DE3404797A1

DE3404797A1 - Fahrradgangschaltung

Info

Publication number: DE3404797A1
Application number: DE19843404797
Authority: DE
Inventors: Samuel Z. Columbia Mo. Strong
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-02-10
Filing date: 1984-02-10
Publication date: 1984-08-16
Also published as: GB8403393D0; US4548092A; GB2135028B; IT8467127A0; FR2540817A1; CA1209371A; GB2135028A; JPH0156031B2; IT8467127A1; JPS59192687A; FR2540817B1; DE3404797C2; IT1179582B; IT8452966V0

Description

Dr.-Ing. Roland Liesegang ^: .. . : Patentanwalt

European Patent Attorney

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Telekopmrer (089) ;"720480. 2.ΊΌ4

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Fahrradgangschaltung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Landfahrzeuge und insbesondere auf Fahrräder.

Das Gangwechseln bei einer typischen Mehrgangschaltung eines Fahrrades verlangt vom Fahrer, daß er seine Hand von der Lenkstange wegnimmt, um die Gangschaltung zu betätigen. Dies führt zu einer unsicheren Fahrsituation, weil das Gangwechseln auf Kosten der Kontrolle über das Fahrrad vor sich geht. Wenn der Radfahrer Gänge wechselt, kann er nicht gleichzeitig die Handbremse betätigen, und diese Situation wird in einem Notfall durch das Erfordernis verschärft, daß der Radfahrer während des Gangwechsels seine Hand nicht an der Lenkstange hat. 15

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Fahrradgangschaltung zu schaffen, welche gleichzeitig mit dem Gangwechsel ein Bremsen ermöglicht und dem Radfahrer außerdem gestattet, beide Hände während des Gangwechsels an der Lenkstange zu halten.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die folgenden Merkmale vorgesehen:

eine an der Lenkstange fest anbringbare, stationäre Grundplatte, in deren oberer Stirnfläche mehrere Indexmarken ausgebildet sind; eine Drehplatte, die relativ drehbar zu der Grundplatte mit dieser gekuppelt ist und mit einem an ihrer Oberseite befestigten Handgriff zu ihrer Drehung versehen ist, eine Gangschaltscheibe, die mit einem Gangschaltseil zu entsprechenden Gängen des Fahrrades sowie mit der Drehplatte zu einer gemeinsamen Drehung mittels eines an der Drehplatte angebrachten Bolzens gekuppelt ist, wobei der Bolzen durch eine Bohrung^ in der Grundplatte hindurch in Eingriff mit der Gangschaltscheibe hindurchragt, und Befestigungsmittel zum Sichern der Gangschaltscheibe auf dem Bolzen.

Bei der Erfindung ,ist also die Grundplatte mit der Lenkstange verbunden, und die Drehplatte ist mit dem von dem Radfahrer zu greifenden Handgriff verbunden. Die Gangschaltscheibe ist mit der Drehplatte gekuppelt, und eine bewegliche Rastvorrichtung ist zwischen der Drehplatte und der Grundplatte angeordnet. Die Rastvorrichtung erzeugt hörbare Klickgeräusche, wenn der Handgriff gedreht wird, um den Vollzug der. Gangwechsel anzuzeigen und außerdem die Kontrolle der Schaltung insgesamt zu verbessern.

Die Vorrichtung nach der Erfindung gestattet also dem Radfahrer einen Gangwechsel vorzunehmen, ohne daß er hierzu seine Hände von der Lenkstange oder von einem Bremsgriff wegnehmen muß.

Bei einer Ausführung der Schaltung nach der Erfindung sind Mittel vorgesehen, welche dem Radfahrer erlauben, daß er seine Hände nach einem Gangwechsel in eine andere Lage ohne einen weiteren Gangwechsel bringen kann. Diese Ausführung umfaßt eine Kupplung zum lösbaren Entkuppeln des Handgriffs von der Gangschaltscheibe über eine Zwischenplatte und anschließend Lösen des Handgriffs von der Zwischenplatte, nachdem der Gangwechsel vollzogen worden ist.

Wie oben erläutert erhöht die Fahrradgangschaltung nach der Erfindung die Fahrsicherheit beim Radfahren. Außerdem erhöht die Schaltung die Wirksamkeit bei der Kontrolle über das Fahrrad, weil sowohl die Bremse als auch der Gangschaltmechanismus gleichzeitig betätigt werden können. Somit kann der Radfahrer gleichzeitig beim Bremsen herunterschalten und ist dann unmittelbar bereit zum Anfahren nach einem Halt oder zum erneuten Beschleunigen aus langsamer Fahrt mit kleinem Gang.

Die Fahrradgangschaltung verfügt auch über Mittel zum Einstellen der Empfindlichkeit des Gangwechselmechanismus aus einer Konfiguration, bei welcher große Kraft und kurze Wege zum Bewirken eines Gangwechsels erforderlich sind, in eine Konfiguration, welche kleine Kraft aber große Bewegungen zum Bewirken desselben Gangwechsels erfordert.

Auch die Lenkstange ist einstellbar, um zum Komfort des Radfahrers eine Anpassung an die Fahrbedingungen zu ermöglichen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von vorn oben

eines Fahrradvorderteiles mit einer Gangwechseleinheit gemäß einer Ausführung der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Gangwechseleinheit nach Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung

der Gangwechseleinheit nach Fig. 1; Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Grundplatte der

Gangwechseleinheit nach Fig. 1 mit fünf darin vorgesehen Schlitzen, die in Verbindung mit der zwei-schlitzigen Einheit nach Fig. 3 zu verwenden ist, um eine Zehn-Gang-Fahrradschaltung zu schaffen;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine einstellbare Lenkstange, die in Verbindung mit der Fahrradgangschaltung nach der Erfindung vorteilhaft verwendbar ist;
Fig. 6 eine Schnittdarstellung nach der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 eine Explosionsdarstellung einer anderen Ausführung der Gangwechseleinheit nach der Erfindung;

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine bei der Gangwechseleinheit nach Fig. 7 verwendbare Drehplatte Fig. 9 eine Draufsicht auf eine bei der Gangwechseleinheit nach Fig. 7 zu verwendende Zwischenplatte;

Fig.lOeine Draufsicht auf eine bei der Gangwechseleinheit nach Fig., 7 zu verwendende stationäre Grundplatte;

Fig. 11 eine Schnittdarstellung der Gangwechseleinheit nach Fig. 7 und

Fig. 12 und 13 Schnittdarstellungen der Gangwechseleinheit nach Fig. 7 zur Darstellung der Kupplungsbetätigung dieser Gangwechseleinheit.

In Fig. 1 ist eine Handeinheit 10 an der Lenkstange HB eines Fahrrades montiert gezeigt. Die Einheit 10 umfaßt einen Handgriff 14, eine Bremsbetätigungsvorrichtung 16 und eine Gangwechselvorrichtung 20.

Die Bremsbetätigungsvorrichtung 16 umfaßt einen handbetätigbaren Bremshebel 22, der schwenkbar an einem Bügelrahmen 24 angelenkt ist und ein Bremsseil 26 kontrolliert, das in einem Bremsseilmantel 28 läuft. Der Bremshebel betätigt Bremsbacken an den Rädern eines Fahrrades in bekannter Weise, und ein Griff 30, der am Bügelrahmen montiert ist, erlaubt dem Radfahrer ein bequemes Halten bzw. Ziehen des Bremshebels an der Handeinheit. Der Handgriff kann zur Anpassung an unterschiedliche Radfahrer unterschiedliche Größe haben und lösbar am Bügelrahmen 24 befestigt sein.

Wie am besten aus Fig. 3 zu erkennen ist, umfaßt die Gangwechselvorrichtung 20 eine Drehplatte 40 und eine Grundplatte 42 oder 42'. Die Darstellung in Fig. 3 deutet an, daß eine Grundplatte 42 zwei Schaltstufen aufweist, während die andere Grundplatte 42' fünf^Schaltstufen aufweist, wobei in kombinierter Anwendung beider Grundplatten eine Zehn-Gang-Schaltung realisiert ist. Die Drehplatte und die Grundplatte sind beide kreisrund und haben im wesentlichen gleiche Außendurchmesser, so daß sie in montiertem Zustand koinzident sind.

Die Grundplatte 42,42' ist an der Lenkstange mittels eines Bügelrahmens 50 befestigt und am besten aus Fig. 3 und 4 zu erkennen. Die Grundplatte 42,42" hat ein zentrales Loch 52 und Montagelöcher 54 und 56, deren Zweck im folgenden erläutert ist. Mehrere muldenartige Rinnen bzw. Schlitze 59,59' sind in der oberen Stirnfläche 58 der Grundplatte 42,42' ausgebildet. Die Rinnen 59,59' sind langgestreckt und mit abgerundeten Enden 60 nahe dem Umfang 62 der Grundplatte sowie mit konvergierenden Enden 64 benachbart dem zentralen Loch 52 ausgebildet. Jede Rinne 59,59' ist auf einen Mittelpunkt ausgerichtet, der benachbart und im Abstand von der Mitte der Grundplatte 42,42' liegt, um eine exakte Gangwähleinstellung zu ermöglichen.

Die Rinnen 59,59' sind im Hinblick auf die Gangwählbedingungen orientiert und positioniert, wie es für den Fachmann aus dieser Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen klar hervorgeht. Die Grundplatte weist auch eine untere Stirnfläche 66 auf.

Die Drehplatte 40 hat eine untere Stirnfläche 70, welche neben der oberen Stirnfläche 58 der Grundplatte liegt. Ein Längsschlitz 74erstreckt sich diametral über die obere Stirnfläche 76 der Drehplatte 40. Der Längsschlitz 74 ist so bemessen und gestaltet, daß er den Bügelrahmen 24 passend aufnehmen kann. Befestigungselemente verbinden den Bügelrahmen 24 mit der Drehplatte 40, oder der Bügelrahmen 24 ist mit der Drehplatte 40 gemeinsam geformt,, wenn dies als zweckdienlich erachtet wird.

An der Drehplatte 40 ist ein Bolzen 80 befestigt, der von der unteren Stirnfläche 70 nach unten ragt. Der Bolzen 80 ist mittig an der Drehplatte

40 angeordnet, so daß er durch das zentrale Loch 52 der Grundplatte 42 hindurchragen kann. Der Bolzen 80 hat ein Gewinde und ein Paar Anflachungen 84.

Die Gangwechselvorrichtung 20 umfaßt auch eine Gangschaltscheibe 90 zylindrischer Gestalt mit einer zylindrischen Außenfläche 92, einem Keilloch 94 und einer benachbart davon angeordneten ümfangsnut

96. Ein Schaltseil 100 ist in der ümfangsnut aufgenommen und mit einem Nippel 102 im Keilloch 94 gehalten. Das Schaltseil 100 ist an der Grundplatte 42,42' über einen Montagearm 106 und Schrauben 108 befestigt. Das Schaltseil 100 betätigt die Kettenschalt-Zahnräder der Gangschaltung. Die beschriebene Ausführung verlangt eine Einwärtsdrehung der Hand zum Körper hin, um die Zahnräder mittels des Schaltseils 100 umzuschalten. Jedoch ermöglicht eine entgegengesetzte Anbringung des Schaltseils 100 ^an derGangschaltscheibe 90 auch eine Auswärtsdrehung der Hand vom Körper weg.

Ein polygonales Loch 120 ist in der Mitte der Gangschaltscheibe 90 angeordnet und nimmt den Bolzen 80 auf_r wobei die Anflachungen 82 des Bolzens mit ebenen Seiten 122 des Loches 120 zusammenwirken, so daß die Gangschaltscheibe 90 mit der Drehplatte 40 zu gemeinsamer Drehung gekuppelt ist. Die Gangschaltscheibe 90 ist an der Grundplatte 42,42' mittels einer Verriegelungsmutter 126 und einer Einstellmutter 128 gehalten, die auf den Bolzen 80 aufgeschraubt sind. Die Einstellmutter 128 liegt an der Gangschaltscheibe 90 an, die ihrerseits

mit der unteren Stirnfläche 66 der Grundplatte in Kontakt ist, und zwängt die Drehplatte 40 gegen die Grundplatte 42,42' mittels des' Bolzens 80 unter vorbestimmtem Druck. Dieser Druck wird so gewählt, daß er eine Relativdrehung zwischen den

Platten erlaubt, jedoch verhindert, daß die Kettenschaltungs-Rückstellfeder die Einheit verdreht. Die Veriegelungsmutter 126 hält diese Einstellung fest.
10

Die Handeinheit 10 weist eine Rastvorrichtung 150 auf, welche eine an der oberen Stirnfläche 76 der Drehplatte mittels Schrauben oder dgl. befestigte Konsole 152 umfaßt, wobei sich die Schrauben durch Schlitze 153 in der Konsole erstrecken und eine Verbindung über Gewindebohrungen in der Drehplatte 40 herstellen.Die Schlitze 153 lassen nach Bedarf eine Bewegung der Konsole 152 auf der Drehplatte 40 zu. Die Konsole 152 hat eine Innengewindebohrung 154 in ihrer Mitte, die axial mit einem Schlitz oder Langloch 156 in der Drehplatte 40 ausgerichtet ist. Der Schlitz 156 überlappt die Rinnen 59, 59', so daß auch die Bohrung 154 auf die Rinnen ausgerichtet ist. 25

Die Rastvorrichtung hat ferner eine Rastkugel 164, die in der Bohrung 154 und dem Schlitz 156 aufgenommenist, sowie eine Druckfeder 166, welche die Rastkugel 164 gegen die Platten drückt. Eine Schraubkappe 170 ist auf die Montagebohrung aufgesetzt, um die Feder und die Rastkugel in der Bohrung 154 zu halten.

Die zusammengebaute Einheit ist im Schnitt in Fig. 2 gezeigt, die nun beschrieben wird. DieRastkugel 164 wird in die Rinnen 59 bzw. 59' vorgespannt, kann sich jedoch von Rinne zu Rinne durch überwinden der Vorpsannkraft der Feder 166 bewegen. Die Rastvorrichtung 150 kann die Verriegelungsmutter 126 dabei unterstützen, die Kettenschaltungs-Rückstellfeder an einer Bewegung der Platten 40 und 42 zu hindern. Die Rinnen 59,59' fungieren somit als Indexmarken für die Gangwechseleinheit. Eine solche Bewegung ergibt hörbare Klickgeräusche, wenn die Rastkugel sich von einer Rinne zur nächsten bewegt. Wenn der Handgriff 14 gedreht wird, wird das Schaltseil 100 mittels der Gangschaltscheibe 90 bewegt, wodurch die Gänge gewechselt werden.Bei jedem Halt rastet die Rastkugel 164 in einer Rinne 59 bzw. 59' ein und wird darin durch die Feder 166 gehalten. Jede Rinne 59, 59' ist so positioniert, daß sie über das Schaltseil 100 eine entsprechende Gangwahl gestattet. Eine Drehung des Handgriffes 14 wird der Gangschaltscheibe 90 über den Bolzen 80 mitgeteilt, wobei diese Drehung relativ zur stationären Grundplatte 42,42' stattfindet, so daß die Rastkugel 164 sich relativ zu dieser Grundplatte und den darin vorgesehen Rinnen 59,59' bewegt.

Die Anordnung der Rinnen 59,59' in der stationären Grundplatte 42, 42' und die Rastvorrichtung 150 sorgen für die erforderliche Einstellung zum Ausgleich der unterschiedlichen Hub- oder Schwenkwege der verschiedenen auf dem Markt befindlichen Kettenschaltungen und begrenzen gleichzeitig die Drehbewegung des Handgriffes 14 auf ein im komfortablen Bereich liegendes Maß. Die Rastvorrichtung 150 hat eine Konsole 152 mit Schlitzen 153, welche eine Ein-

stellung im Hinblick auf das Maß der Drehung des Handgriffes 14 ermöglichen. Die Rastvorrichtung 150 ist bezüglich der Drehplatte 40 exzentrisch angeordnet, so daß sie zum Schaffen einer zusätzlichen Einstellmöglichkeit verdreht werden kann.Wenn die Rastvorrichtung 150 näher zur Handgriffmitte hin eingestellt wird, ist der Drehbereich des Handgriffs kleiner und infolgedessen auch der Hub des Schaltseiles 100 bezüglich seines Mantels verringert, was zu einer kleineren Bewegung an der Kettenschaltung führt. Wenn die Rastvorrichtung 150 auf eine Stelle weiter entfernt von der Drehmitte des Handgriffes eingestellt wird, ist der Drehbereich des Handgriffsvergrößert und folglich auch ein größerer Hubweg des Schaltseiles 100 in seinem Mantel erzeugt, der zu einer größeren Bewegung der Kettenschaltung führt. Dies ermöglicht eine feine Einstellung der Rastvorrichtung 150 derart, daß die Kettenschaltung und die Rastvorrichtung aufeinander richtig abgestimmt werden können.

Die Schraubkappe 170 der Rastvorrichtung 150 ermöglicht ein Entspannen der auf die Rastkugel 164 wirkenden Feder 166, was die Montage und die Demontage erleichtert.

Die in Fig. 4 gezeigte Grundplatte weist fünf langgestreckte Rinnen bzw. Schlitze 59' auf, während die in Fig. 3 gezeigte Grundplatte zwei Rinnen 59 aufweist. Es können jedoch auch andere Formen und Anzahlen von Rinnen bzw. 'Schlitzen vorgesehen werden, ohne daß der Rahmen der Offenbarung verlassen wird. Zum Beispiel kann die Einheit 10, die zur rechten Hand des Radfahrers gehört, fünf Gangschalträder kontrollieren, während die zur linken Hand gehörende Einheit zwei Gangschalträder auf der

Pedalnabe kontrollieren kann.

Die Rinnen 59,59' können so angeordnet sein, daß das Maß der Drehung, welche zum Aktivieren der Gangschaltscheiben und Kettenschalträder erforderlich ist, im Komfortbereich der Bewegung liegt, die ein durchschnittlicher Radfahrer mit seinem Unterarm bzw. Handgelenk zum Körper hin oder davon weg (Pronation oder Supination) ausführt.

Eine andere Ausführung der Handeinheit gemäß der Erfindung ist in den Figuren 7 bis 13 gezeigt.Die Handeinheit 200 ermöglicht einem Radfahrer den Gangwechsel und darauf das Bringen der Hand und des Armes in eine bequeme Lage bezüglich der Lenkstange, während das Fahrrad im gewählten Gang verbleibt. Die Einheit 200 umfaßt eine Bremsbetätigungsvorrichtung 16, einen Handgriff 14, eine Gangschaltscheibe 90 und eine zugehörige Einstellmutter 128 sowie Verriegelungsmutter 126. Die Gangschaltscheibe ist mit der Drehplatte 40' mittels eines Bolzens 80' gekuppelt, der dem Bolzen 80 ähnlich ist. Ferner gehören zu der Einheit 200 ein Bremsseil und ein Schaltseil wie oben anhand der Ausführungen nach den Fig. 1 bis 4 beschrieben. Eine Rastvorrichtung 150' weist eine Rastkugel 164 und eine Spannfeder 166 auf und ist auf Rinnen 59 bzw. 59" während eines Gangwählvorganges ausgerichtet, wie oben beschrieben.

Eine stationäre Grundplatte 42" ist fest an der Lenkstange mittels eines Bügels 50 wie oben beschrieben montiert, und eine Drehplatte 40' ist wie oben beschrieben am Bügelrahmen 24 befestigt.

Alternativ könnte die Grundplatte zur gerichteten Aufnahme der Lenkstange geformt sein.

Die Einheit 200 weist eine Kupplung 220 auf, welche über den Handgriff 14 die Gangschaltscheibe 90 dreht und somit die Fahrgänge des Fahrrads zu wechseln erlaubt und dann eine Drehung bezüglich des übrigen Teils der Einheit gestattet, so daß eine bequeme Hand-Arm-Position eingenommen werden kann, nachdem ein Gangwechselvorgang erfolgt ist.

Die Kupplung 220 umfaßt eine Zwischenplatte 224 mit einer oberen Stirnfläche 226, einer unteren Stirnfläche 228 und einer äußeren ümfangsflache

230. Die Zwischenplatte 224 hat mehrere Ausschnitte 232, um das Gewicht der Einheit 200 zu vermindern, und einen Totgangschlitz 234, der sich in der Zwischenplatte um einen zentralen Nabenabschnitt 238 erstreckt. Ein polygonales, vorzugsweise sechseckiges Loch 242 ist in der Zwischenplatte ausgebildet, und eine zentrale Bohrung 244 bildet eine Senkbohrung zum polygonalen Loch 242.

Von der Nabe 238 ragen mehrere Speichen 246,248 und 250 zum ümfangsrand. Mehrere Rastbohrungen 254 sind in der Speiche 248 in einer radial nach außen weisenden Reihe so angeordnet, daß sie die Rinnen 59,59' in der Grundplatte 42,42' wie oben anhand der Einheit 10 beschrieben überlappen. Die Rastbohrungen 254 nehmen Rastkugel 164 und Spannfeder 166 wie oben anhand der Rastborhung 154 beschrieben auf. Die Rastkugel 164 und Spannfeder 166 sind angepaßt an die gewünschte Auswahl der Gangwechselbewegung in einer der Bohrungen 254 aufgenommen. Da die Bohrungen 254 radialen Abstand

haben, schafft das Bewegen der Rastkugel 164 und Spannfeder 166 zu einer weiter außen gelegenen Bohrung eine größere Auswahlmöglichkeit als wenn die Rastkugel 164 und die Spannfeder 166 in einer weiter innen gelegenen Bohrung aufgenommen sind und zum Bewirken des gleichen Gangwechsels mittels der Gangschaltscheibe und des Schaltseiles weiter bewegt werden müssen. Andererseits erfordert die weiter innen gelegene Position weniger Kraftaufwand für die Bewegung als die äußere Position.

Ein weiteres Loch 262 in der Zwischenplatte 224 liegt benachbart dem äußeren ümfangsrand 230. Dieses Loch 262 bildet ein Aufnahmeloch für einen Zeigefinger-Verriegelungsstift.

Die Kupplung 220 umfaßt ferner eine Betätigungsvorrichtung 270, die schwenkbar an dem Bügelrahmen 24 mittels eines Lagerstiftes 272 angeordnet ist.

Die Betätigungsvorrichtung 270 hat einen Gabelrahmen 276 und einen Hebel 278, die miteinander einstückig sind. Der Gabelrahmen 276 hat eine Daumenseite 282 und eine Zeigefingerseite 284, die entsprechend vom Daumen und Zeigefinger des Radfahrers gegriffen werden können, wenn seine Hand am Handgriff 14 der Einheit liegt. Der Hebel 278 hat ein Paar Löcher 288 und 290, die entsprechende Schäfte 294 und 296 eines Daumen-Verriegelungsstiftes 298 und eines Zeigefinger-Verriegelungsstiftes 300 aufnehmen. Der Hebel 278 ist ein Hebel ersten Grades, und somit liegt die Zeigefingerseite 284 des Gabelrahmens 276 auf der relativ zum Lagerstift 272 entgegengesetzten Seite zum Zeigefinger-Verriegelungsstift 300, wobei der Lagerstift 272 den Drehpunkt für den Hebel 278 bildet.

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Die Drehplatte 40' hat ein Aufnahmeloch 306 für den Zeigefinger-Verriegelungsstift und ein Aufnahme-

:..-> loch 310 für den Daumen-Verriegelungsstift. Die stationäre Grundplatte 42" weist mehrere Aufnahmelöcher 320, 322 und 324 für den Daumen-Verriegelungsstift auf, wobei diese Löcher so angeordnet sind, daß sie den Daumen-Verriegelungsstift unter entsprechenden Betriebsumständen aufnehmen können. Die Schäfte der Verriegelungsstifte 298,300 tragen

■•Ρ Gewindemuttern bzw. -köpfe 312, 340 zum Halten der Verriegelungsstifte 298,300 in den, Aufnahmelöchern 320, 322, 324. Federn 316 und 318 umgeben die Schäfte, um die Bewegung der Verriegelungsstifte in die und/oder aus den entsprechenden Löchern zu beeinflussen.

Die Zwischenplatte 224 ist bezüglich der Drehplatte 40' so orientiert, daß der Daumen-Verriegelungsstift 298 in dem Totgangloch 234 und der Zeigefinger 2Q Verriegelungsstift 300 im Loch 262 der Zwischenplatte 224 aufgenommen sind.

Der Bolzen 80' kuppelt die Zwischenplatte 224 mit der Gangschaltscheibe 90 und hat einen polygonalen,vorzugsweise sechseckigen Kopf 330, der in dem polygonalen Loch 242 in der Nabe der Zwischenplatte aufgenommen ist. Im Bolzen 80' ist ein Innengewinde 334 axial ausgerichtet auf die Bohrung 336 ausgebildet, welche die Drehplatte 40¹ mittig durchsetzt.

3Q Eine Bundschraube 338 kuppelt die Drehplatte mit dem Bolzen und weist einen Gewindeschaft 340 und einen Bund 344 auf. Die Bundschraube 338 kuppelt die Drehplatte 40' mit der Zwischenplatte 224 derart, daß sie eine Relativdrehung zwischen diesen

- 19 Platten zuläßt.

Der Bolzen 80' hat Anflachungen 84 zum Kuppeln des Bolzens 80' mit der Gangschaltscheibe 90 und dadurch zum Kuppeln der Gangschaltscheibe 90 mit der Zwischenplatte 224, derart, daß eine Drehung der Zwischenplatte 224 eine entsprechende Drehung der Gangschaltscheibe 90 und damit entsprechenden Gangwechsel hervorruft.

Wie aus dem Vorstehenden evident umfaßt ein Gangwechselvorgang über die Einheit 200 das Kuppeln der Handgriff-Drehplatten-Anordnung mit der Zwischenplatte 224 über die Zeigefinger-Verriegelung, Drehen des Handgriffes und damit der Gangschaltscheibe 90 über die Zwischenplatte 224 und den Bolzen 80', Entkuppeln der Handgriff-Drehplatten-Anordnung von der Zwischenplatte 224 durch Schwenken des Hebels 278 zum Herausziehen des Zeigefinger-Verriegelungsstiftes 300 aus dem Loch 262 an der Zwischenplatte 224 und das Rückstellen des Handgriffes in eine bequeme Orientierung. Wenn die Zwischenplatte 224 relativ zur stationären Grundplatte 42" dreht, bewegt sich die Rastkugel 164 aus einer Rinne 59' in die nächste wie oben beschrieben. Zu jeder Zeit,d.h. bevor, während und nach dem Gangwechselvorgang, bleibt die Hand des Radfahrers am Handgriff 14 ,so daß der Radfahrer vollständige Kontrolle über das Fahrrad behält und jederzeit ohne Umsetzen der Hand, bremsen kann.

Der Vollständigkeit halber sei nun ein kompletter Gangwechselvorgang bei der Ausführung gemäß Fig. 7 bis 13 beschrieben.Wenn der Fahrer mit seiner Hand in der bequemsten Orientierung den Vorgang beginnt,

drückt er zunächst die Zeigefingerseite 282 des Gabelrahmens 376 einwärts, wodurch er die Feder 318 zusammendrückt. Gleichzeitig wird der Daumen-Verriegelungsstift 298 aus dem Loch 320 herausgezogen.

Dies erlaubt eine Drehung der Einheit 200 (Drehplatte 40',Handgriff 14 und Bremsbetätigngsvorrichtung 16) durch den Fahrer, bis der Zeigefinger-Verriegelungsstift 300 von der zusammengedrückten Feder 318 in das Loch 262 eingeschoben wird, was die Einheit 200 mit der Zwischenplatte 224 veriegelt und dadurch den Handgriffl4 mit dieser Zwischenplatte kuppelt. Dies positioniert gleichzeitig den Daumen-Verriegelungsstift 298 im Totgangschlitz 234 der Zwischenplatte 224, wobei sich der Stift 298 frei in diesem Totgangschlitz bewegen kann.

Sobald der Handgriff 14 mit der Zwischenplatte 224 und damit mit der Gangschaltscheibe 90 über den Bolzen 80¹ gekuppelt ist, wird der Handgriff gedreht.Die Rastvorrichtung 150 wird relativ zu den Rinnen 59' in der stationären Grundplatte 42ⁿbewegt.

Sobald der gewünschte Gang gewählt ist, wird die Drehplatte 40' von der Zwischenplatte 224 durch Drücken des Gabelrahmens 276 mit dem Daumen entkuppelt, wodurch der Hebel 278 in entgegengesetzter Richtung geschwenkt wird und den Zeigefinger-Verriegelungsstift 300 aus dem Loch 262 in der Zwischenplatte 224 heraushebt. Die Drehplatte 40' kann nun frei relativ zur Zwischenplatte 224 drehen, welche in Reibeingriff mit der Grundplatte 42" aufgrund der Rastvorrichtung 150 und der durch die Verriegelungs- und Einstellmuttern 126, 128 ausgeübten

Kraft auf den Bolzen 80* in der Nabe 238 der Zwischenplatte 224 bleibt.

Der Handgriff 14 wird dann in eine bequeme Position zurückgestellt. Bei Drehung des Handgriffes stellt sich der Daumen-Verriegelungsstift 298 sukzessive auf die Löcher 320, 322 und 324 in der stationären Grundplatte 42" ein. Die Löcher 320 und 322 und 324 sind in der Grundplatte 42" so plaziert, daß zu keinem Zeitpunkt die Positions-Verriegelungsstifte in eines dieser Löcher einfallen können, während lediglich der Hebel 278 hin- und hergeschwenkt wird. Wenn der Hebel 278 zur einen Seite hin niedergedrückt ist, muß der Handgriff zur Ausrichtung auf das nächste Loch gedreht und* ein Stift an seinen Platz einfallen gelassen werden. Wenn der Fahrer glaubt, eine bequeme Stellung erreicht zu haben, drückt er die Daumenseite des Gabelrahmens 276 nach einwärts, wodurch er den Verriegelungsstift 300 aus dem Loch 262 herauszieht und die Feder 316 zusammendrückt. Der Handgriff ist nun bereit zu einer Drehung in eine bequeme Stellung. Wenn der Verriegelungsstift 298 in ein unerwünschtes Loch einfällt, wird der Gabelrahmen 276 in die andere Richtung durch Eindrücken der Zeigefingerseite 284 geschwenkt, um den Verriegelungsstift 298 wieder herauszuziehen, so daß der Handgriff weiter gedreht werden kann. Sobald der Handgriff so weit gedreht ist, daß der Verriegelungsstift 298 nichtin ein unerwünschtes Loch einfällt, wird der Gabelrahmen 276 unmittelbar durch Eindrücken der Daumenseite 282 geschwenkt, um die Feder 316 wieder zusammenzudrücken, worauf der Handgriff weiter gedreht wird und dadurch die Drehplatte 40' mit der Grundplatte 42" über den Daumen-Verriege-

lungsstift 298 verriegelt, der durch das Loch 310 in der Drehplatte, den Totgangschlitz 234 in der Zwischenplatte 224 und eines der Löcher 320 bis 324 in der Grundplatte 42" ragt.

Wie oben beschrieben muß der Radfahrer während des Gangwechselvorganges niemals seine Hand von dem Lenker-Handgriff wegnehmen, so daß er vollständige Kontrolle über das Fahrrad behält und außerdem zu jedem Zeitpunkt des Gangwechselvorganges seine Hand am Bremsgriff halten kann. Es können auch zwei Einheiten 200 eingesetzt werden, um eine große Anzahl von Gängen zu bedienen.

Die Platten und anderen Bauteile dieser Einheiten können aus leichtem, jedoch festem Werkstoff hergestellt und waben- oder zellenförmig ausgebildet sein, um das Gewicht zu vermindern.

Eine einstellbare Lenkstange ist in den Fig. 5 und 6 gezeigt und umfaßt ein Paar Teleskopabschnitte 400 und 402, die durch eine Schnappverbindung 406 zusammengehalten sind. Die Schnappverbindung 406 umfaßt einen Stift 410, der in Löchern 412 und 414 in den Teleskopabschnitten 400 und 402 aufgenommen ist, sowie einen Stift-Vorspannmechanismus 416. Der Stift-Vorspannmechanismus 416 weist ein Gehäuse 420 mit einem Schaft 424 auf, der durch Löcher 426 und 428 in den Teleskopabschnitten 400 und ,402 hindurchragt, sowie eine Vorspann-Feder 430, die in dem Gehäuse aufgenommen ist und denStift 410 umgibt. Ein Haltekragen 434 hindert den Stift 410 am Heausfallen.

Die Schnappverbindung wird durch Einwärtspressen des Schnappmechanisinus 406 in Pfeilrichtung gemäß Fig. 6 betätigt, wodurch der Radfahrer die Stellung der Handgriffe an der Lenkstange verändern kann, um seine Körperhaltung je nach der gewünschten Fahrweise, z.b. entspanntes Fahren oder dgl., zu verändern.

Claims

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Fahrradgangschaltung

Ansprüche

1. Fahrradgangschaltung gekennzeichnet durch eine an der Lenkstange (HB) fest anbringbare, stationäre Grundplatte (42,42',42"), in deren oberer Stirnfläche mehrere Indexmarken (59,59')ausgebildet sind;eine Drehplatte (40,40'), die relativ drehbar zu der Grundplatte (42,42', 42")mit dieser gekuppelt ist und mit einem an ihrer Oberseite (76) befestigten Handgriff (14) zu ihrer Drehung versehen ist, eine Gangschaltscheibe (90), die über ein Schaltseil

(100) mit entsprechenden Gängen des Fahrrades sowie mit der Drehplatte (40,4O¹) zu einer gemeinsamen Drehung mittels eines an der Drehplatte (40,40')angebrachten Bolzens (80,80') gekuppelt ist, .wobei der Bolzen durch eine Bohrung (52) in der Grundplatte (42,42',42") hindurch in Eingriff mit der Gangschaltscheibe (90)ragt, und Befestigungsmittel (126,128) zum Sichern der Gangschaltscheibe (90) auf dem Bolzen(80).

λ. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexmarken mehrere langgestreckte Rinnen (59,59*) umfassen, daß eine Rastkugel (164) und eine Feder (166) in einer Bohrung (156) in der Drehplatte (40,4O¹) angeordnet sind, wobei die Rastkugel (164) in Eingriff mit einer der Rinnen (59,59') ist und daß eine Kappe (170) auf der Bohrung (156) die Rastkugel (164) und dieFeder (166) darin hält.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (80) einen angeflachten Abschnitt (84) aufweist und daß die Gangschaltscheibe (90) eine den Bolzen (80) aufnehmende Bohrung (120) aufweist, die entsprechend angeflacht ist.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel eine Einstellmutter (128) und eine Verriegelungsmutter (126) umfassen.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplung (220) zum Lösen der Drehplatte (40*) von der Gangschaltscheibe (90) eine zwischen der Drehplatte (40¹) und der Grundplatte (42") angeordnete Zwischenplatte (224) aufweist, die mit der Gangschaltscheibe (90) über den Bolzen (80) zu gemeinsamer Drehung verbunden ist, und daß eine Lösevorrichtung (220) zum Entkuppeln und Kuppeln der Drehplatte (40') mit der Zwischenplatte (224) vorgesehen ist.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (220) einen schwenkbar an der Lenkstange (14) angebrachten Hebel (278), eine am Hebel (278) befestigte Hebelbetätigungsvorrichtung (276), einen am einen Ende des Hebels (278) angeordneten Daumen— Verriegelungsstift (298) und einen am anderen Ende des Hebels angebrachten Zeigefinger-Veriegelungsstift (300)aufweist, wobei der Zeigefinger— Verriegelungsstift in einem Aufnahmeloch (254,262) in der Zwischenplatte (224) einrastbar ist und der Daumen- Verriegelungsstift(298) ein Totgangloch (234) in der Zwischenplatte (224) durchsetzt und in einem Aufnahmeloch (320,322,324) in der Grundplatte (42") einrastbar ist und die genannten Aufnahmelöcher (262,320,322,324) so angeordnet sind, daß zu keinem Zeitpunkt einer der Verriegelungsstifte (298,300) in anderen Löchern ohne Drehung der drehbaren Platte (40¹) positioniert werden kann.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Verriegelungsstift (298,300) eine Spannfeder (316,318) zugeordnet ist.

8. Schaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bundschraube (338) die Drehplatte (40*) mit der Zwischenplatte (224) verbindet.

9. Schaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (80) einen polygonalen Kopf (330) hat, der in eine polygonales Loch (242) der Zwischenplatte (224) paßt.

10. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Handgriff (14) eine Bremsbetätigungsvorrichtung (16) angebracht ist.