erstreckende Öffnung 51 ausgebildet, durch die das distale Ende der Lenkstange 92 verläuft. Auf der ersten Seitenwand 52 ist ein Absatz 54 ausgebildet, der in der Vertiefung 53 gelegen ist und in dem eine bogenförmige Aussparung 55 ausgebildet ist.

Die erste Seitenwand 52 weist eine innere Begrenzungsfläche, die die bogenförmige Aussparung 55 begrenzt, und eine Vielzahl von Zähnen 60 auf, die jeweils an der inneren Begrenzungsfläche der ersten Seitenwand 52 ausgebildet sind und sich von dieser aus radial nach innen erstrecken. Jeder der Zähne 60 hat eine Führungsseite 61 und eine Blockierseite 62, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Jeweils zwischen zwei der vielen Zähne 60 ist eine Kerbe 63 ausgebildet. Es soll angemerkt werden, daß die Blockierseite 62 von jedem der vielen Zähne 60 eine größere Steigung aufweist als die entsprechende Führungsseite 61.

In dem Absatz 54 ist eine Längsnut 70 angeordnet, um den Fixierungsstift 72 zusammen mit dem einen distalen Ende des Gangschaltungskabels 71 darin aufzunehmen.

Eine Betätigungsvorrichtung 10 ist auf der Lenkstange 92 in demjenigen distalem Endbereich drehbar angeordnet, welches gegenüber dem Handgriff 93 gelegen ist, und weist eine Betätigungsscheibe 12 auf, die drehbar an der ersten Seitenwand 52 der Positionierungsscheibe 50 befestigt ist. Vorzugsweise ist durch einen zentralen Bereich der Betätigungsvorrichtung 10 eine sich transversal erstreckende Öffnung 11 ausgebildet, um das distale Ende der Lenkstange 92 darin aufzunehmen.

Auf der Betätigungsscheibe 12 ist ein Betätigungsblock 40 ausgebildet, der sich mit dieser dreht. Der Betätigungsblock wird von der Vertiefung 53 aufgenommen und weist einen bogenförmigen Schubrand 41 auf, der verschiebbar auf dem Fixierungsstift 72 des Gangschaltungskabels 71 aufliegt. Vorzugsweise weist der bogenförmige Schubrand 41 einen ersten Endbereich 410, der im äußeren Bereich der Betätigungsscheibe 12 angeordnet ist, und einen zweiten Endbereich 411 auf, der im inneren Bereich der Betätigungsscheibe 12 angeordnet ist. Darüber hinaus ist in dem zweiten Endbereich 411 des Betätigungsblocks 40 eine Senke 42 ausgebildet.

Ein Anzeigezapfen 13 ist im äußeren Bereich der Betätigungsscheibe 12 ausgebildet und ist außerhalb der Positionierungsscheibe 50 angeordnet. Entsprechend ist eine Anzeigeeinbuchtung 520 entlang der Außenfläche der Positionierungsscheibe 50 ausgebildet, um den Anzeigezapfen 13 aufzunehmen.

Ein im wesentlichen C-förmiger Sicherungsblock 20 ist auf der Betätigungsscheibe 12 ausgebildet und wird von der Aussparung 55 aufgenommen und weist einen auf die Vielzahl der Zähne 60 gerichteten offenen Endbereich 210 und einen geschlossenen Endbereich 211 auf. In dem Sicherungsblock 20 ist ein Hohlraum 21 ausgebildet, der mit dem offenen Endbereich 210 in Verbindung steht.

Eine Sperrvorrichtung 30 ist an dem Sicherungsblock 20 befestigt, um sich mit diesem zu bewegen, und weist einen flexiblen bogenförmigen Körper 32 auf, der verschiebbar in der Aussparung 55 aufgenommen wird. An einem ersten distalen Ende des bogenförmigen Körpers 32 ist ein Vorsprung 31 ausgebildet, der in dem Hohlraum 21 des Sicherungsblocks 20 sicher aufgenommen wird. An einem zweiten distalen Ende des bogenförmigen Körpers 32 ist ein Sperrstift 33 ausgebildet, der jeweils zwischen zwei der Zähne 60 lösbar eingekuppelt ist. Der Sperrstift 33 fluchtet mit dem Anzeigezapfen 13. Der Sperrstift 33 kann so geführt werden, daß er aufgrund der Flexibilität des Körpers 32 der Sperrvorrichtung 30 über die Führungsseite 61 eines jeden der vielen Zähne 60 gleitet, und eine Rückbewegung des Sperrstiftes 33 wird durch die Blockierseite 62 der angrenzenden Zähne 60 unterbunden.

Die Positionierungsscheibe 50 weist einen ersten Höcker 56 auf, der auf deren Außenfläche ausgebildet ist. Ein Aufnahmeschlitz 701 ist in dem ersten Höcker 56 ausgebildet und ist fluchtend mit der Längsnut 70 zur Aufnahme des einen distalen Endes des Gangschaltungskabels 71. Der Aufnahmeschlitz 701 steht in Verbindung mit der Längsnut 70 und hat einen größeren Durchmesser als die Längsnut 70. Um die Betätigungsscheibe 12 an der Positionierungsscheibe 50 zu befestigen, wird ein Befestigungselement 57 montiert, das einen zweiten Höcker 570, der an dem ersten Höcker 56 befestigt wird, und einen bogenförmigen Sperrhaken 572 aufweist, der auf der Betätigungsscheibe 12 aufliegt und dabei die Betätigungsscheibe 12 zwischen der Positionierungsscheibe 50 und dem Befestigungselement 57 fixiert. Vorzugsweise verläuft eine Positionierungsschraube 561 durch eine Öffnung 571, welche in dem zweiten Höcker 570 ausgebildet ist, und durch eine Öffnung 560, welche in dem ersten Höcker 56 ausgebildet ist, und ist durch ein Gewinde mit einer Mutter 562 verbunden.

Die Positionierungsscheibe 50 weist auf ihrer zweiten Seitenwand einen Flansch 58 auf mit einer darin ausgebildeten Kammer 580. In einem radial äußeren Bereich des Flansches 58 ist ein Durchgang 581 ausgebildet, der mit der Kammer 580 in Verbindung steht. In der Kammer 580 wird ein Positionierungselement 80 aufgenommen, das einen bogenförmigen Sperrhaken 801 aufweist, der an einem distalen Ende der Lenkstange 92 aufliegt. Das Positionierungselement 80 hat einen Kopfbereich 803, in dem eine Öffnung 802 ausgebildet ist und fluchtet mit dem Durchgang 581. Ein Anpassungsblock 81 liegt auf dem Kopfbereich 803 des Positionierungselements 80 und wird in der Kammer 580 aufgenommen. Eine Anpassungsöffnung 810 mit einem Gewinde ist in dem Anpassungsblock 81 ausgebildet und fluchtet mit dem Durchgang 581 und der Öffnung 802. Eine Klemmschraube 82 verläuft durch den Durchgang 581, die Anpassungsöffnung 810 und die Öffnung 802 und drückt auf den Kopfbereich 803 des Positionierungselementes 80, wobei die Positionierungsscheibe 50 auf dem distalen Ende der Lenkstange 92 gesichert wird.

Der Betrieb des Gangwahlmechanismusses ist in den Fig. 4-7 dargestellt. Das Gangschaltungskabel 71 hat ein erstes distales Ende, welches zusammen mit dem Fixierungsstift 72 verschiebbar in der Längsnut 70 und dem Aufnahmeschlitz 701 aufgenommen wird, wobei der Fixierungsstift 72 durch den Schubrand 41 des Betätigungsblocks 40 verschoben wird, und hat ein zweites distales Ende, welches mit einer Gangschaltung (nicht dargestellt) verbunden ist, die mit Hilfe des Gangschaltungskabels 71 eine Antriebskette (nicht dargestellt), von einem Kettenrad (nicht dargestellt) zu einem anderen Kettenrad (nicht dargestellt) wechseln läßt.

Die Betätigungsscheibe 12 dreht sich mit der Betätigungsvorrichtung 10, wobei der geschlossene Endbereich 211 des Sicherungsblocks 20 den Vorsprung 31 der Sperrvorrichtung 30 von einer Position wie in Fig. 5 dargestellt zu einer Position wie in Fig. 6 dargestellt verschiebt. Der Sperrstift 33 der Sperrvorrichtung 30 kann aufgrund des Federungsvermögens des flexiblen Körpers 32 gezwungen werden, entlang der Führungsseite 61 eines Zahnes 60 zu gleiten und wird wie in Fig. 6 dargestellt in einer ersten Kerbe 63 aufgenommen. Durch die Blockierseite 62 des ersten Zahns 60 wird die Rückbewegung des Sperrstifts 33 begrenzt.

Gleichzeitig wird der Schubrand 41 des Betätigungsblocks 40 von einer Position wie in Fig. 5 dargestellt zu einer Position wie in Fig. 6 dargestellt gedreht, wobei das erste distale Ende des Gangschaltungskabels 71 zusammen mit dem Fixierungsstift 72 nach unten verschoben wird, so daß die Gangschaltung durch eine Zugbewegung des Gangschaltungskabels 71 die Antriebskette von dem ersten Kettenrad zu dem zweiten Kettenrad bewegen kann, wodurch ein Gangwechsel erfolgt.

Die Gangschaltung kann über das Gangschaltungskabel 71 eine Rückstellkraft auf den Schubrand 41 des Betätigungsblocks 40 ausüben, so daß der Sicherungsblock 20 ein wenig zurückgeschoben werden kann, wodurch sich in dem Hohlraum 21 zwischen dem geschlossenen Endbereich 211 und dem Vorsprung 31 ein Spalt bildet, wie in Fig. 7 dargestellt.

Ein Benutzer kann die Betätigungsvorrichtung 10 in die entgegengesetzte Richtung drehen, wobei der Sperrstift 33 der Sperrvorrichtung 30 aufgrund des Federungsvermögens des flexiblen Körpers 32 von der Blockierseite 62 des Zahns 60 gelöst wird. Auf dem Außenrand der Positionierungsscheibe 50 sind eine Vielzahl von Markierungen angebracht, die mit der Anzeigeeinbuchtung 520 übereinstimmen, so daß der Benutzer anhand des Anzeigezapfens 13, der auf eine bestimmte Markierung zeigt, weiß, in welchem Gang die Gangschaltung ist.

Wie in Fig. 8 dargestellt, kann der bogenförmige flexible Körper 32 der Sperrvorrichtung 30 auch länger als in den vorangegangenen Figuren ausgebildet sein.

Obwohl besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert dargestellt und beschrieben wurden, versteht es sich, daß verschiedene Änderungen und Modifizierungen der Erfindung vorgenommen werden können, ohne von der Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wie sie hier beansprucht wurde, abzuweichen.

Claims

1. Ein Gangwahlmechanismus für ein Fahrrad, welches eine Lenkstange (92) und mindestens ein Gangschaltungskabel (71) aufweist, an dem an einem distalen Ende ein Fixierungsstift (72) ausgebildet ist, gekennzeichnet durch

- eine Positionierungsscheibe (50), die fest auf der Lenkstange (92) in deren distalem Endbereich angeordnet ist und die eine erste Seitenwand (52), in der eine Vertiefung (53) ausgebildet ist, und eine zweite Seitenwand aufweist,
- einen Absatz (54)1 der auf der ersten Seitenwand (52) ausgebildet ist, in der Vertiefung (53) gelegen ist und in dem eine bogenförmige Aussparung (55) ausgebildet ist, wobei die erste Seitenwand (52) eine innere Begrenzungsfläche, die die bogenförmige Aussparung (55) begrenzt, und eine Vielzahl von Zähnen (60) ausweist, die jeweils an der inneren Begrenzungsfläche der ersten Seitenwand (52) ausgebildet sind und sich von dieser aus radial nach innen erstrecken, wobei jeder der Zähne (60) eine Führungsseite (61) und eine Blockierseite (62) hat, die einander gegenüberliegend angeordnet sind,
- eine Kerbe (63), die jeweils zwischen zwei der vielen Zähne (60) ausgebildet ist,
- eine Längsnut (70), die in dem Absatz (54) angeordnet ist, um den Fixierungsstift (72) zusammen mit dem einen distalen Ende des Gangschaltungskabels (71) darin aufzunehmen;
- eine Betätigungsvorrichtung (10), die auf der Lenkstange (92) in deren distalem Endbereich drehbar angeordnet ist und eine Betätigungsscheibe (12) aufweist, die drehbar an der ersten Seitenwand (52) der Positionierungsscheibe (50) befestigt ist,
- einen Betätigungsblock (40), der auf der Betätigungsscheibe (12) ausgebildet ist, um sich mit dieser zu drehen, welcher von der Vertiefung (53) aufgenommen wird und einen bogenförmigen Schubrand (41) aufweist, welcher verschiebbar auf den Fixierungsstift (72) des Gangschaltungskabels (71) aufliegt,
- einen im wesentlichen C-förmigen Sicherungsblock (20), der auf der Betätigungsscheibe (12) ausgebildet ist und von der Aussparung (55) aufgenommen wird und einen auf die Vielzahl der Zähne (60) gerichteten offenen Endbereich (210) und einen geschlossenen Endbereich (211) aufweist, wobei in dem Sicherungsblock (20) ein Hohlraum (21) ausgebildet ist, der mit dem offenen Endbereich (210) in Verbindung steht;
- eine Sperrvorrichtung (30), die an dem Sicherungsblock (20) befestigt ist, um sich mit diesem zu bewegen, und die einen flexiblen bogenförmigen Körper (32) aufweist, der verschiebbar in der Aussparung (55) aufgenommen wird,
- einen Vorsprung (31), der an einem ersten distalen Ende des bogenförmigen Körpers (32) ausgebildet ist und der in dem Hohlraum (21) des Sicherungsblocks (20) sicher aufgenommen wird,
- einen Sperrstift, der an einem zweiten distalen Ende des bogenförmigen Körpers (32) ausgebildet ist und der jeweils zwischen zwei der Zähne (60) lösbar eingekuppelt ist, wobei eine Rückbewegung des Sperrstiftes (33) durch die Blockierseite (62) der angrenzenden Zähne (60) unterbunden wird.

2. Ein Gangwahlmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierseite (62) eines jeden der vielen Zähne (60) eine größere Steigung aufweist als die entsprechende Führungsseite (61).

3. Gangwahlmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsscheibe (50) einen ersten Höcker (56) aufweist, der auf deren Außenfläche ausgebildet ist und ein Befestigungselement (57) montiert wird, um die Betätigungsscheibe (12) an der Positionierungsscheibe (50) zu befestigen, welches einen zweiten Höcker (570), der an dem ersten Höcker (56) befestigt wird, und einen bogenförmigen Sperrhaken (572) aufweist, der auf der Betätigungsscheibe (12) aufliegt und dabei die Betätigungsscheibe (12) zwischen der Positionierungsscheibe (50) und dem Befestigungselement (57) fixiert.

4. Gangwahlmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsscheibe (50) auf ihrer zweiten Seitenwand einen Flansch (58) mit einer darin ausgebildeten Kammer (580) aufweist, in einem radial äußeren Bereich des Flansches (58) ein Durchgang (581) ausgebildet ist, der mit der Kammer (580) in Verbindung steht, in der Kammer (580) ein Positionierungselement (80) aufgenommen wird, das einen bogenförmigen Sperrhaken (801) aufweist, der an einem distalen Ende der Lenkstange (92) aufliegt, das Positionierungselement (80) einen Kopfbereich (803) hat, in dem eine Öffnung (802) ausgebildet ist, und es mit dem Durchgang (581) fluchtet, ein Anpassungsblock (81) auf dem Kopfblech (803) des Positionierungselements (80) aufliegt und in der Kammer (580) aufgenommen wird, eine Anpassungsöffnung (810) mit einem Gewinde in dem Anpassungsblock (81) ausgebildet ist und mit dem Durchgang (581) und der Öffnung (802) fluchtet und eine Klemmschraube (82) durch den Durchgang (581), die Anpassungsöffnung (810) und die Öffnung (802) verläuft und auf den Kopfbereich (803) des Positionierungselementes (80) drückt, wobei die Positionierungsscheibe (50) auf dem distalen Ende der Lenkstange (92) gesichert wird.

5. Gangwahlmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeigezapfen (13) im äußeren Bereich der Betätigungsscheibe (12) ausgebildet ist und außerhalb der Positionierungsscheibe (50) angeordnet ist, wobei der Anzeigezapfen (1) mit dem Sperrstift (33) fluchtet.

6. Gangwahlmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bogenförmige Schubrand (41) einen ersten Endbereich (410), der im äußeren Bereich der Betätigungsscheibe (12) angeordnet ist, und einen zweiten Endbereich (411) aufweist, der im inneren Bereich der Betätigungsscheibe (12) angeordnet ist.