DE3411874C2

DE3411874C2 - Vorderer Umwerfer für ein Fahrrad

Info

Publication number: DE3411874C2
Application number: DE3411874A
Authority: DE
Inventors: Masashi Izumi Osaka Nagano
Original assignee: Shimano Industrial Co Ltd
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1983-04-01
Filing date: 1984-03-30
Publication date: 1986-08-28
Also published as: JPS59184078A; US4551121A; DE3411874A1

Abstract

Ein vorderer Umwerfer für ein Fahrrad mit einer Kettenführung mit einer Innen- und Außenplatte, die eine Antriebskette auf eines mindestens zweier vorderer Kettenräder umwirft, ist mit einem verdickten Abschnitt versehen, welcher die Kette zum vorderen Kettenrad mit dem größeren Durchmesser drückt, und ist zwischen einer Ketten-Durchlauflage, in welcher die Kette, wenn sie von dem vorderen Kettenrad mit dem kleineren Durchmesser auf das mit dem größeren Durchmesser umgeworfen wird, die Kettenführung im Anfangsstadium des Anhebens durch das Kettenrad mit größerem Durchmesser durchläuft, wobei die Kette in Berührung mit dem Kettenrad steht, und einer Ketten-Durchlauflage angeordnet, in welcher die Kette die Kettenführung im Endstadium des Anhebens der Kette vor der Fertigstellung des Umwerfvorganges durchläuft.

Description

Die Erfindung betrifft einen vorderen Umwerfer für ein Fahrrad zum Umwerfen der Antriebskette, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein bekannter vorderer Umwerfer dieser Art (DE-PS 48 378, EP-OS 6/ 729) weist eine Kettenführung auf, die mit zwei zueinander parallelen Platten die Kette beiderseits mit Abstand umgreift.

Wenn die Kette auf eines zweier oder mehrerer vorderer Kettenräder umgeworfen werden soll, dann wird die Kettenführung im wesentlichen axial zu diesen Kettenrädern bewegt, wobei eine der beiden Platten die Kette ergreift und in Richtung jenes Kettenrades drückt, auf welches die Kette umgeworfen werden soll.

Ein Fahrrad mit einer vorderen Kettenschaltung ist praktisch immer auch mit einer hinteren Kettenschaltung ausgestattet, mit einem Kettenritzel packet dessen Achse parallel zu jener der vorderen Kettenräder verläuft und das bisweilen eine erhebliche Breite aufweist.

Der Abstand zwischen den beiden Platten der Kettenführung des vorderen Umwerfers muß so bemessen sein, daß die Innenplatte selbst dann nicht die K°tte berührt wenn diese über das außenliegende Kettenrad

ίο und das innenliegende Kettenritzel der hinteren Kettenschaltung läuft

Andererseits verschlechtert ein solcher, hinlänglich breiter Zwischenraum zwischen den beiden Platten der Kettenführung des vorderen Umwerfers die Gangschaltwirkung, und zwar besonders dann, wenn die Kettenführung beim Schaltvorgang verhältnismäßig langsam bewegt wird, denn sie läuft dann für einen verhältnismäßig langen Zeitraum gegen die Innenplatte an, wenn diese die Kette auswärts bewegt Das anhaltende Schaltgeräusch ist aber nicht nur störend, sondern führt auch zu hohem Verschleiß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen vorderen Umwerfer der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Schaltvorgang erleichtert wird und die Geräuschentwicklung hierbei verringert wird.

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

Hierbei weist die Innenplatte an jenen Stellen flache Abschnitte auf, an denen die Kette durchläuft, wenn sie mit einem größeren oder kleineren zweier benachbarter Kettenräder in Eingriff steht. Zwischen diesen beiden flachen Abschnitten ist eine der Außenplatte zugewandte Erhebung angeordnet.
Die flachen Abschnitte und die Erhebung sind so angeordnet und ausgebildet, daß sie die Kette nicht berühren, wenn diese in das kleinere oder größere zweier benachbarter Kettenräder eingreift, solange die Kettenführung in der entsprechenden Schaltstellung gehalten wird.

Wird die Kettenführung jedoch zur Durchführung eines Schaltvorganges vom kleineren, innenliegenden auf das größere, außenliegende Kettenrad bewegt, dann läuft die Kette beim Beginn des Umwerfvorganges gegen die Erhebung an und wird hierbei selbsttätig zum größeren, außenliegenden Kettenrad hin bewegt, wobei die Kette in ihrer Querrichtung eine Geschwindigkeit erhält, die wesentlich größer ist als die Quergeschwindigkeit der Kettenführung. Somit erfolgt der Schaltvorgang rasch und zügig, wobei wegen des nur kurzzeitigen Eingriffs zwischen der Innenplatte und der Kette auch Geräuschentwicklung und Verschleiß stark verringert werden. Außerdem ist es nicht mehr erforderlich, den über ein Steuerseil mit der Kettenführung verbundenen Schalthebel rasch und präzise zu bewegen, da auch bei langsamer Bewegung der Kettenführung die Kette selbst durch die Wirkung der Erhebung zügig umgeworfen wird.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.

In der Zeichnung ist:

F i g. 1 eine Rückansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen vorderen Umwerfers,

F i g. 2 eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels,

F i g. 3 eine Draufsicht auf eine Kettenführung,

Fig.4 die Ansicht eines Schnittes, der längs Linie IV-IV in F i g. 3 vorgenommen wurde,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Kettenführung bei ei-

nem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig.6 die Ansicht eines Schnittes, der längs Linie Vl-VI in F i g. 5 vorgenommen wurde,

F i g. 7 bis 9 jeweils eine Darstellung unterschiedlicher Ausführungsbeispiale der erfindungsgenäßen Erhebung, und

F i g. 10 und 11 jeweils die Darstellung der gesamten Kettenschaltung eines Fahrrades in Ansicht bzw. Draufsicht.

In Fig. 10 und 11 ist die gesamte Kettenschaltung ίο eines Fahrrades gezeigt, die aus einer vorderen und hinteren Kettenschaltung besteht

Die Längsebene des Fahrrades ist in der Figur mit X bezeichnet

Auf der Hinterradnabe sitzt ein Kettenritzelpacket, das aus fünf Kettenritzeln RG 1 bis RG 5 besteht, die dem Durchmesser und somit auch der Zähnezahl nach gestaffelt sind, wobei das Kettenritzel RG 5 mit dem größten Durchmesser innen liegt und jenes RG1 mit dem kleinsten Durchmesser außen liegt

Koaxial zur Tretkurbelwelle ist ein vorderes Kettenradpacket angeordnet, das aus einem großen, außeniiegenden Kettenrad FG 1 und einem kleineren, innenliegenden Kettenrad FG 2 besteht.

Am Sitzrohr 5 ist ein vorderer Umwerfer FD angebracht, der eine Kettenführung 7 aufweist, die in einer Richtung etwa senkrecht zur Fahrrad-Längsmittelebene X beweglich ist und eine Innenplatte 8 sowie eine Außenplatte 9 aufweist, welche die Antriebskette C beidseitig umgreifen und fest miteinander verbunden sind.

In Fig. 10 ist jener Zustand gezeigt, in welchem die Kette C gerade vom kleinen Kettenrad FG 2 auf das große Kettenrad FG 1 umgeworfen wird.

In F i g. 11 ist die Kette C strichpunktiert in zwei Schaltstellungen angedeutet. In jeder dieser Schaltstellungen läuft die Kette über das große Kettenrad FG 1, im einen Fall aber über das außenliegende, kleine, hintere Kettenritzel RG 1 und im anderen Fall über das innenliegende, große hintere Kettenritzel RG 5. Wie ersichtlich, muß der Abstand zwischen der Innen- und Außenplatte 8, 9 so bemessen sein, daß die Innenplatte auch in der in Fig. 11 gezeigten Schaltstellung bei schräglaufender Kette Cdiese nicht berührt.

Die Anbringung und der Aufbau des vorderen Umwerfers FD sind besser aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich. Der vordere Umwerfer weist ein Montageteil 1 auf, das am Sitzrohr 5 angebracht ist, ein Paar Lenkerteile 2 und 3, die am Montageteil 1 durch Schwenkstif':e 4 und 5 schwenkbar angebracht sind, und eine Kettenführung 7. Das Lenkerteil 2 ist nahe dem Sitzrohr 5 und das Lenkerteil 3 ist oberhalb vom Lenkerteil 2 und außerhalb hiervon getrennt angebracht und ist mit einer Halterung 6 für einen Steuerdraht versehen.

Die Kettenführung 7 mit ihrer Innenplatte 8 und ihrer Außenplatte 9 weist ein Verbindungsteil 10 auf, das die Platten 8 und 9 im wesentlichen parallel zueinander verbindet. Der Zwischenraum zwischen diesen Platten 8 und 9 ist, wie oben erläutert, ausreichend größer als die Breite der Kette C. Die Innenplatte 8 weist eine Anlenkung 11 auf, die sich seitlich nach außen erstreckt, das Verbindungsteil 10 weist ein Schwenkteil 12 auf, das sich nach oben erstreckt, und beide Schwenkteile 11 und 12 sind an den unteren Teilen der Lenkerteile 2 und 3 mittels Schwenkstiften 13 bzw. 14 angelenkt. Eine Rückstellfeder 15 ist am Schwenkstift 13 vorgesehen, die die Kettenführung 7 zum kleinen Kettenrad FG 2 hin vorspannt, so daß bei einem Zug am Steuerdraht die Drahthalterung 6 gegen den Uhrzeigersinn in F i g. 1 schwenkt und hierbei die Kettenführung 7 zum großen Kettenrad FG 1 hin gegen die Wirkung der Rückstellfeder 15 bewegt Beim Nachlassen des Steuerdrahts wird die Kettenführung 7 durch die Rückstellfeder 15 zum Kettenrad FG hin bewegt. Zusätzlich sind Einstellschrauben 16 für die Kettenführung 7 vorgesehen.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 4 gezeigt; die Innenplatte 8 weist zwischen einer ersten Ketten-Durchlauflage und einer zweiten Ketten-Durchlauflage eine Erhebung 17 auf, um die Kette C zum großen Kettenrad FG 1 zu schieben. Die Kette Cnimmt die erste Ketten-Durchlauflage ein, wenn mit dem Schaltvorgang begonnen wird und die Kette gerade vom größeren Kettenrad FG 1 angehoben wird. Die zweite Ketten-Durchlauflage wird von der Kette C dann eingenommen, wenn im Endstadium des Umwerfvorganges die Kette C in das Kettenrad FG1 eingreift

Die Erhebung 17 weist, wie in Fig.2 bis 8 gezeigt, einen Scheitel 18 und Abschrägungen 19 und 20 an ihren beiden Seiten auf, die sich längs des Keüendurchlaufweges erstrecken. Der Scheitel 18 ist lang und breit genug, um die Kette C, selbst wenn sie mit irgendeinem beliebigen hinteren Kettenrad in Eingriff steht, zum größeren Kettenrad FG 1 zu schieben, wobei die Abschrägungen

19 und 20 jeweils in ihrer Breite so bemessen sind, daß die Kette C glatt läuft ohne sich mit dem Scheitel 18 zu verfangen, und in den Durchlauflagen nicht gegen die Abschrägungen 19 und 20 anläuft.

An der Außenseite einer jeden Abschrägung 19 oder

20 ist jeweils ein flacher Abschnitt 21 bzw. 22 vorgesehen (F i g. 3, 4). Eine zweite Erhebung 23 ist an der Vorderseite der Innenplatte jenseits des flachen Abschnitts 22 vorgesehen.

Die flachen Abschnitte 21 und 22 weisen jeweils einen Abstand zur Außenplatte 9 mit einem Zwischenraum auf, der groß genug ist, um es der Kette C zu ermöglichen, in jeder Schaltstellung berührungsfrei zwischen der Innen- und Außenplatte 8 und 9 zu laufen. Dies ist in F i g. 4 für den flachen Abschnitt 22 dargestellt: wenn die Kette C, die über das große Kettenrad FG 1 läuft, mit dem großen hinteren Kettenritzel RG in Eingriff steht, dann durchläuft sie den Weg A, und wenn sie in Eingriff mit dem kleinen Kettenritzel RG 1 steht, dann durchläuft sie den Weg fi Die Wege A und B weisen zwischeneinander einen bestimmten Abstand auf, der an der Unterkante 8a, durch welche die Kette C aus der Kettenführung 7 austritt, kleiner ist und am Eintritt in die Kettenführung 7 größer ist.

Der flache Abschnitt 22 erlaubt somit alle Änderungen in der Kettenlinie der Kette C.

Der flache Abschnitt 22 ist begrenzt durch die Vorderkante L 1 der Erhebung 17 neben den Weg B der Kette C sowie durch die Hinterkante L 2 der zweiten Erhebung 23 neben dem Weg Λ.

Infolge der Begrenzung des flachen Abschnitts 22 macht die zweite Erhebung 23 den Schaltvorgang zuverlässiger.

Wie aus Fig.4 ersichtlich, ist die erste Erhebung 17 über die Breite der Innenplatte 8 hinweg abgeschrägt, erstreckt sich in einer Alternativlösung auch am unteren Abschnitt der Innenplatte 8 in Längsrichtung nach vorne und bildet eine Erhebung 170.

In diesem Fall kann anstelle der oben erwähnten, flachen, zweiten Erhebung 23 in Fig. 3 und 4 auch eine zweite, schräg gestellte Erhebung 230 vorgesehen sein, die nach vorne und zur Außenplatte 9 hin abgewinkelt

ist, wie dies in F i g. 5 gezeigt ist. Der flache Abschnitt 220 in F i g. 6 entspricht dem flachen Abschnitt 22 in den F i g. 1 bis 4.

Im übrigen sind die obengenannten Ausführungsbeispiele mit Abschrägungen 19, 20 bzw. 190 und 200 jeweils als Fortsetzungen der Scheitel der Erhebung 17 und 170 versehen; diese Abschrägungen können durch eine abgewinkelte Erhebung 17/4 ersetzt werden, wie in F i g. 7 gezeigt.

Die obengenannten Erhebungen sind jeweils einteilig in die Innenplatte 8 gepreßt, können aber auch von dieser getrennt sein, wobei sie mit der Innenplatte 8 verstemmt sind oder sonstwie an dieser angebracht sind, wie in F i g. 8 gezeigt.

Ein Teil der Erhebung 17C kann einstückig mit der Innenplatte 8 ausgebildet sein, während die Erhebung 170 selbst getrennt hiervon ausgebildet ist, wie in F i g. 9 gezeigt.

Der vordere Umwerfer wird bei dem obengenannten Ausführungsbeispiel an zwei Kettenrädern eingesetzt, kann aber auch ebensogut auch bei drei oder mehreren vorderen Kettenrädern eingesetzt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorderer Umwerfer für ein Fahrrad zum Umwerfen der Antriebskette auf mindestens eines zweier vorderer Kettenräder, mit einer Kettenführung, die eine Außenplatte und eine mit dieser fest verbundene, zu dieser im wesentlichen parallele Innenplatte aufweist, deren Abstand größer ist als die Breite der Kette, wobei die Innenplatte eine der Außenplatte zugewandte Erhebung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (17) zwischen jenen Ketten-Durchlauf lagen sitzt, welche die Kette (C) einnimmt, wenn sie mit einem größeren oder kleineren zweier benachbarter Kettenräder (FG 1, FG 2) in Eingriff steht

2. Vorderer Umwerf er nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß sich die Erhebung (17) längs der Kette ndurchlaufwege (z. B. A, B) erstreckt

3. Vorderer Umwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Längsende der Erhebung (17) an der Oberkante der Innenplatte (8) und das andere Längsende an der Unterkante endet.

4. Vorderer Umwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung {\7A) einstückig mit der Innenplatte (8) ausgebildet ist.

5. Vorderer Umwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (17ß, \7D)\ox\ der Innenplatte (8) getrennt ausgebildet und hieran befestigt ist.

6. Vorderer Umwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (17) zu den Ketten-Durchlaufofen hin abgeschrägt (19,20) ist.

7. Vorderer Umwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Längsabschnitt der Innenplatte (8) mit einer zweiten Erhebung (23) versehen ist, die an der von der ersten Erhebung abgewandten Seite jener Ketten-Durchlauflage angeordnet ist, in weicher die Kette (C) mit dem größeren (FG 1) der beiden Kettenräder (FG 1, FC 2) in Eingriff steht.

8. Vorderer Umwerfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Erhebung (23) eine ebene, im wesentlichen zur Außenplatte (9) parallele Fläche aufweist.

9. Vorderer Umwerfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Erhebung (23) zum vorderen Ende der Innenplatte (8) und zur Außenplatte (9) hin geneigt ist.