DE20117185U1 - Gangschaltungseinrichtung für ein Fahrrad - Google Patents

Description

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Gangschaltungseinrichtung für ein Fahrrad

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gangschaltungseinrichtung für ein Fahrrad.

Ebenso wie sich die Technik weiter entwickelt, steigt auch das Niveau der Gangschaltung immer mehr an. Früher waren nur Vier,- Fünf- und Sechs- Gangschaltungen bei hinteren Gangschaltungseinrichtungen bekannt. Inzwischen gibt es Zwölf- oder auch Fünfzehn- Gangschaltungen bei vorderen Gangschaltungseinrichtungen. So wie auch der Lebensstandard immer mehr ansteigt, so sollen auch die Gangschaltungseinrichtungen immer einfacher zu bedienen bzw. zu schalten sein und darüber hinaus auch leichter werden, um ein entspanntes Fahren zu ermöglichen.

Die vordere Gangschaltungseinrichtung ist bekanntermaßen aus Metall und demzufolge schwer zu bearbeiten und weist auch ein höheres Gewicht auf, sodass die Kosten insgesamt bei den bekannten Gangschaltungseinrichtungen sehr hoch sind. Nach einer gewissen Benutzungsdauer kann sich bei den bekannten Gangschaltungseinrichtungen eine auf die Oberfläche aufgebrächte Antirostschicht ablösen und somit das Innere der Gangschaltungseinrichtung anfangen zu rosten, sodass die Lebensdauer in nachteiliger Weise verkürzt wird. Darüber hinaus ergeben sich weitere Probleme, wenn Leute mit einem Fahrrad fahren, an dem die bekannte Gangschaltungseinrichtung vorgesehen ist. Z. B. kann die Kette herausspringen, die Gangschaltungseinrichtung nicht ordnungsgemäß arbeiten oder sich Befestigungselemente oder dergleichen lösen, etc. Diese auftretenden Probleme können unter Umständen durch

geeignete Werkzeuge behoben werden, wie z. B. einem Inbusschlüssel, einem Schraubenzieher oder dergleichen. Bei den bekannten Gangschaltungseinrichtungen können keine Werkzeuge für das Fahrrad gehalten werden, sodass nur eine Handbetätigung bei der Reparatur möglich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gangschaltungseinrichtung der vorgenannten Art bereitzustellen, welche möglichst leicht und kostengünstig ist sowie eine möglichst lange Lebensdauer aufweist und bei der die vorgenannten Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Schutzspruches 1 gelöst.

Es wird eine erfindungsgemäße Gangschaltungseinrichtung vorgeschlagen, welche vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist und Aufnehmungen für Werkzeuge aufweist. Besonders vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Gangschaltungseinrichtung, dass sie ein geringes Gewicht und eine lange Lebensdauer aufweist, wobei die Fertigungskosten relativ gering sind.

Eine Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass die erfindungsgemäße
Gangschaltungseinrichtung mit einem sogenannten Direktformverfahren (direct-form) hergestellt wird, sodass die Herstellung auf einfachste Weise möglich ist.

Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass die erfindungsgemäße
Gangschaltungseinrichtung eine Vielzahl von Werkzeugaufnahmen zum Halten von Werkzeugen aufweist.

Um die vorgenannten Ausgestaltungen der verbesserten Gangschaltungseinrichtung für ein Fahrrad vorzusehen, umfasst diese einen Körper, welcher einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen mit einem Rahmen eines Fahrrads aufweist. Des weiteren ist eine Kettenführung zur Aufnahme bzw. Führung einer Kette vorgesehen, wobei die Kettenführung die Kette des Fahrrades geeignet bewegt. Des weiteren kann eine äußere Führungsstange und eine innere Führungsstange vorgesehen sein, welche zum Befestigen des Körpers und der Kettenführung vorgesehen sind. Somit ist ein paralleler Bewegungsmechanismus vorgesehen, welcher durch die äußere Führungsstange und die innere Führungsstange gebildet wird und die Kettenführung derart bewegt, dass die Kette mit unterschiedlich großen Zahnräder der Schaltung in Eingriff gebracht wird. Eine für die Feineinstellung vorgesehene Einstellschraube und eine Feststellschraube sind ebenfalls vorgesehen, welche durch den Körper zum Einstellen und Fixieren einer parallelen Ausgangsposition der inneren Führungsstange verlaufen. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Gangschaltungseinrichtung eine Kabelführung an einer Seite der inneren Führungsstange zum Führen eines Kabels auf. Des weiteren ist vorgesehen, dass die innere Führungsstange, die Kabelführung, der Körper und die äußeren Führungsstange aus Kunststoff hergestellt sind. Ferner ist ein metallischer Abstandshalter an dem oberen Rand der inneren Führungsstange zum Schutz zwischen der Feineinstellschraube und der Feststellschraube einerseits und der inneren Führungsstange andererseits vorgesehen. Somit kann die innere Führungsstange vor Beschädigungen geschützt werden. Darüber hinaus sind eine Vielzahl von Werkzeugaufnahmen bzw. -halterungen an dem Körper zum Halten von Werkzeugen vorgesehen. Das Kunststoffteil der verbesserten vorderen Gangschaltungseinrichtung kann vorzugsweise durch

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Spritzguss hergestellt werden, sodass zusätzliche Bearbeitungen nicht erforderlich sind.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend die Figuren beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Figur 2 eine teilgeschnittene Ansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Figur 3 eine weitere schematische Ansicht der vorliegenden Erfindung; und

Figur 4 eine schematische Darstellung von Werkzeugen, welche von der vorliegenden Erfindung gehalten werden.

Die vorliegende Erfindung schlägt eine verbesserte vordere Gangschaltungseinrichtung für ein Fahrrad vor, welche einen Körper aufweist, der aus Kunststoff gefertigt ist, um das Gewicht zu verringern, die Lebensdauer zu verlängern und die Fertigungskosten zu reduzieren. Der Körper kann vorzugsweise durch Spritzguss hergestellt werden. Ferner kann die erfindungsgemäße Gangschaltungseinrichtung eine Vielzahl von Werkzeugaufnahmen an dem Körper zum Aufnehmen von Werkzeugen aufweisen.

In den Figuren 1 und 2 sind eine Draufsicht auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und eine geschnittene Seitenansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, umfasst die erfindungsgemäße vordere Gangschaltungseinrichtung für

Fahrräder einen Körper 1, welcher einen Befestigungsabschnitt 11 aufweist. Der Befestigungsabschnitt 11 bildet eine hohlförmige Aufnahme, welche durch zwei Klemmabschnitte mit einem ersten Klemmabschnitt 110 und einem zweiten Klemmabschnitt gebildet wird. Dieser Befestigungsabschnitt 11 ist zum Verbinden mit einem Rahmen eines Fahrrades vorgesehen, welches nicht weiter dargestellt ist. Des weiteren ist eine Befestigungsschraube 2 vorgesehen, welche durch beide Klemmabschnitte 110, 111 zum Befestigen verläuft. Der Körper 1 weist Werkzeugaufnahmen 12 zum Aufnehmen von Werkzeugen, ein äußeres Führungsstangen-Verbindungselement 13 und ein inneres Führungsstangen-Verbindungselement auf. Eine Kettenführung 3, welche etwa U-förmig ausgebildet ist, umfasst eine innere Kettenführung 31, eine äußere Kettenführung 32 und ein Verbindungselement 33. Die Kettenführung 3 ist zum Halten einer Kette des Fahrrads vorgesehen, welche nicht weiter dargestellt ist. Die Kette wird durch die innere Kettenführung 31 und durch die äußeren Kettenführung 32 vor- und zurückbewegt. Das Verbindungselement 33 verhindert, dass die Kette herausspringen kann und hält die Kette und die Kettenführung 3 zusammen. Eine äußere Führungsstange 4 ist mit einem Ende mit dem äußeren Führungsstangen-Verbindungselement 13 über einen ersten Schwenkpunkt 5 verbunden. Das andere Ende der äußeren Führungsstange 4 ist mit einem äußeren Verbindungselement 320 verbunden, welches sich von der äußeren Kettenführung 32 über einen zweiten Schwenkpunkt 6 erstreckt. Eine Einstellschraube 7 und eine Feststellschraube 8 verlaufen durch den Körper 1 zum Feinjustieren und Fixieren der Ausgangsposition der inneren Führungsstange 9. Die innere Führungsstange 9 ist mit einem Ende mit dem inneren Führungsstangen-Verbindungselement über einen dritten Schwenkpunkt 20 verbunden. Das andere

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Ende der inneren Führungsstange 9 ist mit einem inneren Verbindungselement 310 verbunden, welches aus der inneren Kettenführung 31 hervorsteht. Des weiteren ist ein metallischer Abstandshalter 22 an dem oberen Rand der inneren Führungsstange 9 zum Schutz zwischen der Einstellschraube 7, der Feststellschraube 8 und der inneren Führungsstange 9 vorgesehen. Infolgedessen können Beschädigungen der inneren Führungsstange 9 verhindert werden. Eine Kabelführung 23 ist an der äußeren Seite der inneren Führungsstange 9 vorgesehen, welche eine Kabelführungsrolle 230 und eine Kabelverschlussschraube zum Einstellen verschiedener Kabelspannungen umfasst. Wenn es an einem Herunterziehrahmen ( pull-down frame ) befestigt ist, verläuft das Schaltkabel durch die Kabelführungsrolle 230 und erstreckt sich entlang der Kabelführung 23, sodass es durch die Kabelbefestigungsschraube 231 fixiert ist, welches nicht in der Figur dargestellt ist. Wenn es an einem Zugrahmen ( drawing frame ) befestigt ist, wird das Schaltkabel durch die Kabelverschlussschraube 231 direkt befestigt. Der Körper 1, die äußere Führungsstange 4, die innere Führungsstange 9 und die Kabelführung 23 sind aus Kunststoff hergestellt, wobei der metallische Abstandshalter 22 an dem oberen Rand der inneren Führungsstange 9 zum Vermeiden von Beschädigungen an der inneren Führungsstange 9 vorgesehen ist. Die Werkzeugaufnahmen 12 zum Halten von Werkzeugen weisen Klemmrippen 120 an beiden Seiten auf, welche aus einem flexiblen Kunststoffmaterial zum Halten der Werkzeuge hergestellt sind, welches nicht weiter in der Figur dargestellt ist. Der erste Schwenkpunkt 5, der zweite Schwenkpunkt 6, der dritte Schwenkpunkt 20 und der vierte Schwenkpunkt 21 bilden einen Vier-Punkt-Verbindungsmechanismus. Bei der Verwendung des Vier-Punkt-

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Verbindungsmechanismus wird durch die äußere Führungsstange 4 und die innere Führungsstange 9 ein paralleler Bewegungsmechanismus gebildet, um die Kettenführung 3 zu bewegen, sodass die Kette mit unterschiedlich großen Zahnrädern der Schaltung in Eingriff bringbar ist, welches in der Figur nicht gezeigt ist. Eine Rückholfeder 24 ist an dem äußeren Rand des vierten Schwenkpunktes 21 zum Zurückstellen der Kabelführung 23 in die ursprüngliche Position vorgesehen.

In Figur 3 ist schematisch die Bedienung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Ein Inbusschlüssel 25 und ein Schraubenzieher 26 sind in den Werkzeugaufnahmen 12 vorgesehen, welches in Figur 1 dargestellt ist. Die Klemmrippen 120 in den Werkzeugaufnahmen 12 klemmen den Inbusschlüssel 25 und den Schraubenzieher 26 fest, wie dies auch in Figur 1 gezeigt ist. Da das Kunststoffmaterial der Klemmrippen 120 flexibel ist, können die Werkzeuge sicher festgeklemmt werden. Ein Schaltkabel 27 verläuft durch die Kabelführungsrolle 230 und erstreckt sich entlang der Kabelführung 23. Durch die Kabelverschlussschraube 231 ist das Schaltkabel 27 fixiert. Wenn das Schaltkabel 27 in Richtung A bewegt wird, wird die Kabelführung 23 ebenfalls bewegt, sodass die Kettenführung 3 in Richtung B über den Vier-Punkt-Verbindungsmechanismus mit dem ersten Schwenkpunkt 5, dem zweiten Schwenkpunkt 6, dem dritten Schwenkpunkt 20 und dem vierten Schwenkpunkt 21 der Schaltung bewegt wird oder das Schaltkabel 27 ist direkt mit der Kabelverschlussschraube 231 befestigt und bewegt sich in Richtung B.

In Figur 4 sind die von der vorliegenden Erfindung gehaltenen Werkzeugen dargestellt. Wenn sich beim Fahrradfahren die vordere Gangschaltungseinrichtung

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verstellt, weil sich &zgr;. &Bgr;. die Kabelverschlussschraube gelöst hat und die Gangschaltungseinrichtung weiter benutzt wird, kann deshalb die Bedienung der Gangschaltungseinrichtung unpräzise werden. Um die Gangschaltungseinrichtung nachzustellen kann vorzugsweise der Schraubenzieher 26 in eine Ausnehmung 250 des Inbusschlüssels 25 eingesteckt werden, sodass nach dem Einpassen eine T-Form gebildet wird und der Schraubenzieher 26 einen Griffabschnitt des Inbusschlüssels bildet. Somit kann der InbusSchlussel 25 zum Nachstellen der Kabelverschlussschraube 231 verwendet werden, wie dies auch in Figur 4 gezeigt ist. Auf diese Weise kann die Spannung des Schaltkabels 27 verändert werden. Nach dem Einstellen arbeitet die Gangschaltungseinrichtung wieder korrekt. Auf der anderen Seite kann der Inbusschlüssel 25 auch als Griffabschnitt bei dem Schraubenzieher 26 benutzt werden.

Bei der vorderen Gangschaltungseinrichtung für Fahrräder gemäß der vorliegenden Erfindung kann die äußere Führungsstange, die innere Führungsstange und der Körper aus Kunststoff durch Spritzguss hergestellt werden, ohne dass eine zusätzliche Bearbeitung notwendig ist. Deshalb werden insbesondere die Fertigungskosten verringert und somit wird die erfindungsgemäße Gangschaltungseinrichtung noch konkurrenzfähiger. Darüber hinaus wird das Gewicht des Fahrrades durch die Verwendung von Kunststoffmaterial bei der Gangschaltungseinrichtung reduziert. Im Gegensatz zu metallischen Werkstoffen, welche bei den bekannten Gangschaltungseinrichtungen verwendet werden, treten dort Rostprobleme auf. Bei der vorliegenden Erfindung wird dagegen nicht rostendes Material, wie z. B. Kunststoff verwendet, sodass bei der erfindungsgemäßen Gangschaltungseinrichtung keine Rostprobleme auftreten. Des weiteren treten keine Komplikationen während des

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Bearbeitungsprozesses auf und ferner ist dieses Material wetterfest, sodass die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Gangschaltungseinrichtung verlängert wird. Darüber hinaus sind eine Vielzahl von Werkzeugaufnahmen an dem Körper zum Halten von Werkzeugen vorgesehen, welche auf einfachste Weise während des Spritzgießens vorgesehen werden können, ohne dass dabei irgendwelche Schwierigkeiten auftreten.

Die vorgenannte Beschreibung stellt bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die gezeigten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt. Mögliche Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, wie z. B. die Veränderung der Formen oder der Anordnungen der Befestigungselemente oder dergleichen, die Funktionen und Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie jede Idee eines Fachmannes dieser Technologie wird durch den Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst.

Insgesamt wird eine verbesserte vordere Gangschaltungseinrichtung für Fahrräder vorgeschlagen, bei der eine Seite einer inneren Führungsstange an einer Kabelführung zum Führen des Schaltkabels vorgesehen ist. Des weiteren sind die innere Führungsstange, die Kabelführung, ein Körper und eine äußere Führungsstange aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Darüber hinaus ist ein metallischer Abstandshalter an dem oberen Rand der inneren Führungsstange zum Schutz zwischen einer Einstellschraube, einer Feststellschraube und der inneren Führungsstange vorgesehen. Somit kann die innere Führungsstange vor Beschädigungen geschützt werden. Der Körper weist eine Vielzahl von Werkzeugaufnahmen zum Halten von Werkzeugen auf. Das Kunststoffteil der erfindungsgemäßen vorderen Gangschaltungseinrichtung kann durch Spritzguss hergestellt

werden, ohne dass eine zusätzliche Bearbeitung notwendig

Claims (16)

1. Gangschaltungseinrichtung für ein Fahrrad, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Aufnahme (12) zum Halten wenigstens eines Werkzeuges vorgesehen ist.

2. Gangschaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (12) an einem Körper (1) vorgesehen ist, welcher aus Kunststoff gefertigt ist.

3. Gangschaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, umfassend:
den Körper (1), welcher einen Befestigungsabschnitt (11) zum Verbinden mit einem Rahmen eines Fahrrades aufweist;
eine Kettenführung (3), welche eine Kette führt und die Kette bewegt;
eine äußere Führungsstange (4) und eine innere Führungsstange (9), welche zum Verbinden des Körpers und der Kettenführung (3) vorgesehen sind, sodass ein paralleler Bewegungsmechanismus zum Bewegen der Kettenführung (3) vorgesehen ist, welcher durch die äußere Führungstange (4) und durch die innere Führungsstange (9) gebildet wird, um die Kette mit unterschiedlich großen Zahnrädern der Schaltung in Eingriff zu bringen;
eine Einstellschraube (7) und eine Feststellschraube (8), welche durch den Körper (1) zum Einstellen und Fixieren der parallelen Ausgangsposition der inneren Führungsstange (9) verlaufen;
das Merkmal, dass die innere Führungsstange (9), die Kabelführung (23), der Körper (1) und die äußere Führungsstange (4) aus Kunststoff gefertigt sind, wobei ein metallischer Abstandshalter (22) an dem oberen Rand der inneren Führungsstange (9) zum Schutz zwischen der Einstellschraube (7), der Feststellschraube (8) und der inneren Führungsstange (9) vorgesehen sind, sodass an der inneren Führungsstange (9) Beschädigungen vermeidbar sind; und
eine Vielzahl von Werkzeugaufnahmen (12), welche an dem Körper (1) zum Halten von Werkzeugen vorgesehen sind.

4. Gangschaltungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (11) einen Hohlraum aufweist, welcher durch zwei Klemmabschnitte umfassend einen ersten Klemmabschnitt (110) und einen zweiten Klemmabschnitt (111) vorgesehen ist.

5. Gangschaltungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Öffnung an jedem vorderen Ende der beiden Klemmabschnitte (110, 111) zum Befestigen einer durch die Öffnungen verlaufenden Verschlussschraube (2) vorgesehen ist.

6. Gangschaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kabelführung (23) an einer Seite der inneren Führungsstange (9) zum Führen des Kabels vorgesehen ist, wobei die Kabelführung (23) aus einem Kunststoff gefertigt ist.

7. Gangschaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahmen (12) eine Vielzahl von Klemmrippen (120) zum Verklemmen eines zu haltenden Werkzeuges aufweisen.

8. Gangschaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zu haltende Werkzeug ein Inbusschlüssel (25) ist.

9. Gangschaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zu haltende Werkzeug ein Schraubenzieher (26) ist.

10. Gangschaltungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelführung (23) eine Kabelführungsrolle (230) und eine
Kabelverschlussschraube (231) aufweist, dass ein Schaltkabel (27) um die Kabelführungsrolle (230) verläuft und sich entlang der Kabelführung (23) erstreckt, sodass es durch die
Kabelverschlussschraube (231) fixierbar ist.

11. Gangschaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) ein äußeres Führungsstangen - Verbindungselement (13) und ein inneres Führungsstangen - Verbindungselement (14) aufweist.

12. Gangschaltungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenführung (3) U-förmig ausgebildet ist und eine innere Kettenführung (31), eine äußere Kettenführung (32) und ein Verbindungselement (33) umfasst.

13. Gangschaltungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein inneres Verbindungselement (310) von der inneren Kettenführung (31) erstreckt und dass sich ein äußeres Verbindungselement (320) von der äußeren Kettenführung (32) erstreckt.

14. Gangschaltungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der äußeren Führungsstange (4) mit dem äußeren Führungsstangen- Verbindungselement (13) über einen ersten Schwenkpunkt (5) verbunden ist und dass das andere Ende der äußeren Führungsstange (4) mit dem äußeren Verbindungselement (320) über einen zweiten Schwenkpunkt (6) verbunden ist.

15. Gangschaltungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der inneren Führungsstange (9) mit dem inneren Führungsstangenverbindungselement (14) über einen dritten Schwenkpunkt (20) verbunden ist und dass das andere Ende der inneren Führungsstange (9) mit dem inneren Verbindungselement (310) über einen vierten Schwenkpunkt (21) verbunden ist.

16. Gangschaltungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückstellfeder an dem äußeren Rand des vierten Schwenkpunktes (21) vorgesehen ist.