DE602004000165T2

DE602004000165T2 - Steuerungseinrichtung für eine Fahrradgangschaltung

Info

Publication number: DE602004000165T2
Application number: DE602004000165T
Authority: DE
Inventors: Alexander Hilsky; Masao Izumi Kojima
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2024-05-20
Also published as: TW200500262A; DE602004000165D1; JP2004352236A; EP1484240A2; EP1484240A3; EP1484240B1; ATE308451T1; US7013751B2; CN1572653A; US20040237696A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft allgemein eine Fahrradschaltsteuervorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Schaltsteuervorrichtung, die ein ergonomisch geformtes drehbares Schaltelement aufweist, das gestaltet ist, um eine Fahrradübersetzungsvorrichtung zu steuern.
Hintergundinformation
Fahrradfahren wird zu einer zusehends beliebteren Form sowohl der Erholung wie auch des Transports. Außerdem ist Fahrradfahren sowohl für Amateure als auch für Profis ein sehr beliebter Wettkampfsport geworden. Ob nun das Fahrrad für Erholung, Transport oder Wettkampf benutzt wird, verbessert die Fahrradindustrie ständig sowohl die verschiedenen Bauelemente des Fahrrads als auch die Übersetzung des Fahrrads. Fahrradsteuervorrichtungen zum Bremsen und/oder Schalten sind in den letzten Jahren umfassend neu gestaltet worden.
Typischerweise sind Schaltsteuervorrichtungen an der Lenkstange und/oder am Rahmen des Fahrrads befestigt. Jede Schaltsteuervorrichtung steuerte einen Kettenwerfer oder eine Übersetzungsvorrichtung. In jüngerer Zeit wurden Steuervorrichtungen entwickelt, die sowohl eine Brems- als auch eine Schaltfunktion in einer einzigen Baugruppe zur Steuerung einer Bremsenvorrichtung und eines Kettenwerfers mit jeder Hand kombinieren. Diese neueren Steuervorrichtungen werden gewöhnlich an entgegengesetzten Enden der Lenkstange angebracht. Auch werden aktuelle Schaltsteuervorrichtungen oft mit einem Anzeigemechanismus geliefert, der den Fahrer über die momentane Schaltposition informiert. Jedenfalls umfasst jede Schalteinrichtung einen Hebel (oder eine Mehrzahl von Hebeln) oder ein dreh bares Element (siehe zum Beispiel FR-A-2742407), das gestaltet ist, um ein Aufnahmeelement auf-/abzuwickeln, und so die seitliche Bewegung eines Kettenwerfers zu steuern.
Diese Schaltsteuervorrichtungen erfordern typischerweise, dass der Fahrer beide Hände benutzt, um die Schaltfunktionen des vorderen und des hinteren Kettenwerfers oder eines Paars von Übersetzungsvorrichtungen richtig zu steuern. Dies kann für den Fahrer störend sein. Zusätzlich muss der Fahrer gewöhnlich zwischen den Anzeigern der Schaltsteuervorrichtungen hin und her schauen, um die momentanen Gangpositionen, so wie die Positionen des vorderen und hinteren Kettenrads zu bestimmen. Auch das kann für den Fahrer störend sein. Ferner können diese typischen Schaltsteuervorrichtungen relativ kompliziert sein, insbesondere, wenn sie mit einem Anzeigemechanismus versehen sind. Somit können diese typischen Schaltsteuervorrichtungen etwas schwierig und teuer in der Herstellung und der Montage sein und können relativ schwer sein. Überdies wird das Gewicht das Fahrrads weiter erhöht, weil zwei Schaltsteuervorrichtungen benötigt werden. Schließlich können, wenn in diesen typischen Schaltsteuervorrichtungen drehbare Schalteinrichtungen verwendet werden, die drehbaren Elemente für den Fahrer während des Fahrens unbequem zu greifen und vor- und zurückzudrehen sein.
Im Hinblick auf das oben genannte wird es für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass eine Notwendigkeit einer verbesserten Fahrradschaltsteuervorrichtung besteht, die die Probleme des Stands der Technik löst. Diese Erfindung widmet sich diesem Bedarf, sowie anderen Mängeln, die der Fachmann aus dieser Offenbarung ersieht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Fahrradschaltsteuervorrichtung bereitzustellen, die ein ergonomisch geformtes drehbares Schaltelement besitzt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine integrierte Fahrradschaltsteuervorrichtung bereitzustellen, die ein Paar von Fahrradübersetzungsvorrichtungen steuert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Fahrradschaltsteuervorrichtung bereitzustellen, die relativ einfach und kostengünstig hergestellt und montiert werden kann.
Die oben genannten Aufgaben können grundsätzlich durch Bereitstellen einer Fahrradschaltsteuervorrichtung gelöst werden, die ein feststehendes Element und ein drehbares Element aufweisen. Das feststehende Element ist ausgebildet, um fest mit einer Fahrradlenkstange benachbart zu einem Handgreifbereich der Lenkstange verbunden zu sein, wobei der Handgreifbereich eine Mittellängsachse besitzt. Das drehbare Element ist drehbar mit dem feststehenden Element verbunden, um sich um die Lenkstange zwischen mindestens zwei Schaltpositionen zu drehen. Das drehbare Element besitzt ein inneres und ein äußeres axiales Ende mit einer rohrförmigen äußeren Betätigungsfläche, die sich zwischen diesen und um die Mittellängsachse des Handgreifbereich erstreckt. Die Betätigungsfläche ist gestaltet, um einen rohrförmigen Handgriff zu begrenzen, wobei sich ein Fingerbetätigungsvorsprung bezüglich des rohrförmigen Handgriffs nach außen erstreckt. Die Betätigungsfläche umfasst einen ersten Abschnitt, der aus einem ersten Material aufgebaut ist und einen zweiten Abschnitt, der aus einem zweiten Material aufgebaut ist, das steifer als das erste Material ist. Der zweite Abschnitt weist den Fingerbetätigungsvorsprung auf.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im folgenden wird auf die angehängten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden:
1 ist eine Aufriss-Seitenansicht eines Fahrrads mit einer Schaltsteuervorrichtung, die mit der Lenkstange verbunden ist, gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine vergrößerte Draufsicht der Schaltsteuervorrichtung und eines Teilbereichs der in 1 dargestellten Lenkstange;
3 ist eine weitere vergrößerte Aufriss-Rückansicht der Schaltsteuervorrichtung und des in 2 dargestellten Teibereichs der Lenkstange;
4 ist eine weitere vergrößerte Draufsicht der Schaltsteuervorrichtung und des in 2 dargestellten Teibereichs der Lenkstange, wobei sich das drehbare Schaltelement in einer mittleren Schaltposition befindet;
5 ist eine weitere vergrößerte Draufsicht der Schaltsteuervorrichtung und des in 2 dargestellten Teilbereichs der Lenkstange, wobei sich das drehbare Schaltelement in der vordersten Schaltposition (Niedrig) befindet;
6 ist eine weitere vergrößerte Drausicht der Schaltsteuervorrichtung und des in 2 dargestellten Teilbereichs der Lenkstange, wobei sich das drehbare Schaltelement in der hintersten Schaltposition (Hoch) befindet;
7 ist ein Ausschnitt einer perspektivischen Vorderansicht der Schaltsteuervorrichtung und des in den 2 – 6 dargestellten Teilbereichs der Lenkstange;
8 ist ein Ausschnitt einer perspektivischen Unteransicht der Schaltsteuervorrichtung und des in den 2 – 6 dargestellten Teilbereichs der Lenkstange;
9 ist ein vergrößerter Ausschnitt einer Querschnittsansicht des drehbaren Schaltelements/-mechanismus (d.h. einer ersten Schalteinrichtung) der in den 1 – 8 dargestellten Schaltsteuervorrichtung entlang der Schnittlinie 9-9 aus 3;
10 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des in 9 dargestellten drehbaren Schaltelements/-mechanismus in Längsrichtung entlang der Schnittlinie 10-10 aus 9;
11 ist eine vergrößerte Draufsicht des drehbaren Schaltelements der in den 1 – 10 dargestellten Schaltsteuervorrichtung;
12 ist ein Ausschnitt einer Querschnittsansicht eines zusätzlichen Schaltmechanismus (d.h. einer zweiten Schalteinrichtung) der in den 1 – 10 dargestellten Schaltsteuervorrichtung entlang der Schnittlinie 12-12 aus 4;
13 ist ein Ausschnitt einer Unteransicht des in 12 dargestellten zusätzlichen Schaltmechanismus, wobei sich das erste Schaltelement in einer Ruheposition R befindet und die Vorspannungsrichtungen des Sperrrad-Elements und des Halteelements mit Pfeilen dargestellt sind;
14 ist ein Ausschnitt einer Unteransicht des in 12 dargestellten zusätzlichen Schaltmechanismus während der ersten Bewegung des ersten Schaltelements und der Wickelsperrklinke im Uhrzeigersinn, wobei die Bewegungsrichtungen des ersten Schaltelements, des Sperrrad-Elements und des Halteelements mit Pfeilen dargestellt sind;
15 ist ein Ausschnitt einer Unteransicht des in 12 dargestellten zusätzlichen Schaltmechanismus nach der Bewegung des ersten Schaltelements und der Wickelsperrklinke im Uhrzeigersinn, wobei die Vorspannungsrichtungen des ersten Schaltelements, des Sperrrad-Elements und des Halteelements mit Pfeilen dargestellt sind;
16 ist ein Ausschnitt einer Unteransicht des in 12 dargestellten zusätzlichen Schaltmechanismus nach der Bewegung des ersten Schaltelements und der Wickelsperrklinke zurück entgegen dem Uhrzeigersinn in die Ruheposition R, wobei die Vorspannungsrichtungen des Sperrrad-Elements und des Halteelements mit Pfeilen dargestellt sind;
17 ist ein Ausschnitt einer Unteransicht des in 12 dargestellten zusätzlichen Schaltmechanismus während einer ersten Bewegung des zweiten Schaltelements und des Halteelements, wobei die Bewegung des zweiten Schaltelements, die Richtungen des Sperrrad-Elements (auch die Vorspannungsrichtung des Sperrrad-Elements) und des Halteelements mit Pfeilen dargestellt sind;
18 ist ein Ausschnitt einer Unteransicht des in 12 dargestellten zusätzlichen Schaltmechanismus nach der Bewegung des zweiten Schaltelements und des Halteelements, wobei die Bewegungsrichtungen des zweiten Schaltelements, des Sperrrad-Elements (auch die Vorspannungsrichtung des Sperrrad-Elements) und des Halteelements mit Pfeilen dargestellt sind;
19 ist ein Ausschnitt einer Unteransicht des in 12 dargestellten zweiten Schaltmechanismus nach der Bewegung des zweiten Schaltelements und des Halteelements, wobei die Bewegungsrichtungen/Vorspannungsrichtungen des zweiten Schaltelements, des Sperrrad-Elements und des Halteelements mit Pfeilen dargestellt sind; und
20 ist ein Ausschnitt einer Unteransicht des in 12 dargestellten zweiten Schaltmechanismus nach der Rückbewegung des zweiten Schaltelements und des Halteelements, wobei die Vorspannungsrichtungen des zweiten Schaltelements, des Sperrrad-Elements und des Halteelements mit Pfeilen dargestellt sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine ausgewählte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. Es wird für den Fachmann anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass die folgende Beschreibung der ausgewählten Ausführungsform nur zur Veranschaulichung gegeben wird und nicht für den Zweck, die Erfindung, wie sie durch die angehängten Ansprüche und ihre Äquivalente festgelegt sind, einzuschränken.
Unter Bezugnahme auf 1 wird zuerst ein Fahrrad 10 mit einer Fahrradsteuervorrichtung 12 gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Das Fahrrad 10 umfasst grundsätzlich einen Rahmen 11 mit mit diesem verbundener Vorder- und Hinterradgabel 13a bzw. 13b, ein mit den Gabeln 13a bzw. 13b verbundenes Vorder- bzw. Hinterrad 15a und 15b, einen Triebstrang 17, die Steuervorrichtung 12 und eine Vorder- und eine Hinterradbremsenvorrichtung 19a und 19b. Die Vordergabel 13a ist beweglich mit dem Rahmen 11 verbunden, wobei die Hinterradgabel 13b fest mit dem Rahmen 11 verbunden ist. Eine Lenkstange 14 ist mit der Vorderradgabel 13a verbunden, um das Fahrrad 10 über das Vorderrad 15a zu lenken. Die Lenkstange 14 besitzt einen Handgreifbereich A mit einer Mittellängsachse X. Die Steuervorrichtung 12 ist mit der Lenkstange benachbart zum Handgreifbereich A verbunden. In der erläuterten Ausführungsform ist die Fahrradsteuervorrichtung 12 eine Schalt-/Bremssteuervorrichtung, die gestaltet ist, um die Hinterradbremsenvorrichtung 19b und Teile des Fahrradtriebstrangs oder der Übersetzung 17 zu steuern.
Insbesondere umfasst der Fahrradtriebstrang 17 gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine innere Nabenübersetzungsvorrichtung 16a (d.h. eine erste Fahrradübersetzungsvorrichtung), die mit dem Hinterrad 15b und einem hinteren Kettenwerfer 16b (d.h. einer zweiten Fahrradübersetzungsvorrichtung), der mit der Hinterradgabel 13b verbunden ist. Die innere Nabenübersetzungsvorrichtung 16a besitzt drei Schaltpositionen entsprechend drei inneren Gangübersetzungsverhältnissen herkömmlicher Art. Beispiele für innere Nabenübersetzungsvorrichtungen werden von Shimano Inc. unter der Nexus-Reihe innengeschalteter Hinterradnaben vertrieben. Der hintere Kettenwerfer 16b ist angeordnet, um eine Kette C in seitli cher Richtung über eine Mehrzahl äußerer Zahnräder oder hinterer Kettenräder RS, die mit dem Hinterrad 15b durch einen Freilaufmechanismus und innere Nabenübersetzungsvorrichtung 16a auf herkömmliche Weise verbunden sind, zu bewegen. Ein vorderes Kettenrad FS ist fest mit einer vorderen Kurbel FC verbunden, die drehbar mit dem Rahmen 11 verbunden ist, um die Kette C anzutreiben. Die Steuervorrichtung 12 ist gestaltet, um sowohl die innere Nabenübersetzungsvorrichtung 16a als auch den hinteren Kettenwerfer 16b anzutreiben. Anders ausgedrückt ist die Fahrradsteuervorrichtung 12 gestaltet, um zusätzlich zu der Bremsenvorrichtung 19b zwei Übersetzungsvorrichtungen des Fahrradantriebsstangs 17 zu steuern. Vorzugsweise ist eine zusätzliche herkömmliche Bremsensteuervorrichtung (nicht dargestellt) mit dem der Steuervorrichtung 12 entgegengesetzten Ende der Lenkstange 14 verbunden, um die Vorderradbremsenvorrichtung 19a zu steuern.
Die Steuervorrichtung 12 ist funktionsmäßig mit der inneren Nabenübersetzungsvorrichtung 16a und dem hinteren Kettenwerfer 16b über ein erstes und ein zweites Schaltsteuerkabel 18a bzw. 18b verbunden, um das Gangübersetzungsverhältnis der inneren Nabenübersetzungsvorrichtung 16a bzw. die seitliche Bewegung des hinteren Kettenwerfers 16b zu steuern. Alternativ kann die Steuervorrichtung 12 mit einem herkömmlichen vorderen Kettenwerfer (nicht dargestellt) anstelle der inneren Nabenübersetzungsvorrichtung 16a so verbunden werden, dass der vordere Kettenwerfer auf herkömmliche Weise zwischen vorderen Kettenrädern relativ zum Fahrrad seitlich bewegt wird.
Die Schaltkabel 18a und 18b sind herkömmliche Bowdenzugkabel, die jeweils einen Außenmantel und einen Innendraht besitzen. Die Vorder- und die Hinterradbremsenvorrichtung 19a und 19b sind vorzugsweise herkömmlicher Art. Die Vorder- und die Hinterradbremsenvorrichtung 19a und 19b sind vorzugsweise mit der Vorder- bzw. der Hinterradgabel 13a und 13b des Rahmens 11 verbunden. Ein Vorderradbremsensteuerkabel 21a ist vorzugsweise zwischen der Bremsenvorrichtung 19a und der zusätzlichen herkömmlichen Bremsensteuervorrichtung (nicht dargestellt) befestigt, während ein Hinterradbremsensteuerkabel 21b funktionsmäßig zwischen der Bremsenvorrichtung 19b und der Fahrradsteuervorrichtung 12 der vorliegenden Erfindung befestigt ist. Somit ist die Fahrradsteuervorrichtung 12 der vorliegenden Erfindung eine integrierte Fahrradsteuervorrichtung, die vorzugsweise ein Paar Fahrradübersetzungsvorrichtungen (z.B. die innere Nabenübersetzungsvorrichtung 16a und den hinteren Kettenwerfer 16b) und eine Fahrradbremsenvorrichtung (z.B. die Hinterradbremsenvorrichtung 19b) steuert. Die Bremsenkabel 19a und 19b sind herkömmliche Bowdenzugkabel mit je einem Außenmantel und einem Innendraht.
Die Teile des Fahrrads 10 sind mit Ausnahme der Steuervorrichtung 12 relativ herkömmlicher Art. Daher werden die verschiedenen Teile des Fahrrads 10 außer in Bezug auf die Steuervorrichtung 12 der vorliegenden Erfindung nicht ausführlich diskutiert und/oder veranschaulicht. Vielmehr wird der Fachmann aus dieser Offenbarung ersehen, dass die Teile des Fahrrads 10 mit den hier erklärten und veranschaulichten Ausnahmen herkömmlicher Art sind. Des weiteren wird der Fachmann aus dieser Offenbarung ersehen, dass die Fahrradsteuervorrichtung 12 der vorliegenden Erfindung bei verschiedenen Fahrrädern und Fahrradkomponenten je nach Bedarf und/oder Wunsch verwendet werden kann.
Unter Bezug auf die 2 – 8 umfasst die Steuervorrichtung 12 grundsätzlich ein feststehendes Element 22, eine erste Schalteinrichtung oder einen ersten Schaltsteuermechanismus 24, eine zweite Schalteinrichtung oder einen zweiten Schaltsteuermechanismus 26, einen Bremsensteuermechanismus 28 und einen feststehenden Griffabschnitt 30. Das feststehende Element 22 ist vorzugsweise an den Handgreifbereich A der Lenkstange 14 angrenzend fest mit der Lenkstange 14 verbunden. Die erste und die zweite Schalteinrichtung 24 und 26 sind vorzugsweise beweglich mit dem feststehenden Element verbunden. In ähnlicher Weise ist auch der Bremsensteuermechanismus 28 vorzugsweise beweglich mit dem feststehenden Element 22 verbunden. Der feststehende Griffabschnitt 30 ist vorzugsweise fest mit der Lenkstange 14 am Handgreifbereich A verbunden, um die Hand des Fahrers zu stützen.
Das feststehende Element 22 umfasst grundsätzlich einen Lenkstangenbefestigungsabschnitt 32, einen Hauptgehäuseabschnitt 34, einen rohrförmigen Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 und einen Bremshebellagerabschnitt 38. Der Lenkstangenbefestigungsabschnitt 32 ist fest mit der Lenkstange 14 verbunden. Der Haupt gehäuseabschnitt 34 ist fest mit dem Lenkstangenbefestigungsabschnitt 32 verbunden. Der rohrförmige Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 ist vorzugsweise fest mit dem Hauptgehäuseabschnitt 34 verbunden, während der Bremshebellagerabschnitt 38 vorzugsweise fest mit dem Hauptgehäuseabschnitt 34 verbunden ist, wie unten ausführlicher dargestellt.
Der Lenkstangenbefestigungsabschnitt 32 ist verhältnismäßig herkömmlicher Art. Somit ist der Lenkstangenbefestigungsabschnitt 32 vorzugsweise als C-förmige, rohrförmige Klemme mit einem Befestigungsmittel zum Umspannen der Lenkstange 14 mit dem Lenkstangenbefestigungsabschnitt 32 hergestellt. Vorzugsweise ist der Lenkstangenbefestigungsabschnitt 32 aus einem steifen Leichtbaumaterial hergestellt. Beispielsweise kann der Lenkstangenbefestigungsabschnitt 32 aus einem steifen metallischen Leichtbaumaterial, wie etwas Gussaluminium hergestellt sein.
Der Hauptgehäuseabschnitt 34 ist vorzugsweise nichtbeweglich am Lenkstangenbefestigungsabschnitt 32, am rohrförmigen Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 und am Bremshebellagerabschnitt 38 befestigt. Der Hauptgehäuseabschnitt 34 umfasst vorzugsweise wenigstens ein oberes Gehäuseelement 40 und ein unteres Gehäuseelement 42, um einen im wesentlichen hohlen Bereich zum Befestigen der zweiten Schalteinrichtung 26 zu bilden. Der Hauptgehäuseabschnitt 34 umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung des weiteren vorzugsweise einen Befestigungsflansch 44, eine sichtbare feststehende Profillinie 46 und eine Gangpositionsmarkierung 48, wie unten diskutiert wird. Das obere und das untere Gehäuseelement 40 und 42 sind beide vorzugsweise aus einem steifen Leichtbaumaterial, wie etwa einem Metall- oder Kunststoffmaterial hergestellt. Mit einem der Gehäuseelemente 40 oder 42 ist der Befestigungsflansch 44 integral ausgebildet. Die zweite Schalteinrichtung 26 ist mit dem Befestigungsflansch 44 verbunden. Die erste Schalteinrichtung 24 ist wie unten beschrieben auf dem an den Hauptgehäuseabschnitt 34, der sichtbaren, feststehenden Profillinie 46 und der Gangpositionsmarkierung 48 angrenzenden rohrförmigen Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 befestigt.
Der Hauptgehäuseabschnitt 34 kann wie veranschaulicht verhältnismäßig herkömmlicher Art sein, mit der Ausnahme, dass der Hauptgehäuseabschnitt 34 die sichtbare, feststehende Profillinie 46 und die Gangpositionsmarkierung 48 umfasst und zwei damit verbundene Schalteinrichtungen oder Schaltmechanismen besitzt (d.h. die Schalteinrichtungen 24 und 26). Dem gemäß wird er Fachmann aus dieser Offenbarung ersehen, dass der Hauptgehäuseabschnitt 34 je nach Bedarf und/oder Wunsch anders aufgebaut sein kann (d.h. zusätzliche/weniger Elemente/Strukturen umfassen kann). Jedenfalls ist der Hauptgehäuseabschnitt 34 gemäß der vorliegenden Erfindung so gestaltet, dass er wie hier dargelegt sowohl die erste als auch die zweite Schalteinrichtung 24 und 26 lagert. Der Hauptgehäuseabschnitt 34 wird hier nicht ausführlich diskutiert und/oder veranschaulicht, außer in Bezug auf die vorliegende Erfindung.
Das obere Gehäuseelement 40 des Hauptgehäuseabschnitts 34 ist gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise becherförmig und umfasst die sichtbare, feststehende Profillinie 46. Vorzugsweise ist die sichtbare, feststehende Profillinie 46 als eine freie Kante des oberen Befestigungselements 40 ausgebildet, wie am besten in den 3 – 7 zu sehen ist. Die sichtbare, feststehende Profillinie 46 überlappt die erste Schalteinrichtung 24 teilweise, wie am besten in 3 zu sehen ist. Anders ausgedrückt ist ein Teil der Schalteinrichtung 24 in einem in axialer Richtung vertieften Gebiet des feststehenden Elements 22, das durch die sichtbare feststehende Profillinie 46 (d.h. durch die freie Kante der oberen Platte 40 des Hauptgehäuseabschnitts 34. die sich in axialer Richtung vom Hauptgehäuseabschnitt 34 nach außen erstreckt) gebildet wird, aufgenommen.
Vorzugsweise ist die sichtbare feststehende Profillinie 46 eine konvex gekrümmte Linie, die relativ zu einer Fläche P, die senkrecht zur Mittelachse X des Handgreifbereichs liegt, wie am besten in den 4 – 6 zu sehen ist, leicht geneigt sein kann. Da die sichtbare feststehende Profillinie 46 ein Teil des feststehenden Elements 22 ist, ist die sichtbare feststehende Profillinie 46 vorzugsweise relativ zur Lenkstange 14 nicht beweglich. Die Gangpositionsmarkierung 48 befindet sich benachbart zur sichtbaren feststehenden Profillinie 46, um eine Drehrichtung der unterschiedlichen Schaltpositionen zu bestimmen. Insbesondere bestimmt die Gangpositionsmarkierung 48 drei Schaltpositionen der ersten Schalteinrichtung 24, z.B. eine vorderste Schaltposition, eine hinterste Schaltposition und eine mittlere Schaltposition.
Die sichtbare feststehende Profillinie 46 wirkt mit der ersten Schalteinrichtung 24 zusammen, um ein geometrisch geformtes Gebiet G zu bilden, wie am besten in den 4 – 6 zu sehen ist. Die Form des geometrisch geformten sichtbaren Gebiets G stellt bereit eine visuelle Anzeige der Lage der ersten Schalteinrichtung 24, z.B. eine vorderste Schaltposition, eine hinterste Schaltposition und eine mittlere Schaltposition, wie unten ausführlicher diskutiert. Insbesondere bildet das geometrisch geformte sichtbare Gebiet G vorzugsweise mindestens eine vorbestimmte Form, wenn die erste Schalteinrichtung 24 sich in mindestens einer vorbestimmten Position (d.h. der mittleren Schaltposition in 4) befindet. Somit bestimmt die Gangpositionsmarkierung 48 Drehrichtungen von mindestens zwei Gangpositionen (d.h. die anderen zwei Schaltpositionen, die vor/hinter der mittleren Schaltposition liegen), wenn die erste Schalteinrichtung 24 sich in der mittleren Schaltposition befindet, wie unten ausführlicher erklärt wird. Das geometrisch geformte sichtbare Gebiet wird unten auch ausführlicher diskutiert.
Das untere Gehäuseelement 42 wird vorzugsweise als vom oberen Gehäuseelement getrenntes Element ausgebildet. Das untere Gehäuseelement 42 ist becherförmig, um ein Gebiet auszubilden, um Teile der zweiten Schalteinrichtung 26 zusammen mit dem oberen Gehäuseelement 40 auf herkömmliche Weise aufzunehmen. Das obere und das untere Gehäuseelement 40 und 42 sind zusammen gestaltet, um ein Paar von Kabel aufnehmenden Öffnungen zum Verbinden der ersten und der zweiten Schalteinrichtung 24 und 26 mit der inneren Nabenübersetzungsvorrichtung 16a bzw. dem hinteren Kettenwerfer 16b auszubilden.
Unter Bezugnahme auf die 2- 9 wird der rohrförmige Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 vorzugsweise fest mit dem Hauptgehäuseabschnitt 34 verbunden. Der rohrförmige Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 ist gestaltet, um/so dass eine erste Schalteinrichtung 24 drehbar darauf zu befestigen. Insbesondere umfasst der rohrförmige Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 einen in axialer Richtung inneren Bereich 52 und einen in axialer Richtung äußeren Bereich 54, wie am besten in 9 zu sehen ist. Der rohrförmige Schalteinrichtungslagerbereich 36 ist im wesentlichen zylindrisch geformt und so gestaltet, dass er auf der Lenkstange 14 benachbart zum Handgreifbereich A befestigt wird. Der rohrförmige Schalteinrich tungslagerabschnitt 36 wird vorzugsweise durch Einschnappen mit dem Hauptgehäuseabschnitt 34 vor dem Befestigen der Steuervorrichtung 12 auf der Lenkstange 14 verbunden. Der rohrförmige Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 ist vorzugsweise aus einem steifen Leichtbaumaterial hergestellt, so wie einem metallischen Material oder einem Kunststoffmaterial.
Der in axialer Richtung innere und äußere Bereich 52 und 54 sind so gestaltet, dass sie Teile der ersten Schalteinrichtung 24 drehbar lagern. Insbesondere umfasst der innere Bereich 52 ein fest damit verbundenes Sonnenrad 56. Vorzugsweise ist das Sonnenrad 56 integral mit dem rohrförmigen Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 ausgebildet. Die Funktionen der Teile des rohrförmigen Schalteinrichtungslagerabschnitts 36 wird unten mit Bezug auf die erste Schalteinrichtung 24 ausführlicher diskutiert.
Der Bremshebellagerabschnitt 38 erstreckt sich vom Hauptgehäuseabschnitt 34. Der Bremshebellagerabschnitt 38 ist fest mit dem Lenkstangenbefestigungsabschnitt 32 verbunden, so dass der Hauptgehäuseabschnitt 34 und der rohrförmige Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 das feststehende Element 22 der Steuervorrichtung 12 bilden. Der Bremshebellagerabschnitt 38 besitzt einen auf herkömmliche Weise daran schwenkbar angebrachten Bremshebel 58. Der Bremshebellagerabschnitt 38 besitzt eine Öffnung zur Aufnahme des Bremsensteuerkabels 21b, um den Bremshebel 58 funktionsmäßig mit der Hinterradbremsenvorrichtung 19b zu verbinden. Der Bremshebel 58 ist auf einem Drehstift angebracht und ist normalerweise auf herkömmliche Weise mit einem Vorspannelement vorgespannt, um den Bremsensteuermechanismus 28 der Steuervorrichtung 12 zu bilden.
Unter Bezugnahme auf die 2 – 11 wird im folgenden die erste (drehbare) Schalteinrichtung oder Schaltsteuermechanismus 24 ausführlicher diskutiert. Die erste Schalteinheit 24 umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung grundsätzlich ein drehbares Element 60, ein Wickelelement 62 und einen Indexier-/ oder Positioniermechanismus. Die erste Schalteinrichtung 24 funktioniert im wesentlichen gemäß der US-Patentveröffentlichung Nr. US 2002/0128112. Entsprechend wird die Funktion der ersten Schalteinrichtung 24 hier nicht im Detail diskutiert und/oder veranschaulicht, außer in Bezug auf die vorliegende Erfindung. Grundsätzlich ist das drehbare Element 60 drehbar auf dem rohrförmigen Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 des feststehenden Elements 22 befestigt. Das Wickelelement 62 ist funktionsmäßig mit dem drehbaren Element 60 verbunden, um wahlweise das erste Schaltsteuerkabel 18a auf- und abzuwickeln, um die innere Nabenübersetzungsvorrichtung 16a zu steuern. Der Positioniermechanismus 64 ist funktionsmäßig zwischen dem Hauptgehäuseabschnitt 34 des feststehenden Elements 22 und dem Wickelelement 62 befestigt, um wahlweise das Wickelelement 62 und das drehbare Element 60 in jeder der drei Schaltpositionen festzuhalten.
Das drehbare Element 60 der vorliegenden Erfindung umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung grundsätzlich ein Basiselement 66, eine Abdeckung 68 und eine sichtbare bewegliche Profillinie 70. Die Abdeckung 68 ist vorzugsweise fest mit dem Basiselement 66 verbunden, um sich mit diesem zu drehen. Das Basiselement ist vorzugsweise aus einem steiferen Material als die Abdeckung 68 hergestellt, wie unten ausführlicher diskutiert. Darüberhinaus besitzt das Basiselement 66 vorzugsweise eine andere Farbe als die Abdeckung 68. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Basiselement vorzugsweise aus schwarz gefärbtem Kunststoffmaterial hergestellt. Vorzugsweise definiert eine Schnittlinie zwischen dem Basiselement 66 und der Abdeckung 68 die sichtbare bewegliche Profillinie 70 wie unten erklärt. Das Basiselement 66 ist drehbar auf dem rohrförmigen Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 des feststehenden Elements 22 befestigt. Das Wickelelement 62 ist funktionsmäßig zwischen dem Basiselement 66 und dem rohrförmigen Schalteinheitlagerabschnitt 36 über ein unten diskutiertes Kettenrad-System befestigt.
Das Basiselement 66 ist ein rohrförmiges Element, das in axialer Richtung so auf dem rohrförmigen Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 befestigt ist, dass es sich um die Lenkstange 14 dreht. Das Basiselement 66 umfasst einen inneren Lagerbereich 72 und einen äußeren Lagerbereich 74. Der äußere Lagerbereich 74 ist direkt drehbar auf dem äußeren Bereich 54 des rohrförmigen Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 des feststehenden Elements 22 befestigt. Der innere Lagerbereich 72 des Basiselements 66 ist indirekt drehbar auf dem inneren Bereich 52 des Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 über das Wickelelement 62 (d.h. das Kettenradsystem) befestigt. Der innere Lagerbereich 72 besitzt einen größeren Durchmesser als der äußere La gerbereich 74, um das Wickelelement 62 aufzunehmen. Zusätzlich umfasst der innere Lagerbereich 72 ein Ringzahnrad 76, das so gestaltet ist, dass es mit Teilen des Wickelelements 62 (d.h. dem Zahnradsystem) in Eingriff kommt, wie unten ausführlicher diskutiert. Das Basiselement 66 ist vorzugsweise aus einem harten steifen Kunststoffmaterial hergestellt, das steifer ist als das/die Materialien) der Abdeckung 68.
Die Abdeckung 68 umfasst grundsätzlich ein inneres Ende 78, ein äußeres Ende 80 und eine Betätigungsfläche 82, die sich zwischen dem inneren und dem äußeren Ende 78 und 80 erstreckt. Die Abdeckung 68 ist vorzugsweise als einstückiges Element zweier unterschiedlicher Elastomermaterialien hergestellt. Die zwei unterschiedlichen Elastomermaterialien der Abdeckung 68 besitzen unterschiedliche Steifheiten und besitzen vorzugsweise unterschiedliche Farben. Die zwei unterschiedlichen Elastomermaterialien erstrecken sich in Längsrichtung und sind voneinander durch ein Paar sich in Längsrichtung erstreckender Trennlinien D₁ und D₂ getrennt, wie am besten in den 3 und 7 zu sehen ist. Die Abdeckung 68 ist vorzugsweise fest mit der Außenoberfläche des Basiselements 66 verbunden.
Die Betätigungsfläche 82 der Abdeckung 68 umfasst einen ersten Abschnitt 84, der aus einem ersten Elastomermaterial hergestellt ist und einen zweiten Abschnitt 86, der aus einem zweiten Elastomermaterial hergestellt ist, das steifer als das erste Elastomermaterial ist. Der erste und der zweite Abschnitt 84 und 86 erstrecken sich im wesentlichen in der axialen Richtung der Abdeckung 68. Vorzugsweise besitzt das erste Material des ersten Abschnitts 84 als Farbe ein helles Grau, während das zweite Material des zweiten Abschnitts 86 als Farbe ein dunkleres Grau als das helle Grau des ersten Materials besitzt. Natürlich können alle möglichen zwei sich stark unterscheidenden Farben für den ersten und den zweiten Abschnitt 84 und 86 verwendet werden. Der zweite Abschnitt 86 der Betätigungsfläche 82 beinhaltet einen Fingerbetätigungvorsprung 88.
Der erste Abschnitt 84 und der zweite Abschnitt 86 mit dem Fingerbetätigungsvorsprung 88 der Betätigungsfläche 82 begrenzen einen rohrförmigen Handgriff der Betätigungsfläche 82, wobei sich der Fingerbetätigungsvorsprung 88 bezüglich des übrigen Teils des rohrförmigen Handgriffs nach außen erstreckt. Der rohrförmige Handgriff besitzt abgesehen von dem Fingerbetätigungsvorsprung eine im wesentlichen konische Form, die sich vom inneren axialen Ende 78 zur Mittellängsachse X des Handgreifbereichs A, während die Betätigungsfläche 82 sich dem äußeren axialen Ende der Abdeckung 68 nähert, konisch verjüngt. Der Fingerbetätigungsvorsprung 88 erstreckt sich vom rohrförmigen Handgriff um eine vorbestimmte radiale Strecke nach außen, die größer ist als der übrigen Teil des rohrförmigen Handgriffs, um eine Betätigungskraft, die zum Drehen des drehbaren Elements 60 um die Lenkstange 14 nötig ist, zu erniedrigen.
Der Fingerbetätigungsvorsprung 88 verjüngt sich auch vom inneren axialen Ende 78 der Abdeckung 68 zur Mittellängsachse X der Handgreifbereichs A, während sich der Fingerbetätigungsvorsprung 88 dem äußeren axialen Ende der Abdeckung 68 nähert, konisch. Somit besitzt die Betätigungsfläche 82 der Abdeckung 68 insgesamt zur Mittellängsachse X des Handgreifbereichs A hin eine sich verjüngende/konische Form, während sich die Betätigungsfläche 82 zum äußeren Ende 80 der Abdeckung 68 erstreckt, wobei der Fingerbetätigungsvorsprung sich zu einem Gesamtmaximum der radialen Außenabmessung der Betätigungsfläche 82, wie sie von der Mittellängsachse X relativ zum übrigen Teil der Betätigungsfläche 82 gemessen wird, erstreckt.
Der Fingerbetätigungsvorsprung 88 ist auf einer im wesentlichen vorderen Seite der Mittellängsachse X des Handgreifbereichs A angeordnet, wenn die Lenkstange 14 mit dem Fahrradrahmen 11 verbunden ist und in einer normalen Fahrposition angeordnet ist. Ähnlich umfasst der erste Abschnitt 84 der Betätigungsfläche 82 einen Handstützbereich SA, der sich im wesentlichen oberhalb der Mittellängsachse des Handgreifbereichs A befindet, wenn die Lenkstange 14 mit dem Fahrrad verbunden ist und in der normalen Fahrposition angeordnet ist. Der Handstützbereich SA ist durch den Teil des ersten Abschnitts 84 der Betätigungsfläche 82 begrenzt, der einen Teil der Hand des Fahrers während des normalen Fahrens stützt. Somit ist der erste Abschnitt 84 der Betätigungsfläche 82, die aus einem weniger steifen Material hergestellt ist (d.h. dem ersten Material), so angeordnet, dass er teilweise die Hand des Fahrers stützt.
Vorzugsweise sind weniger als 50 % der Betätigungsfläche 82 aus dem ersten, weniger steifen Material hergestellt. Auch sind vorzugsweise weniger als 50 % der gesamten Abdeckung 68 aus dem ersten, weniger steifen Material hergestellt. Anders ausgedrückt erstreckt sich der erste Abschnitt 84 der Betätigungsfläche 82 in der Umfangsrichtung vorzugsweise weniger als 180° relativ zur Längsmittelachse X des Handgreifbereichs, während sich der zweite Bereich 86 (d.h. mit dem Fingerbetätigungsvorsprung 88) der Betätigungsfläche 82 in der Umfangsrichtung vorzugsweise mehr als 180 ° relativ zur Mittellängsachse X des Handgreifbereichs A erstreckt. Entsprechend ist ein größter Teil der Abdeckung vorzugsweise aus dem steiferen, zweiten Material hergestellt.
Unter Bezugnahme auf 11 besitzt der im wesentlichen konisch geformte Teil der Betätigungsfläche 82 (d.h. der abgesehen von dem Fingerbetätigungsvorsprung 88 gesamten Betätigungsfläche) eine minimale radiale Außenabmessung Y₁ und eine maximale radiale Außenabmessung Y₂. Der Fingerbetätigungsvorsprung 88 erstreckt sich in einer radialen Richtung nach außen zu einer maximalen radialen Außenabmessung Z, die größer ist als die maximale radiale Außenabmessung Y₂. Die maximale radiale Außenabmessung Y₂ ist vorzugsweise ungefähr 1 1/2 mal größer als die minimale radiale Außenabmessung Y₁. Die maximale radiale Außenabmessung Z ist ungefähr 1 1/3 mal so groß wie die maximale radiale Außenabmessung Y₂ (d.h. ungefähr doppelt so groß wie die minimale radiale Außenabmessung Y₁). Der Fingerbetätigungsvorsprung 88 verjüngt sich in einer radialen Richtung nach innen bis ungefähr der minimalen radialen Außenabmessung Y₁ oder bis zur einer nur wenig größeren radialen Außenabmessung als der minimalen radialen Außenabmessung Y₁).
Die sichtbare bewegliche Profilline 70 des drehbaren Elements 60 ist vorzugsweise eine konkave Linie, die im wesentlichen parallel zur sichtbaren feststehenden Profillinie 46 des feststehenden Elements 22 ist, wenn das drehbare Element 60 in der mittleren Schaltposition angeordnet ist, wie am besten in 4 zu sehen. Vorzugsweise ist die sichtbare bewegliche Profillinie 70 durch eine Farbänderung (d.h. den Kontrast zwischen Hellgrau und Schwarz) definiert. Ferner ist die sichtbare bewegliche Profillinie 70 vorzugsweise durch eine Änderung im Material (d.h. den Schnittbereich des harten schwarzen Kunststoffs des Basiselements 66 und des ersten Elastomermaterials des ersten Abschnitts 84 der Betätigungsfläche 82) definiert. Insbesondere wird in der erläuterten Ausführungsform die sichtbare bewegliche Profillinie 70 durch den Schnittbereich der Abdeckung 68 mit dem Basiselement 66 am inneren axialen Ende 78, das nur teilweise den inneren Lagerbereich 72 des Basiselements 66 bedeckt, so dass eine freie Kante der Abdeckung 68 die sichtbare bewegliche Profillinie 70 definiert, definiert. Anders ausgedrückt erstreckt sich das Basiselement 66 des drehbaren Elements 60 vorzugsweise zumindest teilweise über die freie Kante der Abdeckung 68 hinaus zum feststehenden Element 22 hin, und die freie Kante des feststehenden Elements 22, das die sichtbare feststehende Profillinie 46 bildet, überlappt teilweise mit dem Basiselement 66 des drehbaren Elements 60.
Wie oben erwähnt ist die Abdeckung 68 vorzugsweise integral als einstückiges Element aus zwei unterschiedlichen Materialien ausgebildet. Insbesondere ist die Abdeckung 68 vorzugsweise durch Verwendung eines Doppeleinspritzdüsen-Spritzgießverfahren ausgebildet. Insbesondere werden zwei unterschiedliche Einspritzendüsen für eine Form oder für Formen verwendet, wobei jede Einspritzdüse auf relativ herkömmliche Weise eines des ersten und des zweiten Materials einspritzt. Da sowohl das erste als auch das zweite Material ein Elastomermaterial ist, wird zwischen dem ersten und dem zweiten Material vorzugsweise zumindest zu einem gewissen Grad Adhäsion erzielt. Anders ausgedrückt können das erste und das zweite Material so gestaltet werden, dass sich chemisch aneinander binden. Jedoch werden sich das erste und das zweite Material, sogar falls sich das erste und das zweite Material chemisch nicht aneinander binden, zumindest physikalisch binden, so dass die Abdeckung 68 dann im wesentlichen ein einstückiges Element ist. Entsprechend umfasst der Begriff „einstückiges Element" ein oder mehrere Materialien, die physikalisch oder chemisch miteinander in einer Weise verbunden sind, dass sie nicht getrennt und wieder verbunden werden können, ohne das einstückige Element zu reparieren.
Der Fachmann kann aus dieser Offenbarung ersehen, dass irgendein mechanisches Verbindungs- oder Verankerungselement, so wie ein Verstärkungselement, zum sicheren Verbinden des ersten und des zweiten Abschnitts 84 und 86 (d.h. des ersten und des zweiten Materials) verwendet werden könnte, um die einstückige Abdeckung 68 zu bilden. Zum Beispiel könnte der erste Abschnitt 84 durch Spritzgießen ausgebildet werden, wobei sich Anker teilweise in diesem befinden und sich aus diesem zu erstrecken. Anschließend könnte der zweite Abschnitt 86 durch Spritzgießen ausgebildet werden. Der zweite Abschnitt 86 würde dann die freiliegenden Teile der Anker umgeben, um den ersten und den zweiten Abschnitt 84 und 86 mechanisch miteinander zu vebinden. Der zweite Abschnitt 86 würde auch wenigstens teilweise am ersten Abschnitt 84 aufgrund der adhäsiven Eigenschaften des Elastomermaterials haften. Auf jeden Fall werden der erste und der zweite Abschnitt 84 und 86 vorzugsweise integral zusammen als einstückige Elemente der zwei unterschiedlichen Elastomermaterialien wie oben erklärt ausgebildet.
Die sichtbare feststehende und die sichtbare bewegliche Profillinie 46 und 70 wirken miteinander zusammen, um das dazwischen befindliche geometrisch geformte sichtbare Gebiet G zu begrenzen. Das geometrisch geformte sichtbare G ist ein schwarzes Gebiet, das so gestaltet ist, dass es sich bei einem Drehen des drehbaren Elements 60 zwischen den drei Schaltpositionen ändert, wie am besten in den 4 – 6 zu sehen ist. Der Hauptgehäuseabschnitt 34 umfasst einen ringförmigen schwarz gefärbten Bereich 37, der sich um die Lenkstange 14 und teilweise unter der freien Kante des oberen Gehäuseelements 40 (d.h. der sichtbaren feststehenden Profillinie 46) erstreckt. Der innere Lagerbereich 72 des Basiselements 66 ist angrenzend an den ringförmigen schwarz gefärbten Bereich 37 angeordnet. Der freiliegende Teil des Basiselements 66, der nicht von der Abdeckung 68 bedeckt ist, besitzt wie oben erwähnt auch eine schwarze Farbe. Der sichtbare schwarze Bereich (z.B. wie vom Fahrer so wie in den 4 – 6 zu sehen), der durch den ringförmigen schwarzen Bereich 37 des feststehenden Elements 22 und den sichtbaren Teil des Basiselements 66 begrenzt wird, bildet das geometrisch geformte sichtbare Gebiet G.
Anders ausgedrückt ändert sich, wenn sich die sichtbare bewegliche Profillinie 70 bei Drehung des drehbaren Elements 60 bewegt, das Aussehen des geometrisch geformten sichtbaren Gebiets G, wie am besten in den 4 – 6 zu sehen ist.
Wenn sich das drehbare Element 60 in der mittleren Schaltposition befindet, ist das geometrisch geformte sichtbare Gebiet wie in 4 dargestellt geformt, wobei die sichtbare feststehende und die sichtbare bewegliche Linie 46 und 70 im wesentlichen parallel zueinander stehen. Diese eindeutige Form des geometrisch geformten sichtbaren Gebiets bei Liegen des drehbaren Elements 60 in der mittleren Schaltposition zeigt die mittlere Schaltposition der inneren Nabenübersetzungsvorrichtung 16a an. Anders ausgedrückt wird das geometrisch geformte sichtbare Gebiet nur dann die 4 dargestellte Form besitzen, wenn sich das drehbare Element 60 und die innere Nabenübersetzungsvorrichtung 16a in der mittleren Schaltposition befinden.
Wenn sich das drehbare Element in der vordersten oder der hintersten Schaltposition befindet, besitzt das geometrisch geformte sichtbare Gebiet G die in den 5 bzw. 6 dargestellten eindeutigen Formen. Somit kann der Fahrer schnell und einfach die Schaltposition des drehbaren Elements 60 und der inneren Nabenübersetzungsvorrichtung 16a durch Blick auf das geometrisch geformte sichtbare Gebiet G bestimmen, das in jeder der drei Schaltpositionen des drehbaren Elements 60 eine eindeutige Form besitzt. Die Gangpositionsmarkierung 48 zeigt an, welche Drehrichtung unterschiedlichen Schaltpositionen entspricht. Entsprechend kann der Fahrer, wenn er auf das geometrisch geformte sichtbare Gebiet G blickt, die momentane Schaltposition bestimmen. Der Fahrer kann auch auf die Gangpositionsmarkierung 48 sehen und bestimmen, in welcher Drehrichtung das drehbare Element 60 bewegt werden muss, um die innere Nabenübersetzungsvorrichtung 16a auf die gewünschte Schaltposition zu schalten.
Das geometrisch geformte sichtbare Gebiet G macht sichtbar, dass das drehbare Element 60 nicht weiter vor- bzw. zurückgedreht werden kann, wenn sich das drehbare Element 60 in der vordersten bzw. hintersten Schaltposition befindet, wie in den 5 und 6 zu sehen ist. Entsprechend zeigt das geometrisch geformte sichtbare Gebiet G dem Fahrer an, dass sich das drehbare Element 60 in der jeweiligen Schaltendposition befindet. Ferner zeigt die Ausgestaltung des geometrisch geformten sichtbaren Gebiets G, wenn sich das drehbare Element 60 in der Schaltendposition befindet, dem Fahrer an, wie das drehbare Element 60 zurück in die mittlere Schaltposition bewegt werden muss (d.h. in welche Richtung das drehbare Element 60 gedreht werden muss), d.h. durch Bewegen der sichtbaren beweglichen Profillinie 70 zur sichtbaren feststehenden Profillinie 46 hin. Jedenfalls stellt das geometrisch geformte sichtbare Gebiet G mindestens eine eindeutige Form bereit, wenn das drehbare Element 60 in mindestens einer der drei Schaltpositionen angeordnet ist.
Im folgenden wird das Wickelelement oder der Wickelmechanismus 62 mit Bezug auf die 9 und 10 ausführlicher diskutiert. Das Wickelelement funktioniert gemäß der US-Patentveröffentlichung Nr. 2002/0128112. Entsprechend wird das Wickelelement 62 hier außer in Bezug auf die vorliegende Erfindung nicht detailliert diskutiert und/oder veranschaulicht. Das Wickelelement 62 umfasst grundsätzlich ein Aufnahmeelement 90 mit einer Mehrzahl von Planetengetriebeelementen 92, die mit diesem über Befestigungsstife und eine Halteplatte 94 verbunden sind. Das Wickelelement 62 ist drehbar durch den rohrförmigen Schalteinrichtungslagerabschnitt 36 über die Planetengetriebeelemente 92 und eine ringförmige Innenoberfläche des Aufnahmeelements 90 gelagert.
Die Planetengetriebeelemente 92 sind in Eingriff mit dem Sonnenrad 56 des feststehenden Elements 22 und des Ringrads 76 des drehbaren Elements 60, so dass das drehbare Element 60 funktionsmäßig mit dem Aufnahmeelement 92 verbunden ist, um das Aufnahmeelement zu drehen, wenn das drehbare Element 60 durch den Fahrer gedreht wird. Das Aufnahmeelement 90 umfasst einen Kabelverbindungspunkt 96, mit dem das Schaltkabel 18a verbunden ist, und eine Führungsrille 98, die so gestaltet ist, dass sie den Innendraht des Schaltkabels 18a aufnimmt. Somit kann das Wickelelement 62, wenn das drehbare Element 60 durch den Fahrer gedreht wird, den Innendraht des Schaltkabels 18a auf-/abwickeln.
Wiederum unter Bezugnahme auf die 9 und 10 wird im folgenden der Indexier-/Positioniermechanismus 64 ausführlicher beschrieben. Der Indexier-/Positioniermechanismus funktioniert gemäß der US-Patentveröffentlichung Nr. 2002/0128112. Entsprechend wird der Indexier-/Positioniermechanismus 64 hier außer in Bezug auf die vorliegende Erfindung nicht detailliert diskutiert und/oder erläutert. Der Indexier-/Positioniermechanismus 64 ist so gestaltet, dass er das drehbare Element 60 und das Wickelelement 62 in jeder der drei Schaltpositionen festhält. Somit wird die innere Nabenübersetzungsvorrichtung 16a auch in den drei Schaltpositionen festgehalten, die den drei unterschiedlichen Gangübersetzungsverhältnissen entsprechen. Der Indexier-/Positioniermechanismus 64 umfasst ein in einer Vertiefung 102 des Wickelelements 62 befestigtes Positionierelement 100 und eine Mehrzahl (drei) von im Hauptgehäuseabschnitt 34 des feststehenden Elements 22 ausgebildeten Passungskanälen 104. Der Indexier-/Positioniermechanismus 64 ist ein rückstellfähiger Metallstreifen mit einem hervorstehenden Abschnitt, der zur Aufnahme in jedem der im Hauptgehäuseabschnitt 34 ausgebildeten Passungskanäle 104 dimensioniert ist. Der Indexier-/Positioniermechanismus 64 legt am Wickelelement 62 und dem drehbaren Element 60 eine wirksame Vorspannungskraft an, die groß genug ist, um eine unerwünschte Bewegung des drehbaren Elements 60 und somit der inneren Nabenübersetzungsvorrichtung 16a zu verhindern. Anders ausgedrückt legt der Positioniermechanismus 64 eine wirksame Vorspannungskraft oder Haltekraft an, die größer als jede Vorspannungskraft der inneren Nabenübersetzungsvorrichtung 16a ist. Vorzugsweise wirkt das Positionierelement 100 mit den Passungskanälen 104 zusammen, um bei jeder Bewegung des drehbaren Elements 60 in eine Schaltposition ein hörbares Geräusch und eine Haptik (d.h. ein Fühlen des Nachlassens der Vorspannungskraft) hervorzubringen.
Unter Bezug auf die 4 und 12 – 20 wird im folgenden die zweite Schalteinrichtung bzw. der Schaltmechanismus 26 ausführlicher diskutiert. Die zweite Schalteinrichtung oder der Schaltmechanismus ist im wesentlichen gemäß der EP-A-1327576 (Veröffentlichungsdatum: 16.7.2003) aufgebaut, mit Ausnahme des ersten und des zweiten Schaltelements 110 und 112, die modifizierte Versionen der in der EP-A-1327576 erläuterten Schalthebel/-knöpfe sind. Entsprechend wird die zweite Schalteinrichtung 26 hier außer in Bezug auf die vorliegende Erfindung nicht ausführlich diskutiert und/oder erläutert. Die zweite Schalteinrichtung 26 umfasst grundsätzlich ein erstes Schaltelement 110, ein zweites Schaltelement 112, ein Wickelelement 114, ein Vorspannungselement 116 und einen Indexier-/Positioniermechanismus 118.
Das Wickelelement 114 ist grundsätzlich ein Aufnahmeelement, das einen Kabelverbindungspunkt und eine Wickeloberfläche umfasst. Das erste und das zweite Schaltelement 110 und 112 sind funktionsmäßig mit dem Wickelelement über den Indexier-/Positioniermechanismus 118 verbunden, um das Wickelelement 114 auf- oder abzuwickeln, so an dem zweiten Schaltsteuerkabel 18b zu ziehen/es zu lockern, und so die Bewegung des hinteren Kettenwerfers 16b zu steuern. Das Vorspannungselement 116 spannt das Wickelelement 114 in einer vorbestimmten Drehrichtung normalerweise vor. Das erste und das zweite Schaltelement 110 und 112 werden unten erklärt.
Der Positioniermechanismus 118 umfasst grundsätzlich ein Sperrrad-Element 120, eine Wickelsperrklinke 122 und eine Halteelement 124. Das Sperrrad-Element 120 dreht sich normalerweise mit dem Wickelelement 114. Das Sperrrad-Element 120 ist nichtbeweglich mit dem Wickelelement 114 verbunden. Das Sperrrad-Element 120 umfasst eine Mehrzahl von Vertiefungen, die gestaltet sind, um mit der Wickelsperrklinke 122 in Eingriff zu kommen, und eine Mehrzahl von Zähnen/Mulden, die ausgestaltet sind, um mit dem Halteelement 124 in Eingriff zu kommen. Die Wickelsperrklinke 122 ist mit dem ersten Schaltelement 110 verbunden und ist normal zu dem Sperrrad-Element 120 hin vorgespannt, wie in den 13 – 16 zu sehen. Somit kommt die Wickelsperrklinke, wenn der Fahrer das erste Schaltelement 110 drückt, in Eingriff mit dem Sperrrad-Element 120, so dass das Wickelelement 114 gedreht wird. In einer Schalt-Endposition (13) wirkt die Wickelsperrklinke 122 auch so, dass sie das Sperrrad-Element 120 hält.
Das Halteelement 124 ist funktionsmäßig mit dem zweiten Schaltelement 112 verbunden und ist einer Richtung zum Sperrrad-Element 120 hin (d.h. im Uhrzeigersinn) vorgespannt, wie in den 13 – 20 zu sehen. Das Halteelement 124 ermöglicht dem Sperrrad-Element 120, sich in einer der Vorspannungskraftrichtung des Vorspannelements 116 entgegengesetzten Richtung (d.h. im Uhrzeigersinn, wie in den 14 und 15 zu sehen) zu drehen. Somit verhindert das Halteelement 124 die Drehung des Sperrrad-Elements 120 nicht, wenn das erste Schaltelement 110 gedrückt ist. Jedoch verhindert das Halteelement 124 eine Drehung des Sperrrad-Elements 120 in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, wie in den 16 und 17 zu sehen, außer wenn das Sperrrad-Element 120 in der Schaltendposition der 13, 14, 19 und 20 angeordnet ist, wenn die Wickelsperrklinke 120 das Sperrrad-Element 120 entgegen der Drehung gegen den Uhrzeigersinn festhält.
Wenn der Fahrer das zweite Schaltelement 112 drückt, wird das Halteelement um eine Schaltposition gelockert, so dass sich das Sperrrad-Element 120 aufgrund der Vorspannungskraft des Vorspannelements 116 dreht, wie in den 17 – 20 zu sehen.
Das erste Schaltelement 110 ist grundsätzlich ein Drehschalthebel mit einem Knopf 126, der ausgestaltet ist, um mit dem Daumen des Fahrers in der normalen Fahrposition gedrückt zu werden. Wenn der Fahrer den Knopf 126 drückt, dreht sich das erste Schaltelement, wodurch die Wickelsperrklinke 122 und damit das Sperrrad-Element 120 bewegt wird. Das Schaltelement 110 ist normalerweise auf eine Ruheposition durch ein Vorspannungselement 128 vorgespannt. Andererseits ist das zweite Schaltelement 112 ein Gleitschalthebel mit einem Knopf 130, der ausgestaltet ist, um mit dem Daumen des Fahrers in der normal Fahrposition gedrückt zu werden. Das zweite Schaltelement 112 ist funktionsmäßig mit dem Halteelement 124 verbunden. Das zweite Schaltelement ist normalerweise durch ein Vorspannelement 132 auf eine Ruheposition vorgespannt.
Der feststehende Griffabschnitt 30 ist vorzugsweise aus zwei unterschiedlichen Elastomermaterialien hergestellt, die mit dem ersten und dem zweiten Material der Abdeckung 68 des drehbaren Elements 68 identisch sind. Der feststehende Griffabschnitt 30 ist auch vorzugsweise auf eine identische Weise wie die Abdeckung 68 aufgebaut. Der feststehende Griffabschnitt 30 umfasst grundsätzlich ein inneres und ein äußeres Ende 134 und 136, wobei sich eine feststehende Greifoberfläche 138 dazwischen erstreckt. Die feststehende Greifoberfläche 138 umfasst im wesentlichen sich in axialer Richtung erstreckende Abschnitte 140 und 142 (dritte und vierte Abschnitte), die mit dem ersten und dem zweiten Abschnitt 84 und 86 der Betätigungsfläche 82 fluchten.
Die hier verwendeten folgenden Richtungen bezeichnende Begriffe „vorderer, hinterer, über, unten, vertikal, horizontal, unter und seitlich", sowie alle anderen ähn lichen Richtungen bezeichnenden Begriffe beziehen sich auf die Richtungen eines Rades, das mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Entsprechend sollen diese Begriffe, wie sie eingesetzt werden, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben, bezüglich eines mit der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Fahrrads interpretiert werden.
Während nur ausgewählte Ausführungsformen gewählt wurden, um die vorliegende Erfindung zu erläutern, wird der Fachmann aus dieser Offenbarung ersehen, dass verschiedene Veränderungen und Abwandlungen darin durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert wird, abzuweichen. Außerdem werden die vorangegangenen Beschreibungen der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung nur zur Erläuterung geliefert, und nicht für den Zweck, die Erfindung, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert ist, einzuschränken.

Claims

Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) aufweisend: ein feststehendes Element (22), das ausgebildet ist, um an einer Fahrradlenkstange (14) benachbart zu einem Handgreifbereich (A) der Lenkstange fest angebracht zu werden, wobei der Handgreifbereich (A) eine Mittellängsachse (X) aufweist; und ein drehbares Element (60), das mit dem feststehenden Element (22) für eine Drehung um die Lenkstange (14) zwischen mindestens zwei Schaltpositionen drehbar verbunden ist, wobei das drehbare Element (60) innere und äußere axiale Enden mit einer rohrförmigen äußeren Betätigungsfläche aufweist, die sich zwischen diesen und um die Mittellängsachse (X) des Handgreifbereichs (A) herum erstreckt, wobei die Betätigungsfläche konfiguriert ist, um einen rohrförmigen Handgriff mit einem Fingerbetätigungsvorsprung (88) zu definieren, der sich bezüglich des rohrförmigen Handgriffes nach außen erstreckt, wobei die rohrförmige äußere Betätigungsfläche (82) einen ersten Abschnitt (84) beinhaltet, der aus einem ersten Material aufgebaut ist, und einen zweiten Abschnitt (86), der aus einem zweiten Material aufgebaut ist, das steifer ist als das erste Material, und der zweite Abschnitt (86) den Fingerbetätigungsvorsprung (88) aufweist.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 1, bei welcher der Fingerbetätigungsvorsprung (88) sich vom Handgriff um einen vorbestimmten Radialabstand nach außen erstreckt, der größer ist als bei dem übrigen Teil des Handgriffes, um eine Betätigungskraft zu verringern, die zum Drehen des Drehelementes (60) um die Lenkstange (14) erforderlich ist.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das drehbare Element (60) ein Basiselement (66) und eine Abdeckung (68) beinhaltet, welche zumindest teilweise über dem Basiselement (66) zu liegen kommt, wobei die Abdeckung (68) die Betätigungsfläche aufweist.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 3, bei welcher das Basiselement (66) aus einem dritten Material aufgebaut ist, das steifer ist als die ersten und zweiten Materialien der Betätigungsfläche der Abdeckung (68).
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 3 oder 4, bei welcher das Basiselement (66) aus einem harten, steifen Kunststoffmaterial aufgebaut ist und die ersten und zweiten Materialien der Betätigungsfläche (82) der Abdeckung (68) Elastomermaterialien sind.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei welcher die Abdeckung (68) als einstückiges Element aufgebaut ist.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei welcher die ersten und zweiten Materialien der Betätigungsfläche (82) der Abdeckung (68) unterschiedliche Farbe aufweisen.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei welcher die ersten und zweiten Materialien der Betätigungsfläche (82) der Abdeckung (68) zwei unterschiedliche Elastomermaterialien sind.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die ersten und zweiten Materialien der Betätigungsfläche (82) zwei unterschiedliche Elastomermaterialien sind.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der rohrförmige Handgriff eine im Wesentlichen konische Form hat, die sich vom inneren axialen Ende des drehbaren Elementes (60) in Richtung zur Mittellängsachse (X) des Handgreifbereiches (A) verjüngt, wenn sich die Betätigungsfläche (82) an das äußere axiale Ende des drehbaren Elementes (60) annähert.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 1, bei welcher der Fingerbetätigungsvorsprung (66) sich vom inneren axialen Ende des drehbaren Elementes (60) in Richtung zur Mittellängsachse (X) des Handgreifbereichs (A) verjüngt, wenn sich der Fingerbetätigungsvorsprung (88) an das äußere axiale Ende des drehbaren Elementes (60) annähert.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 1, bei welcher die Betätigungsfläche (82) eine glatte profilierte Fläche mit weichen Übergängen zwischen dem Vorsprung und dem Handgriff ist.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 1, bei welcher die ersten und zweiten Materialien der Betätigungsfläche (82) unterschiedliche Farben aufweisen.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 1, bei welcher der Fingerbetätigungsvorsprung (88) auf einer im Wesentlichen vorderen Seite der Mittellängsachse (X) des Handgreifbereichs (A) angeordnet ist, wenn die Lenkstange (14) mit einem Fahrrad (10) verbunden ist und in normaler Fahrtposition angeordnet ist, und der erste Abschnitt der Betätigungsfläche (82) einen Handunterstützungsbereich (SA) beinhaltet, der sich im Wesentlichen oberhalb der Mittellängsachse (X) des Handgreifbereichs (A) befindet, wenn die Lenkstange (14) mit dem Fahrrad (10) verbunden ist und in der normalen Fahrtposition angeordnet ist.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 1, welche weiter aufweist: ein feststehendes Griffelement, das an der Lenkstange (14) an einem Handgreifbereich (A) benachbart zum äußeren axialen Ende des drehbaren Elementes (60) angeordnet ist, und das feststehende Griffelement innere und äußere axiale Enden mit einer sich zwischen diesen erstreckenden feststehenden Greiffläche (138) aufweist, die mit der Betätigungsfläche (82) des drehbaren Elementes (60) am äußeren axialen Ende des drehbaren Elementes (60) fluchtet.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 15, bei welcher die feststehende Greiffläche (138) des feststehenden Greifelementes dritte und vierte Abschnitte aufweist, die aus den ersten bzw. zweiten Materialien aufgebaut sind, und die ersten und zweiten Abschnitte der Betätigungsfläche des drehbaren Elementes (16) mit den dritten und vierten Abschnitten des feststehenden Griffelementes fluchten, wenn sich das drehbare Element (60) in einer vorbestimmten von den Schaltpositionen befindet.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 15 oder 16, bei welcher die ersten und zweiten Materialien der Betätigungsfläche der feststehenden Greiffläche (138) unterschiedliche Farbe aufweisen.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 1, bei welcher das drehbare Element (60) einen Teil einer ersten Schalteinrichtung (24) bildet, die aufgebaut ist, um mit einer ersten Fahrradgangschaltungsvorrichtung funktionsmäßig verbunden zu sein, und die Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) weiter eine zweite Schalteinrichtung (26) beinhaltet, die mit dem feststehenden Element (22) verbunden ist, wobei die zweite Schalteinrichtung (26) konfiguriert ist, um mit einer zweiten Fahrradgangschaltungsvorrichtung funktionsmäßig verbunden zu sein.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 18, bei welcher die zweite Schalteinrichtung (26) ein Paar von Schaltelementen (110, 112) beinhaltet, die aufgebaut sind, um funktionsmäßig für ein Schalten der zweiten Fahrradgangschaltungsvorrichtung reagierend auf ein wahlweises Drücken von einem der Schaltelemente (110, 112) funktionsmäßig verbunden zu sein.
Fahrradschaltsteuervorrichtung (12) nach Anspruch 18 oder 19, bei welcher die zweite Schalteinrichtung (26) ein Kabelwickelelement beinhaltet, das in einer ersten Drehrichtung mit einem der Paare von Schaltelementen (110, 112) funktionsmäßig gedreht wird, und durch eine Bewegung des anderen des Paares von Schaltelementen in einer zweiten Drehrichtung funktionsmäßig gedreht wird.