DE2855294A1

DE2855294A1 - Vehicle change speed mechanism - has chain drive and profiled roller forming control cam

Info

Publication number: DE2855294A1
Application number: DE19782855294
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Schwerdhoefer
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1978-08-08
Filing date: 1978-12-21
Publication date: 1980-07-03

Abstract

The chain drive change-speed mechanism has a set of sprockets with different numbers of teeth on the driven wheel, and a wheel coupled to the frame by a guide mechanism and transferring the chain between sprockets, together with a chain tensioner if necessary. A control cam, preferably rope-operated turns on one of the components, of the guide mechanism and bears against a lug on the other, so as to select the desired speed. The cam is formed by the profiled peripheral surface (1) of a roller (2).

Description

Kettenschaltung Derailleur

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kettenschaltung, bestehend u.The invention relates to a derailleur, consisting u.

a. aus einem Satz Kettenräder unterschiedlicher Zähnezahl am getriebenen Rad, einer Kettenleiteinrichtung mit einem Leitrad zum Überführen der Kette von einem Kettenrad auf das andere, welche einerseits rahmenfest angeordnet ist und andererseits das Leitrad führt, sowie ggf. einer Kettenspanneinrichtung, wobei an einem von zwei Bauteilen der Kettenleiteinrichtung, welche ihre relative Lage zueinander bei jedem Gangwechsel ändern, eine vorzugsweise seilzugbetätigte Kurvenscheibe drehbar gelagert ist, welche mit einem Anschlag o. dgl. an dem anderen dieser zwei Bauteile in Anlage gehalten ist - zur jeweiligen Fixierung der einzelnen Gangstufen -, nach Patentanmeldung P 28 34 646.5.a. from a set of sprockets with different numbers of teeth on the driven one Wheel, a chain guide device with a guide wheel for transferring the chain from a sprocket on the other, which on the one hand is fixed to the frame and on the other hand the idler leads, as well as possibly a chain tensioning device, whereby on one of two components of the chain guide, which their relative position to each other Change with each gear change, a preferably cable operated cam can be rotated is mounted, which with a stop or the like. On the other of these two components is held in system - for the respective fixation of the individual gear steps - after Patent application P 28 34 646.5.

Gemäß der obengenannten Patentanmeldung ist bereits vorgeschlagen worden, eine Kettenleiteinrichtung über eine Kurvenscheibe und einen mit dieser zusammenwirkenden Anschlag zu betätigen, wobei der jeweilige Abstand zwischen der Kurvenscheibe und dem Anschlag die Stellung der Kettenleiteinrichtung und somit einen bestimmten Gang festlegt.According to the above-mentioned patent application, it is already proposed been, a chain guide over a cam and one with this to operate cooperating stop, the respective distance between the Cam and the stop the position of the chain guide and thus sets a specific gear.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Gegenstand der Hauptanmeldung weiter zu verbessern - unter Berücksichtigung der bereits in der Hauptanmeldung gestellten Aufgabe.It is now the object of the present invention to provide the subject matter of To further improve the main registration - taking into account the information already provided in the Main registration task.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kurvenscheibe in Form einer Kulisse in der Mantelfläche einer Walze angeordnet ist. Durch die Verwendung einer Kulisse in der Mantelfläche einer Walze ergeben sich insbesondere Funktionsvorteile, da beispielsweise die Drehbewegung der Walze eine Bewegung des mit deren Kulisse zusammenwirkenden Anschlages im wesentlichen in Richtung der Drehachse der Walze erfolgt. Damit erfolgt eine Umlenkung der Schaltbewegungen von einer Ebene in eine andere.This object is achieved according to the invention in that the cam disk is arranged in the form of a backdrop in the outer surface of a roller. Through the Use of a backdrop in the outer surface of a roller results in particular Functional advantages, since, for example, the rotary movement of the roller causes a movement of the with their backdrop interacting stop essentially in direction the axis of rotation of the roller takes place. The switching movements are thus deflected from one level to another.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß zur Fixierung der einzelnen Gangstufen an dem der Walze entgegengesetzten Ende des Seilzuges ein verrastbares Schaltorgan vorgesehen ist. Eine solche Verrastung durch ein verrastbares Schaltorgan an dem der Walze entgegengesetzten Ende des Seilzuges bietet einmal den Vorteil der einfachen Betätigung der Kettenschaltung durch den Benutzer und ist zum anderen mit einem erheblich geringeren Aufwand durchzuführen, als eine Verrastung im Bereich der- Walze.It is also proposed that to fix the individual gear steps at the end of the cable pull opposite the roller, a latching switching element is provided. Such a latching by a latchable switching element on the the end of the cable opposite the roller offers the advantage of the simple one Operation of the derailleur by the user and is on the other hand with a to carry out considerably less effort than a latching in the area of the Roller.

Die Erfindung sieht vor, daß die Walze in Richtung auf eine ihrer beiden Endstellungen durch Federvorspannung belastet ist. Eine solche Federvorspannung gewährleistet, daß zumindest während des Betriebes der Seilzug zur Übertragung der Schaltstellung vom Schaltorgan auf die Walze gespannt ist und kein Spiel aufweist.The invention provides that the roller in the direction of one of their is loaded by spring preload in both end positions. Such a spring preload ensures that at least during operation of the cable to transmit the Switching position is tensioned by the switching element on the roller and has no play.

Es ist vorteilhaft im Sinne der Erfindung, daß die Kulisse in der Mantelfläche der Walze einseitig offen ausgeführt ist und zur Aufrechterhaltung der Anlage der Kulisse am Anschlag zumindest )ei umlaufender Kette die Kettenleiteinrichtung durch Federvorspannung in einer Richtung beaufschlagt ist. Durch die einseitig offene Ausführung der Kulisse ist es möglich, bei nicht umlaufender Kette, also beispielsweise im Stand des Fahrrades, durch Betätigen des Seilzuges einen anderen Gang vorzuwählen, wobei der Abstand zwischen dem Anschlag und dem Kurvenstück der Kulisse vergrößert wird. Dieser vorgewählte Gang wird dann automatisch eingeschaltet, wenn sich die Kette zu bewegen beginnt. Diese Nachführbewegung ist durch das Anordnen einer Feder zur Vorspannung der Kettenleiteinrichtung möglich.It is advantageous for the purposes of the invention that the backdrop in the The outer surface of the roller is designed to be open on one side and to maintain it the installation of the link on the stop at least) ei revolving chain the chain guide device is acted upon by spring preload in one direction. Due to the one-sided open Execution of the backdrop is possible with a non-revolving chain, for example when the bike is stationary, select another gear by operating the cable, wherein the distance between the stop and the curved piece of the backdrop is increased will. This preselected gear is then switched on automatically when the Chain begins to move. This tracking movement is due to the placement of a spring possible to pre-tension the chain guide device.

Die Erfindung sieht vor, daß die Kulisse für jede Stellung der Kettenleiteinrichtung entsprechend einer Gangstufe zur Anlage des Anschlages jeweils ein Kurvenstück mit konstantem Abstand zwischen Anschlag und Walze aufeist und die einzelnen Kurvenstücke mit wechselndem Abstand gegenüber der Walze aneinandergereiht sind. Durch diese Anordnung von einzelnen Kurvenstücken mit konstantem Abstand zwischen Anschlag und Walze ist sichergestellt, daß bei Anderungen der Seillänge bzw. der Hose des Seiles während des Betriebes keine Änderungen der Schalteinstellung erfolgen.The invention provides that the backdrop for each position of the chain guide corresponding to a gear step for the abutment of the stop each with a curve piece constant distance between stop and roller and the individual curve pieces are lined up with a varying distance from the roller. Through this Arrangement of individual curve pieces with a constant distance between the stop and Roller is ensured that changes in the rope length or the pants of the rope while no changes are made to the switch setting during operation.

Im Bereich der Kurvenstücke mit konstantem Abstand zwischen Anschlag und Walze werden somit Seilzuglängenänderungen ohne Änderung der Schalteinstellung kompensiert.In the area of the curve pieces with a constant distance between the stop and roller are thus cable length changes without changing the shift setting compensated.

Die Erfindung schlägt vor, daß die Federvorspannung zur Belastung der Walze in einer ihrer Endstellungen so ausgerichtet ist, daß sie die Vorspannung der Kettenleiteinrichtung beim Lösen des Seilzuges überwindet. Damit ist sichergestellt, daß bei der Vorwahl eines Ganges entgegengesetzt zur weiter oben beschriebenen Richtung durch Nachlassen des Seilzuges per entsprechender Feder die Walze über den Anschlag und gegen die Vorspannung der Kettenleiteinrichtung so belastet, daß mit Beginn der umlaufenden Kette der vorgewählte Gang automatisch eingeschaltet wird. Damit ist die Möglichkeit gegeben, in beiden Schaltrichtungen eine Gangvorwahl durchführen zu können.The invention proposes that the spring preload for loading the roller is aligned in one of its end positions so that it is the bias the chain guide overcomes when releasing the cable. This ensures that when preselecting a gear opposite to the direction described above by releasing the cable pull by means of a corresponding spring, the roller over the stop and loaded against the bias of the chain guide so that at the beginning of the circulating chain, the preselected gear is switched on automatically. In order to it is possible to carry out a gear preselection in both shifting directions to be able to.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen: Fig. 1 und 2 Schemaskizzen einer Schalteinrichtung mit Walze und Kulisse; Fig. 3 den Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel.The invention is illustrated below with reference to the figures Embodiments explained in more detail. In detail: FIGS. 1 and 2 are schematic sketches a switching device with roller and gate; Fig. 3 shows the longitudinal section through a Embodiment.

Die Figuren 1 und 2 stellen Prinzipskizzen einer Kettenschaltung dar, wobei weitgehend die Bezugsziffern der Hauptanmeldung übernommen wurden. Dabei stellt die Fig. 2 die Ansicht A entsprechend Fig: 1 dar. Die dargestellte Kettenleiteinrichtung 6 besteht aus folgenden Einzelteilen: Das Führungsteil 17 ist fest am Rahmen des Fahrrades angeordnet. Im Führungsteil 17 ist das Schiebeteil 18 mit dem Leitrad 4 verschiebbar gelagert. Die Lage des Schiebeteiles 18 sowie seine Verschiebbarkeit erfolgt parallel zur Achse des getriebenen Rades bzw. parallel zur Achse der Kettenräder.Figures 1 and 2 represent schematic sketches of a derailleur circuit, the reference numbers of the main application have largely been adopted. It represents FIG. 2 shows view A corresponding to FIG. 1. The chain guide device shown 6 consists of the following parts: The guide part 17 is fixed to the frame of the Bicycle arranged. The sliding part 18 with the guide wheel is in the guide part 17 4 slidably mounted. The position of the sliding part 18 and its displaceability takes place parallel to the axis of the driven wheel or parallel to the axis of the chain wheels.

Das Schiebeteil 18 ist gegenüber dem Führungsteil 17 in einer Richtung durch eine vorgespannte Feder 16 beaufschlagt. Im Führungsteil 17 ist weiterhin eine Wal3e 2 drehbar gelagert, welche eine nach einer Seite offene Kulisse 1 aufweist. Diese Kulisse 1 setzt sich aus mehreren Kurvenstücken 3 zusammen. Jedes dieser Kurvenstücke 3 verläuft in einem Teilbereich des Umfanges der Walze 2 mit konstantem Abstand gegenüber dem Führungsteil 17.The sliding part 18 is opposite to the guide part 17 in one direction acted upon by a pretensioned spring 16. In the guide part 17 is still a whale 2 rotatably mounted, which has a gate 1 open to one side. This backdrop 1 is composed of several curve pieces 3. Each this Curved pieces 3 runs in a partial area of the circumference of the roller 2 with a constant Distance from the guide part 17.

Am Schiebeteil 18 ist ein Anschlag 5 angeordnet, welcher durch die Vorspannkraft der Feder 16 zumindest während des Kettenumlaufes an den Kurvenstücken 3 der Kulisse 1 anliegt. Die Walze 2 weist außerdem einen Übertragungshebel 10 auf, welcher gem. Fig. 2 über einen Seilzug 11 mit einem Schaltorgan 13 verbunden ist.On the sliding part 18, a stop 5 is arranged, which by the Pretensioning force of the spring 16 at least during the chain circulation on the curve pieces 3 of the backdrop 1 is applied. The roller 2 also has a transmission lever 10, which, according to FIG. 2, is connected to a switching element 13 via a cable 11.

Dieses Schaltorgan 13 weist entsprechend der Anzahl der Gänge Rasten 14 auf. Der Übertragungshebel 10 ist, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, durch eine Feder 15 so belastet, daß beim Nachlassen des Seilzuges 11 eine entsprechende Verdrehung der Walze 2 durch die Kraft der Feder 15 erfolgt.This switching element 13 has notches corresponding to the number of gears 14 on. The transmission lever 10 is, as shown schematically in Fig. 2, through a spring 15 is loaded so that when the cable 11 is released a corresponding The roller 2 is rotated by the force of the spring 15.

Die Funktion der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Kettenschaltung ist folgende: Die nicht dargestellte Kette sowie der Satz Kettenräder sind entsprechend den Figuren 1 und 2 der Stammanmeldung angeordnet. Bei umlaufender Kette richtet sich der eingeschaltete Gang nach der Lage des Leitrades 4 gegenüber dem Satz Kettenräder. In der vorliegenden Fig. 1 ist das Leitrad 4 in der rechten Endstellung ge zeigt. Diese Stellung entspricht der Stellung des Schaltorganes 13 gem. Fig. 2. Wird nun ein Gangwechsel vorgenommen, indem das Schaltorgan 13 in eine der anderen Rasten 14 überführt wird, so überträgt der Seilzug 11 diese Bewegung auf den Übertragungshebel 10 und auf die Walze 2. Diese Bewegung wird gegen die Kraft der Feder 15 ausgeführt. Durch die damit verbundene Drehbewegung der Walze 2 ändert sich die Lage der Kulisse 1 gegenüber dem Anschlag 5 auf dem Schiebeteil 18. Läuft nun während des Schaltvorganges die Kette der Kettenschaltung mit um, so kann der Anschlag 5 und somit das Schiebeteil 18 kontinuierlich durch die Vorspannkraft der Feder 16 der Kulisse 1 folgen, so daß auch das Leitrad entsprechend der Größe der Verdrehung des Schaltorganes eine Axialbewegung nach links auf das entsprechende Kurvenstück 3 mitmacht. Ist jedoch während des Schaltvorganges die Kette im Stillstand, so kann sich infolge der Steifheit der Kette das Leitrad 4 nicht in die durch die Kulisse 1 vorgegebene Stellung nach links verschieben, es entsteht somit zwischen dem Anschlag 5 und der Kulisse 1 ein Abstand. Dieser Abstand wird sofort abgebaut, wenn die Kette in Bewegung gesetzt wird. Soll ein Schaltvorgang in der entgegengesetzten Richtung erfolgen, so ergibt sich durch die Verdrehung des Schaltorganes 13 im Uhrzeigersinn eine Lockerung des Seilzuges 11. Dadurch kann die Feder 15 über den bertragungshebel 10 ein Drehmoment auf die Walze 2 ausüben. Dabei ist die Abstimmung der Federn 15 und 16 so gewählt, daß die Feder 15 über die Kulisse 1 der Walze 2 den Anschlag 5 mit samt dem Schiebeteil 18 und dem Letrad 4 gegen die Kraft der Feder 16 nach rechts verschiebt. Diese Verschiebung kann allerdings nur dann erfolgen, wenn sich die Kette im Umlauf befindet. Steht die Kette jedoch zum Zeitpunkt des Umschaltvorganges, so bleibt der Seilzug 11 lose und der Schaltvorgang erfolgt erst mit dem Umlaufbeginn der Kette In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Kettenschaltung wiedergegeben. Das Führungsteil 17 ist in nicht dargestellter Weise am Rahmen des Fahrrades fest angeordnet.The function of the derailleur shown in Figures 1 and 2 is as follows: The chain, not shown, as well as the set of sprockets are corresponding the Figures 1 and 2 of the parent application arranged. Aligns with a rotating chain the engaged gear depends on the position of the idler wheel 4 opposite the set of chain wheels. In the present Fig. 1, the stator 4 is in the right end position shows GE. This position corresponds to the position of the switching element 13 according to FIG a gear change is made by the switching element 13 in one of the other notches 14 is transferred, the cable 11 transfers this movement to the transfer lever 10 and on the roller 2. This movement is carried out against the force of the spring 15. The associated rotational movement of the roller 2 changes the position of the backdrop 1 opposite the stop 5 on the sliding part 18. Now runs during the switching process the chain of the derailleur with around, so the stop 5 and thus the sliding part 18 follow continuously by the biasing force of the spring 16 of the link 1, so that also the stator according to the size of the rotation of the switching element Axial movement to the left on the corresponding curve piece 3 participates. But it is During the switching process the chain is at a standstill, as a result of the stiffness the chain does not move the idler 4 into the position given by the link 1 move left, there is thus a between the stop 5 and the gate 1 Distance. This distance is reduced immediately when the chain is set in motion will. Should a switching process in the take place in the opposite direction, so there is a loosening by the rotation of the switching element 13 in the clockwise direction of the cable 11. As a result, the spring 15 can generate a torque via the transmission lever 10 exercise on roller 2. The coordination of the springs 15 and 16 is chosen so that that the spring 15 over the link 1 of the roller 2, the stop 5 together with the sliding part 18 and the Letrad 4 moves against the force of the spring 16 to the right. This shift can only be done when the chain is in motion. Stands However, the chain at the time of the switching process, the cable 11 remains loose and the switching process does not take place until the chain in FIG. 3 begins to circulate a longitudinal section through an embodiment of a derailleur reproduced. The guide part 17 is fixed in a manner not shown on the frame of the bicycle arranged.

Im Führungsteil 17 ist eine zylindrische Führung 9 angeordnet.A cylindrical guide 9 is arranged in the guide part 17.

Diese zylindrische Führung verläuft parallel zu dem nicht dargestellten Satz Kettenräder auf der Achse des Hinterrades. In der Führung 9 ist eine Walze 2 verdrehbar und verschiebbar gelagert.This cylindrical guide runs parallel to the one not shown Set of sprockets on the axle of the rear wheel. In the guide 9 is a roller 2 rotatably and displaceably mounted.

Diese Walze 2 ist auf ihrer einen Seite mit dem Leitrad 4, das drehbar auf der Achse 8 angeordnet ist verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite der Walze 2 ist der Übertragungshebel 10 angeordnet, welcher mit dem Seilzug 11 gem. Fig. 2 verbunden ist.This roller 2 is on one side with the stator 4, which is rotatable arranged on the axis 8 is connected. On the opposite side of the roller 2, the transmission lever 10 is arranged, which is connected to the cable 11 according to FIG. 2 is connected.

Der Übertragungshebel 10 ist fest an der Walze 2 angeordnet. Die Walze 2 ist in Richtung auf den Übertragungshebel 10 offen ausgeführt und in ihrem Innern verläuft die Feder 16. Die Feder 16 stützt sich also einerseits an der Walze 2 und andererseits an einem Stützteil 7 ab, welches am Führungsteil 17 fest angeordnet ist. In der Mantelfläche der Walze 2 ist die Kulisse 1 angeordnet - mit ihren Kurvenstücken 3. In diese Kulisse hinein reicht ein Anschlag 5, welcher fest in die Führung 9 eingesetzt ist.The transmission lever 10 is fixedly arranged on the roller 2. The roller 2 is designed to be open in the direction of the transmission lever 10 and in its interior runs the spring 16. The spring 16 is thus supported on the one hand on the roller 2 and on the other hand, on a support part 7, which is fixedly arranged on the guide part 17 is. In the outer surface of the roller 2, the backdrop 1 is arranged - with its curved pieces 3. A stop 5, which is firmly inserted into the guide 9, extends into this setting is used.

Die Wirkungsweise gem. Fig. 3 ist folgende: Über den Seilzug 11 wird der übertragungshebel 10 zusammen mit der Walze 2 zum Einleiten eines Schaltvorganges in der Führung 9 verdreht und über die Kulisse 1 und den Anschlag 5 gleichzeitig entsprechend axial verschoben. Dabei sorgt die Feder 16, welche in der Darstellung im Bereich der Kurvenstücke 3 unterbrochen gezeichnet ist, für eine ständige Anlage zwischen der Kulisse 1 und dem Anschlag 5. Diese ständige Anlage kann allerdings dann nicht gewährleistet sein, wenn ein Schaltvorgang bei stillstehender Kette eingeleitet wird. In einem solchen Falle arbeitet die Kettenschaltung entsprechend der Beschreibung der Figuren 1 und 2.The mode of operation according to FIG. 3 is as follows: The cable 11 is used the transmission lever 10 together with the roller 2 to initiate a switching process twisted in the guide 9 and over the link 1 and the stop 5 at the same time shifted axially accordingly. The spring 16, which is shown in the illustration, takes care of this Drawn interrupted in the area of the curve pieces 3 is for a permanent system between the backdrop 1 and the stop 5. This permanent system However, this cannot be guaranteed if a switching process is carried out when the Chain is initiated. In such a case, the derailleur works accordingly the description of FIGS. 1 and 2.

Durch die Anordnung von einzelnen Kurvenstücken 3, welche jeweils über eine bestimmte Erstreckung in Umfangsrichtung einen gleichbleibenden Abstand zum Anschlag 5 aufweisen, ist gewährleistet, daß Längenänderungen des Seilzuges 11 während des Betriebes keine Auswirkung auf die Justierung der Kettenschaltung ausüben können. Dies dient insbesondere einer vereinfachten Wartung der Kettenschaltung.By the arrangement of individual curve pieces 3, which each A constant distance over a certain extent in the circumferential direction have to stop 5, it is ensured that changes in length of the cable 11 has no effect on the derailleur adjustment during operation can exercise. This serves in particular to simplify maintenance of the derailleur.

Claims

P A T E N T A N 5 P R ü C H E derailleur system, consisting of a. the end a set of sprockets with different numbers of teeth on the driven wheel, a chain guide device with a guide wheel for transferring the chain from one chain wheel to the other, which on the one hand it is arranged fixed to the frame and on the other hand the guide wheel guides, as well as possibly

a chain tensioning device, with one of two components of the Chain guide, which their relative position to each other with each gear change change, a preferably cable operated cam is rotatably mounted, which held in contact with the other of these two components with a stop or the like is - for the respective fixation of the individual gear steps -, according to patent application P 28 34 646.5, dad. gek. That the cam in the form of a backdrop (1) in the The outer surface of a roller (2) is arranged.

2. derailleur according to claim 1, dad. gek. that for fixation of the individual gear steps at the end of the cable pull opposite the roller (2) (11) a latchable switching element (13) is provided.

3. derailleur according to claims 1 and 2, dad. gek. that the Roller (2) in the direction of one of its two end positions by spring preload (Spring 15) is loaded.

4. derailleur according to claims 1 to 3, dad. gek. that the Link (1) in the outer surface of the roller (2) is designed to be open on one side and to maintain the attachment of the link £ 1) at the stop (5) at least when the Chain the chain guide device (6) by spring preload (spring 16) in one direction is applied.

5. derailleur according to claims 1 to 11, dad. gek. that the Link (1) for each position of the chain guide device (6) corresponding to a gear step to plant the stop (5) each have a curve piece (3) with a constant distance between the stop (5) and roller (2) and the individual curve pieces (3) are lined up with increasing distance from the roller (2).

6. derailleur according to claims 1 to 5, dad. gek. that the Spring preload (spring 15) for loading the roller (2) in the direction of one of its End positions is aligned so that they the bias (spring 16) of the chain guide (6) when releasing the cable (11) overcomes.