EP0979193A1

EP0979193A1 - Automatische Dettenschaltung

Info

Publication number: EP0979193A1
Application number: EP99930896A
Authority: EP
Inventors: Johannes Ehrhardt
Original assignee: Schmitt Robert
Current assignee: Schmitt Robert
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 2000-02-16
Also published as: DE19802563C1; TW404916B; WO1999037529A1; WO1999037529A9

Abstract

Eine Vorrichtung zum automatischen Betätigen einer Fahrrad-Mehrgangschaltung umfaßt einen auf der Radachse (8) drehbar angeordneten Fliehkraft-Stellmechanismus, welcher eingangsseitig mit der Radnabe und ausgangsseitig mit einem Betätigungsglied (6) für die Mehrgangschaltung gekoppelt ist. Zwischen der Radnabe (4) und dem eingangsseitigen Mitnehmerelement (12) des Stellmechanismus ist ein Übersetzungsgetriebe angeordnet. Die Bewegung des ausgangsseitigen Stellelementes (16) wird über einen in der Radachse längsverschiebbar angeordneten Stößel (76), welcher über einen Mitnehmerstift (74) an dem Stellelement (16) anliegt, nach außen übertragen.

Description

_Automatische Kettenschaltunq

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Betätigen einer Fahrrad-Mehrgangschaltung, umfassend einen Fliehkraft-Stellmechanismus, welcher eingangsseitig mit einem Rad des Fahrrades antriebsverbunden ist und welcher ausgangsseitig mit einem Betätigungsglied für die Mehrgangschaltung gekoppelt ist. Derartige Stellmechanismen haben im allgemeinen eingangsseitig ein drehbar gelagertes Mitnehmerelement, an welchem die Fliehgewichte in radialer Richtung schwenkbar angeordnet sind; die Fliehgewichte sind andererseits mit einem axial verschiebbaren Stellelement verbunden, welches die Stellbewegung für die Betätigung der Schaltung ausführt.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind in der Lage, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrrades automatisch unterschiedliche Schaltstufen zu wählen, so daß der Radfahrer von dieser Tätigkeit entlastet ist.

Durch die US 5 295 916 ist bereits eine Vorrichtung der oben genannten Art bekannt, die im Bereich des Kettenumwer- fers einer Kettenschaltung angeordnet ist. Die Funktions- elemente dieser Vorrichtung sind unverkleidet und liegen der Fahrbahn sehr nahe, so daß die Gefahr einer Verschmutzung und als Folge davon einer Fehlfunktion beträchtlich ist. Eine Umhüllung der gesamten Vorrichtung einschließlich des an den Speichen des Hinterrades befestigten Antriebszahnrades ist jedoch äußerst aufwendig und zudem ästhetisch wenig ansprechend.

Die DE 44 35 788 AI zeigt schon eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der mehrere Fliehgewichte an den Speichen eines Rades schwenkbar angeordnet sind und ihre Schwenkbewegung über Seilzüge auf ein auf der Radachse axial verschiebbar angeordnetes Stellelement übertragen, das - wiederum über Seilzüge - den Kettenumwerfer einer Kettenschaltung ansteuert. Diese Konstruktion ist sehr aufwendig, ästhetisch wenig ansprechend und ebenfalls einer Verschmutzung durch äußere Einflüsse ausgesetzt.

Durch die DE 195 43 704 AI ist bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die vollständig in einem Gehäuse untergebracht und mit größerem Abstand zur Fahrbahn im oberen Bereich der Hinterradgabel angeordnet ist. Diese Vorrichtung wird in der Art eines Lichtdynamos am Fahrradrahmen befestigt. Die AntriebsVerbindung zum Hinterrad erfolgt über ein Reibrad, welches an der Hinterradfelge anliegt. Auch diese Vorrichtung ist ästhetisch wenig ansprechend. Sie hat zudem den Nachteil aller Reibradantriebe, daß nämlich bei Nässe ein Schlupf zwischen dem Reibrad und der Hinterradfelge auftreten kann, wodurch die Funktion der Vorrichtung nachteilig beeinflußt wird. Ein weiterer Nachteil wird auch darin gesehen, daß die bekannte Vorrichtung äußerst diebstahlgefährdet ist, da sie als komplettes Aggregat leicht demontiert werden kann.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ästhetisch ansprechend und gegen Verschmutzung geschützt in das Rad des Fahrrades integriert ist, so daß auch eine Demontage nicht ohne weiteres möglich ist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 stehenden Merkmale gelöst .

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß der Begriff "Nabenhülse" jeweils den auf der Radachse drehbar gelagerten zentralen Teil eines Rades bezeichnet, der mit dem Radkranz bzw. der Radfelge auf beliebige Art verbunden ist, nämlich beispielsweise über Speichen oder über eine Radscheibe .

Der Stellmechanismus ist auf der Radachse drehbar gelagert, so daß er innerhalb einer dieser Radachse zugeordneten Nabenanordnung aufgenommen werden kann. Die Antriebsverbindung erfolgt von der Nabenanordnung auf das eingangsseitige Mitnehmerelement. Die Stellbewegung des Stellelementes wird über aus der Nabe herausgeführte Verbindungselemente auf das Betätigungsglied der Mehrgangschaltung, beispielsweise einen Kettenumwerfer übertragen, wie anhand eines Ausfüh- rungsbeispieles genauer dargelegt wird.

Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung die Radachse hohl ausgebildet, wobei in der Radachse ein längsverschiebbarer Stößel angeordnet ist, dessen eines, inneres Ende über einen daran angeordneten, durch einen in der Radachse ausgebildeten Längsschlitz ragenden Mitnehmerstif mit dem Stellelement gekoppelt ist, und dessen anderes, äußeres Ende mit dem Betätigungsglied verbindbar ist. Die Verbindung zwischen dem drehenden Stellmechanismus und dem nicht drehenden Stößel ist erfindungsgemäß so gelöst, daß das Stellelement ein auf der Radachse axial verschiebbares Wälzlager aufweist, dessen drehender Außenring über das Stellelement mit den Fliehgewichten verbunden ist, und dessen nicht drehender Innenring mit dem Mitnehmerstift zusammenwirkt. Diese Konstruktion ist äußerst einfach und deshalb preiswer .

Da der Stellmechanismus nicht vertikal ausgerichtet ist, so daß die Rückstellung der Fliehgewichte aus ihrer ausgelenk- ten Stellung in ihre weniger ausgelenkte Stellung nicht durch deren Gewicht erfolgen kann, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß das Stellelement durch eine Stell- feder in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Fliehkräfte belastet wird. Bei zunehmender Auslenkung der Fliehgewichte wird die Stellfeder mehr und mehr gespannt; bei abnehmender Geschwindigkeit werden die Fliehgewichte durch die Stellfeder zurückgestellt. Die Auslegung der Stellfeder bestimmt damit auch die Schaltkraft der Vorrichtung in Richtung einer kleineren Übersetzung, wie anhand des Ausführungsbeispieles noch genauer dargelegt wird. Die Stellfeder ist vorzugsweise eine zwischen dem Mitnehmerelement und dem Stellelement angeordnete Druckfeder, beispielsweise eine zur Radachse koaxiale Schraubenfeder.

Bei einer Mehrgangschaltung, bei der beispielsweise ein Kettenumwerfer in der üblichen Weise in Richtung einer größeren Übersetzung durch eine schaltungseigene Schalt- feder vorgespannt ist und mittels eines Zugelementes gegen die Kraft dieser Schaltfeder in Richtung einer kleineren Übersetzung geschaltet wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Mitnehmerstift an einer Außenflanke des Innenringes lediglich anliegt und durch die Schaltfeder über das Zugelement und den damit verbundenen Stößel an diese Außenflanke angedrückt wird. Diese Lösung ist konstruktiv besonders einfach. Bei zunehmender Geschwindigkeit wird der Kettenumwerfer nicht zwangsläufig betätigt, sondern lediglich durch Verstellung des Stellelementes für den Schalt- Vorgang in Richtung höherer Übersetzung freigegeben; die Schaltkraft wird von der schaltungseigenen Schaltfeder aufgebracht .

Da bei den verhältnismäßig geringen Drehzahlen des Rades verhältnismäßig große Fliehgewichte erforderlich wären, um die Kraft der für das Schalten in Richtung niedrigerer Übersetzung ausgelegten Stellfeder zu überwinden, ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß zwischen der Nabenanordnung und dem Mitnehmerelement ein Übersetzungsgetriebe angeordnet ist. Infolge der damit erzielbaren höheren Drehgeschwindigkeiten des Stellmechanismus kommt man mit kleineren Fliehgewichten aus, so daß die Vorrichtung insgesamt kleiner gehalten werden kann.

Das Übersetzungsgetriebe umfaßt in einer Ausgestaltung der Erfindung eine auf der Radachse angeordnete Montageplatte mit einem Getriebezug, welcher eingangsseitig mit einer in der Nabenanordnung angeordneten Verzahnung und ausgangsseitig mit einer an dem Mitnehmerelement ausgebildeten Verzahnung in Eingriff steht. Diese Montageplatte mit dem daran angeordneten Getriebezug ist in einfacher Weise auswechselbar, so daß im Falle eines Schadens an dem Getriebezug eine einfache und preiswerte Reparatur durchgeführt werden kann.

Die Montageplatte ist gemäß der Erfindung mit Reibschluß auf der Radachse angeordnet, damit sie bei stoßartigen Belastungen des Getriebes (z.B. Blockierung des Hinterrades) ausweichen kann. Auf diese Weise kann sie auch dann, wenn das Getriebe durch einen Schaden blockiert ist, mit der Radnabe, mit der der Getriebezug im Eingriff ist, umlaufen, so daß das Fahrrad fahrbereit bleibt .

Die Nabenanordnung umfaßt gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein den Fliehkraft-Stellmechanismus aufnehmendes, im wesentlichen rotationssymmetrisches Gehäuse, bei welchem wenigstens eine Stirnseite eine mittels eines Deckels verschließbare Montageöffnung aufweist. Über diese Montageöffnung kann die gesamte Vorrichtung einschließlich der Radachse nach Öffnen des Deckels montiert bzw. demontiert werden, so daß beispielsweise auch ein kompletter Austausch der Schaltvorrichtung in einfacher Weise möglich ist.

Um für den Fall einer Montage bzw. Demontage der Schaltvorrichtung das mit dem Stößel zu verbindende Ende des Verbindungselementes zum Betätigungsglied in einfacher Weise innerhalb der Radachse befestigen bzw. lösen zu können, sind an dem äußeren Ende des Stößels einerseits und dem diesem zugeordneten Ende des Zugelementes andererseits jeweils zusammenschraubbare Kupplungsstücke angeordnet, wobei das mit dem Verbindungselement verbundene Kupplungsstück diesem gegenüber wahlweise eine frei drehbare oder eine eine Drehung übertragende Stellung einnehmen kann, wie anhand des Ausführungsbeispieles noch genauer erläutert wird.

In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um trotz der kontinuierlichen Verstellung der Fliehgewichte eine Schaltung in diskreten Schritten sicherzustellen, sowie Mittel, um die Vorrichtung in vorgegebenen Schaltstellungen zu blockieren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Schaltvorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B der Fig. 1 ;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine herkömmliche Kettenschaltung, bei der die Vorrichtung gemäß Fig. 1 Verwendung findet;

Fig. 5 eine Ansicht entsprechend der Fig. 1, in einem in ein Fahrrad eingebauten Zustand;

Fig. 6 eine Ansicht entsprechend der Fig. 5, jedoch in einem anderen Schaltzustand;

Fig. 7a, 7b eine Einzelheit der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung; Fig. 8 einen Drehschaltgriff zur Betätigung einer Blockiervorrichtung;

Fig. 9 einen Stellhebel zur Betätigung der Blockiervorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum automatischen Betätigen einer Fahrrad-Mehrgangschaltung umfaßt einen als Ganzes mit 2 bezeichneten Fliehkraft-Stellmechanismus, welcher eingangsseitig mit einer Radnabe 4 verbunden ist und von dieser drehangetrieben wird, und welcher ausgangsseitig über Verbindungselemente 82, 84, 86 mit einem Betätigungsglied 6, beispielsweise dem Kettenumwerfer einer Mehrgang- Kettenschaltung (siehe Fig. 4) gekoppelt ist.

Der Fliehkraft-Stellmechanismus 2 ist auf der drehfesten Radachse 8 drehbar angeordnet. Er umfaßt im wesentlichen ein über ein erstes inneres Lager 10 drehbar auf der Radachse 8 gelagertes Mitnehmerelement 12 und ein über ein zweites inneres Lager 14 drehbar auf der Radachse 8 gelagertes Stellelement 16, an denen jeweils zwei gelenkig mit diesen sowie miteinander verbundene Fliehkraft-Gewichtpaare 18, 20 radial verstellbar angeordnet sind. Das erste innere Lager 10 ist axial fixiert, wie später noch beschrieben wird, während das zweite innere Lager 14 auf der Radachse 8 axial verschiebbar ist . An den einander zugewandten Flanken der Außenringe der beiden inneren Lager 10, 14 liegt jeweils ein topfartiges Führungselement 22 bzw. 24 an, welche dazu dienen, eine zwischen dem Mitnehmerelement 12 und dem Stellelement 16 angeordnete Druck-Schraubenfeder 26 zu zentrieren.

Das Mitnehmerelement 12 ist über ein Übersetzungsgetriebe 28 mit der Radnabe 4 antriebsverbunden. Wie insbesondere auch aus Fig. 2 hervorgeht, umfaßt das Übersetzungsgetriebe 28 einen an der Innenseite der Radnabe 4 bzw. eines diese einseitig verschließenden Deckels 30 angeordneten Innenzahnkranz 32, ein in dieses eingreifendes Zahnrad 34, ein mit diesem verbundenes Zahnrad 36, ein in dieses eingreifendes Zahnrad 38, ein mit diesem verbundenes Zahnrad 40 und einen an der Außenseite einer in das Mitnehmerelement 12 eingepreßten Buchse 42 ausgebildeten Außenzahnkranz 44. Der aus den Zahnrädern 34 bis 40 bestehende Getriebezug ist auf einer Montageplatte 46 angeordnet, die ihrerseits mit Reibschluß auf der Radachse 8 sitzt. Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ist auf der Radachse 8 eine Bundbuchse 48 drehfest angeordnet, wobei die Montageplatte 46 auf dieser Bundbuchse sitzt und mittels einer Tellerfeder 50 an den Bund der Bundbuchse angedrückt wird.

Das Übersetzungsgetriebe 28 übersetzt die Drehgeschwindigkeit der Radnabe 4 beispielsweise mit einem Übersetzungsverhältnis von etwa 1 : 24 ins Schnelle, wie weiter vorne schon erläutert wurde.

Der Reibschlußsitz der Montageplatte 46 auf der Bundbuchse 48 ermöglicht es, daß die Montageplatte z.B. bei stoßartigen Belastungen des Getriebes ausweichen kann und daß bei blockierendem Getriebe die gesamte Getriebeanordnung 28 mit der Radnabe und dem Stellmechanismus um die Radachse 8 umlaufen kann, so daß das Fahrrad fahrbereit bleibt.

Die Radnabe 4 besteht aus einer die eigentliche Nabe bildenden Glocke 52 mit zwei Flanschen 54, 56 zur Befestigung von Speichen 57 sowie einem die Glocke 52 an der in Fig. 1 rechten Seite abschließenden Deckel 30, welcher in ein Innengewinde der Glocke 52 eingeschraubt werden kann. Die Radnabe 4 ist über Radlager 58, 60 auf der Radachse 8 drehbar gelagert. Der Deckel 30 trägt ein Außengewinde 62, auf das ein in bekannter Weise mit einem Freilauf ausgestatteter Radkranz 64 (siehe Fig. 4 bis 6) aufgeschraubt werden kann.

Die Tellerfeder 50 wird über eine Distanzbuchse 66, das Radlager 60, eine weitere Distanzbuchse 68 und eine auf die Radachse 8 aufschraubbare Spannmutter 70 definiert vorge- spannt derart, daß bei Überschreitung eines bestimmten Drehmomentes die Montageplatte 46 rutschen kann.

Die in Fig. 1 linksseitige Abstützung der Bundbuchse 48 erfolgt über das innere Lager 10 und einen in einer Ringnut der Radachse 8 liegenden Federring 71. In ähnliche Weise wird das äußere Radlager 58 über eine Distanzbuchse 73 und eine Spannmutter 75 gegen einen Federring 77 angedrückt .

Das gesamte, in die Radnabe 4 einsetzbare Aggregat einschließlich der Radachse 8, der Radlager 58, 60 und des Deckels 30 kann außerhalb der Radnabe vormontiert und dann als Ganzes in diese eingesetzt werden, wobei der Deckel 30 in das Innengewinde der Glocke 52 eingeschraubt wird. Die axiale Fixierung der Radachse 8 im Deckel 30 erfolgt durch Anlage des Radlagers 60 an einem Bund 72 des Deckels 30 einerseits und durch den auf das Außengewinde 62 aufgeschraubten Zahnkranz 64, welcher das Radlager 60 geringfügig überlappt .

Die axiale Bewegung des Stellelementes 16 wird über einen an dem Innenring des zweiten inneren Lagers 14 anliegenden Mitnehmerstift 74, welcher in einem in der hohlen Radachse 8 verschiebbar angeordneten Stößel 76 steckt und durch einen Längsschlitz 79 der Radachse 8 ragt, nach außen übertragen. Das in der Fig. 1 rechte, äußere Ende des Stößels 76 trägt ein Kupplungsstück 78, welches mit einem Kupplungsstück 80 verbindbar ist, das am inneren Ende einer Kette 82 befestigt ist. Die Kette 82 ist über eine Spannschraube 84 mit einem Zugelement 86 verbunden, welches in an sich bekannter Weise zur Betätigung des Kettenumwerfers 6 dient. Die Kette 82 und das Zugelement 86 werden über einen auf das in Fig. 1 rechte Ende der Radachse 8 aufsetz- baren und über eine an sich bekannte Kugelrastvorrichtung 87 fixierbaren Führungsarm 88 knickfrei zum Kettenumwerfer 6 geführt. Die Kette 82 verläuft über eine am Führungsarm 88 angeordnete Umlenkrolle 89, das Zugelement 86 über eine Umlenkrolle 91. Die Verbindung der Kupplungsstücke 78, 80 wird anhand der Fig. 7 näher erläutert.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B in Fig. 1 und läßt den Querschnitt der beiden am Stellelement 16 gelenkig angeordneten Fliehkraftgewichte 18 bzw. 20 erkennen.

Fig. 5 zeigt die Vorrichtung der Fig. 1 in einem in ein Hinterrad eingebauten Zustand, wobei ein Zahnkranz 64 mit sechs Zahnrädern auf den Deckel 30 aufgeschraubt ist. Die dargestellte Stellung des Stellmechanismus 2 entspricht dem Zustand, bei welchem das Hinterrad sich nicht oder nur mit kleiner Geschwindigkeit dreht. Die Fliehkraftgewichte 18, 20 sind nicht ausgelenkt, sondern gestreckt. Das Stell- element 16 befindet sich in seiner in Fig. 5 linken Endstellung und das Zugelement 86 ist gespannt, wobei der Kettenumwerfer 6 seine dem größten Zahnrad des Zahnkranzes 64 zugeordnete Stellung einnimmt. Dabei ist die schaltungseigene Schaltfeder 90 ebenfalls gespannt. Damit die Fliehgewichte nicht über die gestreckte Stellung hinaus nach innen auslenken können, können geeignete Anschläge, beispielsweise ein äußerer Bund an einem der Teile 12, 10 vorgesehen sein.

Fig. 6 zeigt eine Ansicht entsprechend der Fig. 5, wobei jedoch der Stellmechanismus 2 eine Stellung einnimmt, die einer hohen Geschwindigkeit des Hinterrades entspricht. Die Fliehkraftgewichte 18, 20 sind radial nach außen ausgelenkt und das Stellelement 16 nimmt seine in Fig. 6 rechte Endstellung ein. Der Stößel 76 ist für eine Bewegung nach rechts freigegeben, so daß der Kettenumwerfer 6 durch die Schaltfeder 90 in seine dem kleinsten Zahnrad des Zahnkranzes 64 entsprechende Stellung (große Übersetzung) verstellt werden kann. Wie die Fig. 6 erkennen läßt, wird die Endstellung des Stellmechanismus 2 dadurch definiert, daß sich das Führungselement 22 stirnseitig an das Führungselement 24 anlegt . Wenn sich die Geschwindigkeit des in Fig. 6 dargestellten Rades wieder verringert, nimmt die Zentrifugalkraft der Fliehkraftgewichte 18, 20 ab und sie werden durch die Stellfeder 26 wieder in eine mehr gestreckte Lage verstellt, wodurch das Zugelement 86 über den Stößel 76 gegen die Kraft der Schaltfeder 90 gespannt und der Kettenumwer- fer 6 wieder in Richtung auf die größeren Zahnräder des Zahnkranzes 64 bewegt wird. Daraus ergibt sich, daß die Schaltung in Richtung größerer Übersetzung durch die schaltungseigene Schaltfeder 90, in Richtung kleinerer Übersetzung durch die Stellfeder 26 durchgeführt wird. Auf diese Weise sind die Schaltkräfte durch die Auslegung der Federn 90 bzw. 26 definiert.

Fig. 7a, b zeigen in vergrößerter Darstellung das in Fig. 1 linke Ende der Kette 82. Auf einem daran angeordneten Schaft 98 sitzt axial verschiebbar das Kupplungsstück 80, welches an seinem linken Ende einen Gewindefortsatz 100 aufweist und an seinem rechten Ende einen der Kontur eines Kettengliedes 102 entsprechend konturierten Ausschnitt 104 hat. Am Ende des Schaftes 98 sitzt ein Nippel 106, welcher verhindert, daß das Kupplungsstück 80 sich vom Schaft 98 löst .

Am Stößel 76 ist ein Kupplungsstück 78 angeordnet, welches eine zentrale Bohrung 108 mit einem Innengewinde 110 ausweist .

Zum Verbinden des Kupplungsstückes 80 mit dem Kupplungs- stück 78 wird die vom Zugelement 86 gelöste Kette 82 nach links verschoben, so daß sich die Ausnehmung 104 an das letzte Kettenglied 102 anlegt und mit diesem drehgekoppelt wird. Durch Drehen der Kette läßt sich das Kupplungsstück 80 in das Gewinde 110 ein- oder aus diesem herausschrauben. Nach Verbinden der Kette mit dem Zugelement 86 wird das Kettenglied 102 wieder aus der Ausnehmung 104 herausgezo- gen, so daß sich eventuelle, betriebsbedingte Drehbewegungen der Kette nicht auf das Kupplungsstück 80 übertragen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, eine solche Vorrichtung auch für Kettenschaltungen zu verwenden, bei denen die schaltungseigene Schaltfeder den Kettenumwerfer in Richtung größerer Zahnräder belastet. In diesem Fall muß der Stellmechanismus 2 so eingebaut werden, daß bei ausgelenkten Fliehkraftgewichten das Zugelement entgegen der Kraft der Schaltfeder gespannt wird. Die Stellfeder 26 kann dann entfallen, da die Streckung der Fliehkraftgewichte durch die schaltungseigene Schaltfeder bewirkt wird.

Um die automatische Schaltvorrichtung manuell übersteuern zu können, kann beispielsweise das in Fig. 1 linke Ende des Stößels 76 mit einem Hebel 92 verbunden sein, welcher in einer Richtung durch einen manuell zu betätigenden Seilzug 94 und in der Gegenrichtung durch eine Rückstellfeder 96 bewegt wird. Die vorne erwähnten Anschläge, die eine Aus- lenkung der Fliehgewichte 18, 20 nach innen verhindern, sind dann so ausgebildet, daß stets eine kleine Vorauslenkung nach außen bestehen bleibt, so daß keine Blockierung durch einen Knickhebeleffekt auftreten kann. Diese Einrichtung erlaubt auch eine Blockierung der Schaltvorrichtung in jeder beliebigen SchaltStellung.

Um zu erreichen, daß die Schaltvorrichtung bei definierten Geschwindigkeiten schaltet, sind Mittel für eine federnde Verrastung der Vorrichtung bei bestimmten Schaltstellungen vorgesehen. Diese Mittel sind beispielsweise durch eine federnde Verrastung der Umlenkrolle 89 mittels einer federnd in Vertiefungen derselben gedrückte Rastkugel 93 gebildet (siehe Fig. 4) . Ein Schaltvorgang erfolgt dann immer erst, wenn die Schaltkraft der Schaltfeder 90 bzw. der Stellfeder 26 die Verrastung überwindet. In diesem Fall ist die Umlenkrolle 89 vorzugsweise als Zahnrad ausgebildet, wel- ches mit der Kette 82 zusammenwirkt, wie an sich bekannt ist.

Um ein automatisches Schalten zu verhindern und die Vorrichtung in einer gegebenen Schaltstellung zu fixieren, ist eine Einrichtung vorgesehen, die den Stößel 76 in seiner augenblicklichen Stellung festhält. Eine derartige Einrichtung kann am Stößel 76 selbst oder an irgendeinem mit diesem verbundenen Bauteil angreifen.

In Fig. 1 ist im Wurzelbereich des Führungsarmes 88 ein Ende eines Seilzuges 118 angeordnet, dessen anderes Ende über eine beispielsweise am Radlenker angeordnete Schalt- Vorrichtung 120 bzw. 122 (Fig. 8, 9) manuell betätigbar ist. Der Seilzug 118 umfaßt eine in den Führungsarm 88 einschraubbare Buchse 114, in welcher ein mit dem Betätigungsseil 119 des Seilzuges 118 verbundenes Blockierelement 112 verschiebbar angeordnet ist. Eine Rückstellfeder 116 belastet dieses Blockierelement in Richtung der dargestellten Blockierstellung, bei der es auf die Kette 82 drückt und diese in ihrer jeweiligen Stellung blockiert. In dieser Stellung erfolgt kein Schaltvorgang. Das Blockierelement 112 kann über den Seilzug 118 aus seiner Blockierstellung in eine von der Kette abgehobene Freigabestellung verstellt werden, bei der die Schaltvorrichtung schalten kann.

Fig. 8 zeigt einen an sich bekannten Dreh-Schaltgriff 120, über den der Seilzug 118 betätigbar ist. Die Stellung "A" entspricht der Funktion "Automatisches Schalten", die Stellung "B" der "Blockierstellung" . Sie kann in nicht näher dargestellter Weise, z.B. durch eine der Kugelrastvorrichtung 93 ähnliche Vorrichtung in der Stellung A fixiert werden.

Fig. 9 zeigt einen an sich bekannten Stellhebel 122 zur Betätigung des Seilzuges 118. Die Stellung "A" kann bei- spielsweise durch eine Reibbremse 124 fixiert werden, deren Bremskraft durch Drehen veränderbar ist.

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum automatischen Betätigen einer Fahrrad- Mehrgangschaltung, umfassend einen Fliehkraft-Stellmechanismus mit einem um eine Drehachse drehbar gelagerten Mitnehmerelement, daran in radialer Richtung schwenkbar angeordneten Fliehgewichten und einem mit den Fliehgewichten gekoppelten, axial verschiebbaren Stellelement, wobei das Mitnehmerelement mit einem Rad des Fahrrades antriebsverbunden wird und das Stell - element mit einem Betätigungsglied für die Mehrgangschaltung gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraft-Stellmechanismus (2) innerhalb der Nabenhülse (4) einer Radnabe auf der drehfesten Radachse (8) drehbar gelagert ist, wobei das Mitnehmerelement (12) auf der Radachse (8) drehbar und axial feststehend angeordnet und mit einer auf der Radachse (8) drehbar gelagerten Nabenhülse (4) des Rades gekoppelt ist, und wobei das Stellelement (16) auf der Radachse (8) drehbar und axial verschiebbar angeordnet und über aus der Radnabe herausgeführte Verbindungselemente mit dem Betätigungsglied (6) der Mehrgangschaltung verbunden ist .

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radachse (8) hohl ausgebildet ist und daß in der Radachse ein längsverschiebbarer Stößel (76) angeordnet ist, dessen inneres Ende über einen daran angeordneten, durch einen Längsschlitz (77) in der Radachse ragenden Mitnehmerstift (74) mit dem Stellelement (16) gekoppelt ist und dessen äußeres Ende über Verbindungs- elemente (82, 84, 86) mit dem Betätigungsglied (6) verbunden ist .

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (16) durch ein auf der Radachse (8) axial verschiebbares Wälzlager aufweist, dessen

Außenring über das Stellelement mit den Fliehgewichten (18, 20) verbunden ist und dessen Innenring mit dem Mitnehmerstift (74) zusammenwirkt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (16) durch eine

Stellfeder (26) in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Fliehkräfte belastet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellfeder (26) eine zwischen dem Mitnehmerelement (16) und dem Stellelement angeordnete Druckfeder ist .

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, für eine Mehrgangschaltung, die durch eine schaltungseigene Schaltfeder in Richtung größerer Übersetzung und mittels eines Zugelementes gegen die Kraft der Schaltfeder in Richtung kleinerer Übersetzung geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerstift (74) an einer Außenflanke des Innenringes des Lagers (14) anliegt und durch die Schaltfeder (90) über das Zugelement (86) und den damit verbundenen Stößel (76) an diese Außenfläche angedrückt wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Nabenanordnung (4) und dem Mitnehmerelement (12) ein Übersetzungsgetriebe (28) angeordnet ist .

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsgetriebe (28) eine auf der Radachse (8) angeordnete Montageplatte (46) mit einem Getriebezug umfaßt, welcher eingangsseitig mit einer in der Nabenanordnung (4) angeordneten Verzahnung (32) und ausgangsseitig mit einer an dem Mitnehmerelement (12) ausgebildeten Verzahnung (44) in Eingriff ist .

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageplatte (46) mit Reibschluß auf der Radachse (8) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabenanordnung (4) ein den

Fliehkraft-Stellmechanismus (2) aufnehmendes, im wesentlichen rotationssymmetrisches Gehäuse umfaßt, bei welchem wenigstens eine Stirnseite eine mittels eines Deckels (30) verschließbare Montageöffnung aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem äußeren Ende des Stößels

(76) einerseits und dem diesem zugeordneten Ende einer mit dem Zugelement verbundenen Kette (82) andererseits jeweils zusammenkuppelbare Kupplungsstücke (78, 80) angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (76) über Verbindungs- elemente (92, 94) mit einem manuell betätigbaren Schalthebel verbunden und in beiden Richtungen verschiebbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (93) für eine federnde Verrastung der Vorrichtung vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (112) zum Blockieren der Vorrichtung in unterschiedlichen Betriebsstellungen vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (112) zum Blockieren der Vorrichtung am Stößel (76) bzw. an mit diesem verbundenen Bauteilen (82; 92, 94) angreifen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (112) zum Blockieren der Vorrichtung über eine manuell betätigbare Schaltvorrichtung (120; 122) zwischen einer Blockierstellung und einer Freigabestellung verstellbar sind.