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Schaltvorrichtung fur mehrstufige Geschwindigkeitsgetriebe, indbesondere für Fahrräder.
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für mehrstufige Gesehwindigkeitsgetriebe, die vorzüglich auch für die an sich bekannten Kettenradgetriebe von Fahrrädern geeignet ist.
Die Erfindung besteht darin, dass der zur Übersetzungsänderung nötige Wechsel in der Verbindung von Übersetzungselementen durch eine Klinke mit einem ihre Umstellung bewirkenden Sperrzahn erfolgt, welcher mittels einer Stellvorrichtung wahlweise in Sehaltstellungen gebracht werden kann, in eine Ausgangsstellung mit verklinkten rbersetzungselementen und in eine Bereitschaftsstellung, zufolge welcher die an ihm mit ihren bisher verklinkten rbersetzungselementell vorbeibewegte Klinke unter Einwirkung der Triebkraft in eine andere, zur Übersetzungsänderung nötige Verklinkungsstellung gerückt wird, worauf sie nach blosser Freigabe des Lenkers unter dem Einflusse des Aussen (Last) wider- standes wieder in ihre Ausgangsstellung zurtiekbefordert wird.
Es sind Schaltvorrichtungen für mehrstufige Geschwindigkeitsgetriebe bei Fahrrädern bekannt, durch die Übersetzungselemente mittels eines Kupplungsorganes durch willkürliche Schaltung miteinander zu gemeinsamer Bewegung verbunden werden können. Bei diesen bekannten Konstruktionen wird als Kupplungsorgan ein mit der Tretkurbelwelle auf Drehung gekuppeltes, radial verschiebbares
Kupplungsstück verwendet, das mit einem Kupplungszahn versehen ist, der durch Feder-oder Flieh- kraft nach aussen gedrängt wird und bei Herausziehen eines radial zur Tretkurbelachse beweglich geführten Riegels in eine Ausnehmung eines umgebenden Gehäuses einfällt, bei eingerücktem Riegel an der Innenfläche des Gehäuses gleitet.
Diese Schaltvorrichtung hat eine Reihe von Nachteilen : Infolge des Vorhandenseins von nur einer Sehaltlücke ergeben sich mindestens eine, häufig aber auch mehrere leere Kurbelumdrehungen. Wenn der Riegel in einer Mittellage in der Sehaltöffnung hängen bleibt, tritt eine Blockierung der Schaltvorrichtung ein. Dieselbe Wirkung, zumindest aber eine Erschwerung der Funktion, greift auch Platz, wenn die Schaltoffnung durch Fett, Staub usw. verlegt wird. Die Schaltvorrichtung ist kostspielig in der Herstellung und nur vom Fachmann zerlegbar. Vor allem erfolgt aber die zur Übersetzungsschaltung notige Umstellung des Knpplungsorganes unmittelbar von Hand aus unter Kraftanwendung.
Demgegenüber hat die Schaltvorrichtung gemäss der Erfindung den grossen Vorteil der Einfachheit und leichten Zerlegbarkeit auch durch den Laien. Die grosse Zahl der Schalt lÜcken sichert die Umstellung innerhalb eines Bruchteiles einer Kurbelumdrehung. Eine Blockierung oder sonstige Betriebsstörung ist ausgeschlossen.
Am wichtigsten ist jedoch, dass die zur Übersetzungsschaltung nötige Umklinkung nicht unmittelbar von Hand, also im Augenblicke einer bestimmten Funktionstellung unter Kraftanwendung oder Triebkraftunterbreehung erfolgt, sondern durch ein Steuerungsorgan bewirkt wird, welches die unter dem Einfluss von Trieb-und Gegenkraft an ihm vorbeibewegte Klinke aus ihrer Schaltstellung heraus-und in eine neue hineinsteuert, wodurch alle einen praktischen Gebrauch ausschliessenden Mängel vermieden werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Schaltvorrichtung gemäss der Erfindung in Verwendung bei einem Kettenradgetriebe eines Fahrrades dargestellt. Es zeigen Fig. 1 schematisch im achssenkrechten Schnitt das Getriebe mit Schaltvorrichtung, Fig. 2 dasselbe im Querschnitt nach der Linie 1-1 der Fig. 1, Fig. 3 die Stellvorrichtung für den Lenker in Vorderansicht und Fig. 4 im Schnitt nach der Linie 777-777 der Fig. 3.
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kämmen. Das Kettenrad ist zweiteilig und ein Teil, die Kettenscheibe 6, vor, der andere Teil, die Scheibe 4, hinter den Planetenrädern 3 angeordnet, um die später beschriebene Schaltvorriehtung unterbringen zu können bzw. zugänglich zu machen.
Mit dem Triebseheibenlager 13 ist die mit Lücken versehene Schaltscheibe 14 verbunden, welche eine Reihe von Schaltlücken (im Ausführungsbeispiel vier) besitzt. Seitlich am Sonnenrad 8 ist auf der Achse 9 eine Klinke 10 drehbar angeordnet, an welcher eine Klaue 11 und ein Zahn 12 ausgebildet sind und die ständig unter dem Drucke einer Blattfeder 15 steht. Am Tretkurbelgehäuse des Fahrrades ist die Scheibe 16 befestigt, in welcher ein um die Achse 17 schwenkbarer Sperrzahn18 gelagert ist. Dieser Sperrzahn 18 kann durch Verdrehen in die Laufbahn der Klinke 10 gebracht werden und besorgt damit die Umschaltung derselben in später beschriebener Weise. Die Verstellung des Sperrzahnes erfolgt mittels der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Stell- vorrichtung.
Sie besteht aus dem durch ein Zugseil (Bowdenzug) 18 a mit dem Sperrzahn verbundenen Exzenterring 19, der um die mit dem Stellhebel : n versehene Exzenterscheibe 22 drehbar gelagert ist, deren exzentrisch angeordnete Achse 20 einen von der Seilzugrichtung unabhängigen Befestigungpunkt darstellt.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende : In der in der Zeichnung dargestellten Stellung ist infolge Eingriffes der Klaue 11 der Klinke 10 in eine Lücke der Schaltseheibe 11 das Sonnenrad 8 mit der Triebscheibe 1 verklinkt, wodurch auch der über die Planetenräder mit der Triebseheibe verbundene Kettenkranz 5 als getriebener Teil mit gleicher Drehzahl mitläuft (grosser Gang). Die Klinke 10 bewegt sich dabei mit dem Sonnenrad 8 an dem auf der Zeichnung in der Stellung 18 voll dargestellten, aus der Laufbahn geschwenkten, in der Scheibe 16 gelagerten Sperrzahn unbeeinflusst vorbei.
Wird jedoch der Sperrzahn mit Hilfe des in den Fig. 3 und 4 dargestellten Schalters durch Verdrehen des Stellhebels, 71 in die strichliert gezeichnete Stellung 18'gebracht, dann drückt er die durch Triebkraft an ihm vorbeibewegte Klinke 10, über deren Rücken er gleitet, aus der Schaltlücke der Scheibe 14 in die strichliert gezeichnete Stellung 10'heraus, wodurch das Sonnenrad frei wird und unter dem Einfluss des Lastwiderstandes so lange zu entgegengesetzter Triebrichtung (im Sinne des Uhrzeigers) gezwungen wird, bis der in der Stellung 18'in der Laufbahn der Klinke 10 liegende Sperrzahn hinter den Zahn 12 desselben zu liegen kommt.
Das Sonnenrad bleibt so lange frei, als die
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der Klinke 10 wird diese und damit das mit ihr verbundene Sonnenrad 8 (im Sinne des Uhrzeigers) frei und bewegt sich unter Lasteinwirkung so lange rückläufig (im Sinne des Uhrzeigers), bis die unter dem Druck der Feder 15 längs des Umfanges der Scheibe 14 gleitende Klaue 11 in die nächste Schalt- lÜcke federnd einschnappt, wodurch wieder der grosse Gang eingeschaltet ist.
Zufolge der beschriebenen Ausbildung werden die der Umschaltung entgegenwirkenden Widerstände einzig und allein von der Triebkraft und dem Aussenwiderstand überwunden und von der bloss einleitenden Sehaltbetätigung ferngehalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Sehaltvorriehtung für mehrstufige Geschwindigkeitsgetriebe, insbesondere für Fahrräder, durch die Übersetzungselemente mittels eines Kupplungsorganes miteinander zu gemeinsamer Bewegung verbunden werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Übersetzungsänderung notige Wechsel in der Verbindung der Übersetzungselemente durch eine Klinke mit einem ihre Umstellung bewirkenden Sperrzahn erfolgt, welcher mittels einer Stellvorrichtung wahlweise in zwei Sehaltstellungen gebracht werden kann, in eine Ausgangsstellung mit verklinkten Übersetzungselementen, und in eine Bereitschaftsstellung, zufolge welcher die an ihm mit ihren bisher verklinkten Übersetzungselementen vorbeibewegte Klinke unter Einwirkung der Triebkraft in eine andere,
zur Übersetzungsänderung nötige Verklinhmgsstellung gerückt wird, worauf sie nach blosser Freigabe des Lenkers unter dem Einflusse des Aussen (Last) widerstandes wieder in ihre Ausgangsstellung zurüekbefordert wird.
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