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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf eine Fahrradnabe gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Fahrradnabe, die an einem Fahrradrahmen gesichert werden kann.
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Radfahren ist eine zunehmend beliebte Form der Freizeitgestaltung und Erholung sowie ein zunehmend beliebtes Transportmittel. Außerdem ist Radfahren ein sehr beliebter Wettkampfsport geworden, sowohl für Amateure als auch für Profis. Ob das Fahrrad zur Freizeitgestaltung oder Erholung, zum Transport oder im Wettkampf Anwendung findet, die Fahrradindustrie verbessert ständig die verschiedenen Komponenten des Fahrrads. Eine Komponente, die intensiv umgestaltet worden ist, ist die Fahrradnabe.
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Eine Fahrradnabe umfasst im Wesentlichen einen Nabenschaft, eine Nabenhülse, die am Außenumfang des Nabenschafts angeordnet ist, und ein Paar Wellenlager, die die Nabenhülse an dem Nabenschaft drehbar stützen. Bei einer herkömmlichen Nabe ist ein Außengewinde an der Außenumfangsfläche an beiden Enden des Nabenschafts zur Aufnahme einer Fixiermutter an jedem Ende ausgebildet, um die Fahrradnabe an den Enden der Vordergabel des Rahmens oder einer Kettenstrebe zu befestigen (siehe beispielsweise das Deutsche Gebrauchsmuster
DE 297 02 091 U1 und die gattungsbildende ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
JP 2004-75014 A ). Bei solch einer herkömmlichen Fahrradnabe sind die Innenringe der Lager an den Nabenschaft geschraubt. Mittels Spannens der Lager zueinander hin wird das Ausmaß des Spiels im Lager reduziert, um die Drehleistung der Lager aufrecht zu erhalten. Verriegelungsmuttern werden an den äußeren Enden des Nabenschafts installiert, um eine Drehung (nicht-lösend) der Innenringe mittels der Verriegelungsmutter zu verhindern.
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Wenn der Nabenschaft an dem Fahrradrahmen mittels Anwendung einer Fixiermutter wie bei den vorstehend erwähnten herkömmlichen Naben gesichert wird, darf die Axiallänge des Gewindes der Fixiermutter nicht zu lang sein. Somit beschränkt diese Anordnung den Kraftbetrag, der erhalten werden kann, um eine gesicherte Verbindung aufrecht zu erhalten. Insbesondere im Fall eines Fahrrads für den Wettkampf, verwendet bei Motocross-Wettkämpfen oder Half-Pipe-Wettkämpfen, die mit häufigen Sprüngen verbunden sind, können der Nabenschaft und/oder die Mutter dem Stoß beim Landen nicht widerstehen.
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Die Verwendung eines Fixierbolzens, um den Nabenschaft zu sichern, wurde in Betracht gezogen, anstatt der Mutter. Nach
DE 30 18 049 A1 ist eine Achse mit einem zentralen Innengewinde bekannt, welche mit einem Fixierbolzen an einem Fahrzeug befestigt werden kann. Der Fixierbolzen ragt dabei bis in den Bereich der Lager und gibt der Achse an diesen Stellen zusätzliche Festigkeit. Bei Anwendung eines Fixierbolzens ist die Einschränkung bezüglich der Gewindelänge kleiner als die bezüglich der Mutter und somit wird die Sicherungskraft auf einfache Weise verbessert. Wenn jedoch der Fixierbolzen verwendet wird, um die Nabe an dem Rahmen zu sichern, kann eine beträchtliche Last auf die Innenfläche (gewindet) des Nabenschafts durch den Fixierbolzen aufgebracht werden. Insbesondere ist dies so, da eine beträchtliche Spannung auf das Innengewinde am Ende des Fixierbolzens aufgebracht wird und Spannung des Weiteren auf das Außengewinde im Bereich aufgebracht wird, wo das Kugellager an den Nabenschaft geschraubt ist, wenn die Verriegelungsmutter und der Innenring des Wellenlagers in entgegengesetzter Richtung drehen. Wenn der Bereich, auf den diese zwei Spannungen aufgebracht werden, nahe beieinander entlang des Nabenschafts angeordnet ist, dann kann eine beträchtliche Last aufgebracht werden.
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In Anbetracht obiger Ausführungen wird es Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass ein Bedarf an einer verbesserten Fahrradnabe besteht. Diese Erfindung bezieht sich auf diesen Bedarf des Stands der Technik sowie auf andere Bedürfnisse, die Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrradnabe bereit zu stellen, die keine beträchtliche Last auf den Nabenschaft aufbringt, wenn der Nabenschaft an einem Fahrradrahmen mit einem Fixierbolzen gesichert ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Fahrradnabe mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrradnabe bereitgestellt, die im Wesentlichen einen Nabenschaft, eine Nabenhülse und ein erstes Wellenlager umfasst. Der Nabenschaft umfasst ein Außengewinde, das zumindest an einem ersten Ende des Nabenschafts angeordnet ist, und eine Innenbohrung mit einem Innengewinde, das an dem ersten Ende des Nabenschafts angeordnet ist, wo das Außengewinde ausgebildet ist. Die Nabenhülse ist um den Außenumfang des Nabenschafts angeordnet, um in zumindest in einer Drehrichtung relativ zum Nabenschaft drehbar zu sein. Das erste Wellenlager ist auf das Außengewinde des Nabenschafts aufgeschraubt, um die Nabenhülse an dem Nabenschaft an einer ersten Lagerstützstelle drehbar zu stützen. Das Innengewinde, welches an dem ersten Ende des Nabenschafts angeordnet ist, an dem das Außengewinde ausgebildet ist, erstreckt sich weiter nach innen entlang des Nabenschafts in einer Axialrichtung zu einem Mittelabschnitt des Nabenschafts als das Außengewinde des Nabenschafts.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung des Weiteren derart bereitgestellt, dass das Innengewinde des Nabenschafts sich weiter entlang des Nabenschafts zum Mittelabschnitt des Nabenschafts erstreckt als die erste Lagerstützstelle des ersten Wellenlagers. Da in diesem Fall die Axiallänge des Außengewindes kürzer als das Innengewinde ist, ist sichergestellt, dass die Spitze bzw. das Ende des Fixierbolzens tiefer zur Innenseite in der Axialrichtung positioniert ist als das Wellenlager. Da außerdem die Innengewindelänge länger ist, ist es möglich, die Schraubenlänge des Fixierbolzens länger auszubilden, somit weiter verstärkend die Kraft bzw. Stärke bei Sicherung. Wenn bei dieser Fahrradnabe die Nabe an dem Fahrradrahmen mittels Schraubens des Fixierbolzens in das Innengewinde gesichert ist, ist es möglich, das Ende bzw. die Spitze der geschraubten Sektion tiefer zur Innenseite in der Axialrichtung zu positionieren als die Anbringsektion des Wellenlagers. Folglich kann der Bereich, auf den die zwei Spannungen aufgebracht werden, in Axialrichtung des Nabenschafts beabstandet sein. Hierbei ist ein Innengewinde tiefer zur Innenseite in der Axialrichtung ausgebildet als ein Wellenlager, wobei der Spitze bzw. dem Ende des Fixierbolzens ermöglicht wird, tiefer zur Innenseite in der Axialrichtung positioniert zu sein als das Wellenlager. Wenn demzufolge der Nabenschaft mit einem Fixierbolzen gesichert ist, wird verhindert, dass eine beträchtliche Last auf den Nabenschaft aufgebracht wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung des Weiteren derart bereitgestellt, dass das Außengewinde des Nabenschafts sich weiter entlang des Nabenschafts zum Mittelabschnitt des Nabenschafts erstreckt als die erste Lagerstützstelle des ersten Wellenlagers. In diesem Fall ist das Außengewinde weiter zur Innenseite in der Axialrichtung ausgebildet als das Wellenlager, wobei der Freiheitsgrad des Wellenlagers im Hinblick auf die Anordnungsposition erhöht wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung des Weiteren derart bereitgestellt, dass das erste Wellenlager einen Innenring, einen Außenring und Rollenelemente zwischen dem Innen- und Außenring umfasst, wobei der Innenring an dem Außengewinde des Nabenschafts gewindeartig festgelegt ist. In diesem Fall kann die Kraft auf die Rollenelemente des Wellenlagers leicht eingestellt werden, in Abhängigkeit davon, in wie weit der Innenring des Wellenlagers an den Nabenschaft geschraubt wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung des Weiteren mit einem Fixierbolzen bereitgestellt, der gewindeartig mit dem Innengewinde des Nabenschafts in Eingriff steht. Da in diesem Fall der Fixierbolzen auch bezüglich der Nabe bereitgestellt ist, ist es möglich, die Länge des Innengewindes optimal festzulegen, um Gewicht zu reduzieren, während Stärke bzw. Kraft aufrechterhalten wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung des Weiteren derart bereitgestellt, dass der Fixierbolzen, ein Bolzenelement, eine Scheibe und ein Halteelement umfasst, wobei die Scheibe drehbar an das Bolzenelement mittels des Halteelements angebracht ist. Da in diesem Fall das Scheibenelement an das Bolzenelement mit einem Halteelement gekoppelt ist, kann das Scheibenelement an das Bolzenelement einfach mittels Anbringung des Halteelements an das Bolzenelement oder das Scheibenelement gekoppelt werden. Folglich, selbst wenn ein Scheibenelement verwendet wird, ist es möglich, ein Vergessen des Anbringens des Scheibenelements zu vermeiden und es ist des Weiteren möglich, das Scheibenelement mit Leichtigkeit an das Bolzenelement zu koppeln.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung des Weiteren derart bereitgestellt, dass das Innengewinde des Nabenschafts so ausgebildet ist, dass eine Spitze bzw. ein Ende des Bolzenelements weiter entlang des Nabenschafts zum Mittelabschnitt des Nabenschafts positioniert ist als die erste Lagerstützstelle des ersten Wellenlagers. In diesem Fall ist es möglich, ein Versetzen der Position dahingehend sicher zu stellen, dass die Spitze bzw. das Ende des Fixierbolzens dort angeordnet ist, wo eine starke Spannung im Innengewinde aufgebracht wird, entfernt vom Wellenlager.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung des Weiteren mit einem Freilauf ausgestattet, der um den Nabenschaft angeordnet ist und mit der Nabenhülse wirkgekoppelt ist, um lediglich eine Richtungsdrehung auf die Nabenhülse zu übertragen. In diesem Fall wird eine hintere Fahrradnabe bereitgestellt, wobei es möglich ist, zu verhindern, dass eine übermäßige Last auf den Nabenschaft aufgebracht wird, selbst wenn der Nabenschaft mit einem Fixierbolzen gesichert ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung derart bereitgestellt, dass die Nabenhülse eine Nabenhauptsektion und einen Bewegungsenergieträger umfasst, der nicht drehbar an die Nabenhauptsektion gekoppelt ist, wobei der Freilauf an einem Außenumfang des Bewegungsenergieträgers drehbar gestützt ist, und wobei das erste Wellenlager zumindest teilweise zwischen dem Bewegungsenergieträger und dem Nabenschaft angeordnet ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung ferner mit einem zweiten Wellenlager bereitgestellt, das auf einem Außengewinde aufgeschraubt ist, das zumindest an einem zweiten Ende des Nabenschafts angeordnet ist, um die Nabenhülse an dem Nabenschaft an einer zweiten Lagerstützstelle drehbar zu stützen, wobei die Innenbohrung des Nabenschafts ein Innengewinde aufweist, das an dem zweiten Ende des Nabenschafts angeordnet ist, so dass das Innengewinde des zweiten Endes des Nabenschafts sich weiter nach innen entlang des Nabenschafts in einer Axialrichtung zu dem Mittelabschnitt des Nabenschafts erstreckt als die zweite Lagerstützstelle des zweiten Wellenlagers.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung derart bereitgestellt, dass die Innengewinde des Nabenschafts sich weiter entlang des Nabenschafts zu dem Mittelabschnitt des Nabenschafts erstrecken als jeweils die Außengewinde des Nabenschafts.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung derart bereitgestellt, dass die Außengewinde des Nabenschafts sich weiter entlang des Nabenschafts zu dem Mittelabschnitt des Nabenschafts erstrecken als jeweils die ersten und zweiten Lagerstützstellen der ersten und zweiten Wellenlager.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung derart bereitgestellt, dass jedes der ersten und zweiten Wellenlager einen inneren Ring, einen äußeren Ring und Rollenelemente zwischen den inneren und äußeren Ringen umfasst, wobei die inneren Ringe jeweils an die Außengewinde des Nabenschafts geschraubt sind.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung mit einem ersten Fixierbolzen, der mit dem Innengewinde des ersten Endes des Nabenschafts gewindeartig in Eingriff steht, und einem zweiten Fixierbolzen, der mit dem Innengewinde des zweiten Endes des Nabenschafts gewindeartig in Eingriff steht, bereitgestellt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung derart bereitgestellt, dass jeder der Fixierbolzen ein Bolzenelement, eine Scheibe und ein Halteelement umfasst, wobei die Scheibe an das Bolzenelement mittels des Halteelements drehbar angebracht ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabe der vorliegenden Erfindung derart bereitgestellt, dass die Innengewinde des Nabenschafts so ausgebildet sind, dass die Enden der Bolzenelemente weiter entlang des Nabenschafts zu dem Mittelabschnitt des Nabenschafts positioniert sind als jeweils die erste und zweite Lagerstützstelle des ersten und zweiten Wellenlagers.
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Die vorstehend genannten Ausführungsformen, Merkmale bzw. Aspekte sind gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen beliebig miteinander kombinierbar.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Innengewinde tiefer zu der Innenseite in der Axialrichtung ausgebildet als das Außengewinde, wobei der Spitze bzw. dem Ende eines Fixierbolzens ermöglicht ist, zu der Innenseite hin in der Axialrichtung positioniert zu werden. Wenn folglich der Nabenschaft mit einem Fixierbolzen gesichert wird, wird verhindert, dass eine beträchtliche Last auf den Nabenschaft aufgebracht wird.
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Diese und andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung offenbart.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nun wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil dieser Ursprungsoffenbarung bilden, Bezug genommen:
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1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads, das mit einem Paar Fahrradnaben gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
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2 ist eine Teilquerschnittsansicht der vorderen Fahrradnabe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3 ist eine Teilquerschnittsansicht des Fixierbolzens, der bei der vorderen Fahrradnabe verwendet wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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4 ist eine explosionsartige perspektivische Ansicht des Fixierbolzens, der in der vorderen Fahrradnabe verwendet wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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5 ist eine Teilquerschnittsansicht der hinteren Fahrradnabe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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6 ist eine Teilquerschnittsansicht, entsprechend der 2, einer hinteren Fahrradnabe gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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7 ist eine Teilquerschnittsansicht, entsprechend der 5, einer hinteren Fahrradnabe gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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8 ist eine Teilquerschnittsansicht, entsprechend der 5, einer hinteren Fahrradnabe eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Nun werden ausgewählte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindungen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Fachleuten wird es anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nur zur Illustration bereitgestellt sind, und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung, wie diese durch die beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente definiert ist.
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Unter anfänglicher Bezugnahme auf die 1 ist ein Fahrrad 10 dargestellt, das gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Das Fahrrad 10 hat Räder mit kleinen Durchmessern, wie beispielsweise solche, die bei BMX-Rädern für Moto-Cross- oder Half-Pipe-Wettkämpfen verwendet werden. Das Fahrrad 10 umfasst im Wesentlichen einen Rahmen 12, eine Lenkstange 14, einen Antrieb bzw. Antriebsstrang 16, ein Vorderrad 18 und ein Hinterrad 19. Der Rahmen 12 umfasst einen Rahmenkörper 20 und eine Vordergabel 22, die an den Rahmenkörper 20 angebracht ist. Vorzugsweise ist die Vordergabel 22 drehbar an das vordere Teil des Rahmenkörpers 20 angebracht, um um eine diagonal orientiert vertikale Achse zu rotieren. Die Lenkstange 14 ist an die Vordergabel 22 zum Steuern des Vorderrads 18 gesichert, das an dem vorderen Ende (vordere Klauen 22a) der Vordergabel 22 über eine vordere Fahrradnabe 32 angebracht ist. Das Hinterrad 19 ist an ein hinteres Ende des Rahmenkörpers 20 angebracht. Der Antrieb 16 umfasst im Wesentlichen eine Kette 26, ein Tretlager 28 mit einem Paar Pedalen PD (nur eines ist in 1 zu sehen) und einem vorderen Zahnkranz 28a und eine hintere Fahrradnabe 31, die Teil des Hinterrads 19 ist. Insbesondere weist das hintere Ende des Rahmenkörpers 20 ein Paar hinterer Klauen 20a auf, die ein Paar Schlitze ausbilden, die die hintere Fahrradnabe 31 aufnehmen. Somit ist das Hinterrad 19 an den hinteren Klauen 20a mittels der hinteren Fahrradnabe 31 angebracht. In 1 ist die Darstellung der Bremsvorrichtungen weggelassen, jedoch ist vorzugsweise eine Cantilever-Bremse beispielsweise an den Rahmen 12 zur Aufbringung einer Bremskraft auf das Vorderrad 18 und Hinterrad 19 angebracht.
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Wie in 2 dargestellt, umfasst die vordere Fahrradnabe 30 im Wesentlichen einen Nabenschaft bzw. eine Nabenachse 32, ein Paar Wellenlager 34a und 34b und eine ungefähr zylindrische Nabenhülse 36. Der Nabenschaft 32 hat erste und zweite Axialendabschnitte, die fest an die vorderen Klauen 22a der Vordergabel 22 gesichert sind. Insbesondere ist der Nabenschaft 32 entfernbar an den vorderen Klauen 22a der Vordergabel 22 durch ein Paar Gewindebefestigungen oder Fixierbolzen 37 gesichert. Die Nabenhülse 36 ist drehbar um den Außenumfang des Nabenschafts 32 durch die Wellenlager 34a und 34b angeordnet, so dass das Vorderrad 18 relativ zur Vordergabel 22 um eine vordere Nabenachse drehen kann. Insbesondere sind die Wellenlager 34a und 34b zwischen dem Nabenschaft 32 und der Nabenhülse 36 angeordnet, wobei die Wellenlager 34a und 34b fest an die ersten und zweiten Axialendabschnitte des Nabenschafts 32 geschraubt sind. Der Nabenschaft 32 ist vorzugsweise ein hohles Schaft- bzw. Achsenelement mit einer Innenbohrung, die sich komplett durch dieses erstreckt. Der Nabenschaft 32 hat des Weiteren eine Innenumfangsfläche mit einem ersten Innengewinde 32a, das an dem ersten Axialendabschnitt angeordnet ist, und ein zweites Innengewinde 32b, das an dem zweiten Axialendabschnitt angeordnet ist. Der Nabenschaft 32 hat des Weiteren eine Außenumfangsfläche mit einem ersten Außengewinde 32c, das an dem ersten Axialendabschnitt angeordnet ist, und ein zweites Außengewinde 32d, das an dem zweiten Axialendabschnitt angeordnet ist. Während vorzugsweise beide Axialendabschnitte innengewindeartig und außengewindeartig ausgebildet sind, wird es Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass lediglich einer der Axialendabschnitte sowohl innengewindeartig als auch außengewindeartig ausgeführt sein kann, wenn dies erforderlich und/oder erwünscht ist. Die Innengewinde 32a und 32b sind an den ersten und zweiten Axialendabschnitten ausgebildet, so dass sie jeweils mit den Außengewinden 32c und 32d überlappen. Außerdem ist die Schaftrichtungslänge von jedem der Innengewinde 32a und 32b länger als die Schaftrichtungslänge von jedem der Außengewinde 32c und 32d. Mit anderen Worten heißt das, das Innengewinde 32a des Nabenschafts 32 erstreckt sich weiter entlang des Nabenschafts 32 zu einem Mittelabschnitt des Nabenschafts 32 als das Außengewinde 32c des Nabenschafts 32 und das Innengewinde 32b des Nabenschafts 32 erstreckt sich weiter entlang des Nabenschafts 32 zum Mittelabschnitt des Nabenschafts 32 als das Außengewinde 32d des Nabenschafts 32. Außerdem sind die Spitzen bzw. Enden der Innengewinde 32a und 32b entlang des Nabenschafts 32 in einer Axialrichtung zum Mittelabschnitt des Nabenschafts 32 hin positioniert als jeweils erste und zweite Lagerstützstellen der Wellenlager 34a und 34b.
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Bei dieser Anordnung, bei der beide inneren und äußeren Umfangsflächen gewindeartig ausgebildet sind, tendiert eine signifikante Spannung dazu, auf die Spitzen- bzw. Endbereiche aufgebracht zu werden, wo die Bolzen 37 und die Wellenlager 34a und 34b an die ersten und zweiten Axialendabschnitte des Nabenschafts 32 geschraubt sind. Bei der dargestellten Konfiguration ist es wünschenswert, dass die Spitzen- bzw. Endbereiche nicht derart ausgerichtet sind, dass eine beträchtliche Last nicht auf den Nabenschaft 32 an der gleichen axialen Stelle entlang des Nabenschafts 32 aufgebracht wird. Insbesondere wenn die Fixierbolzen 37 in die Innengewinde 32a und 32b des Nabenschafts 32 geschraubt und festgezogen sind, wird eine beträchtliche Spannung auf den Nabenschaft 32 an jedem Bolzenspitzen- bzw. Bolzenendbereich 32e von jedem der Innengewinde 32a und 32b des Nabenschafts 32 aufgebracht, wo die freien Enden der Fixierbolzen 37 angeordnet sind. Auch wenn die Wellenlager 34a und 34b an die Außengewinde 32c und 32d des Nabenschafts 32 geschraubt und angezogen werden, wird eine beträchtliche Spannung auf den Nabenschaft 32 an jedem innersten Lagerseitenbereich 32f von jedem der Innengewinde 32a und 32b des Nabenschafts 32 aufgebracht, wo der innerste Seitenabschnitt der Wellenlager 34a und 34b angeordnet ist. Außerdem wird beim Fahren des Fahrrads 10 eine signifikante Last auf die Fixierbolzen 37 durch die Vordergabel 22 aufgebracht. Diese Last auf den Fixierbolzen 37 wird auf den Nabenschaft 32 übertragen. Mittels Anbringens der Fixierbolzen 37 tiefer zum Mittelabschnitt des Nabenschafts 32 als die Lagerstützstellen der Wellenlager 34a und 34b kann eine beträchtliche Last effektiv daran gehindert werden, auf den Nabenschaft 32 an den Wellenlagern 34a und 34b aufgebracht zu werden.
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Die Wellenlager 34a und 34b sind vorzugsweise einstellbare Kugellager der Konusausführung. Das Wellenlager 34a weist einen äußeren Ring oder Becher 34c auf, der sicher in einer Innenumfangsfläche eines ersten Endes in der Nabenhülse 36 gedrückt ist, während das Lager 34b einen äußeren Ring oder Becher 34d aufweist, der sicher in einer Innenumfangsfläche eines zweiten Endes in der Nabenhülse 36 gedrückt ist. Das Wellenlager 34a weist des Weiteren einen inneren Ring oder Konus 34e auf, der sicher an das Außengewinde 32c des Nabenschafts 32 geschraubt ist, während das Lager 34b des Weiteren einen inneren Ring oder Konus 34f aufweist, der sicher an das Außengewinde 32d des Nabenschafts 32 geschraubt ist. Das Wellenlager 34a weist des Weiteren eine Vielzahl von Rollenelementen oder Kugeln auf, die zwischen dem äußeren Ring oder Becher 34c und dem inneren Ring oder Becher 34e angeordnet sind, während das Wellenlager 34b eine Vielzahl von Rollenelementen oder Kugeln aufweist, die zwischen dem äußeren Ring oder Becher 34d und dem inneren Ring oder Konus 34f angeordnet sind. Mittels Einstellens des Betrags bezüglich dem die inneren Ringe oder Konusse 34e und 34f an die Außengewinde 32c und 32d geschraubt werden, kann die Last oder Kraft, die auf die Rollenelemente oder Kugeln aufgebracht wird, eingestellt werden, um das Spiel in den Wellenlagern 34a und 34b zu steuern. Die Wellenlager 34a und 34b sind mit Schmierstoff gefüllt, wobei ein Paar Schmierstoffdispersionsverhinderungselemente 33a und 33b einwärts der Kugelwellenlager 34a und 34b angeordnet ist, um den Schmierstoff in den Wellenlagern 34a und 34b zu halten. Insbesondere ist das Schmierstoffdispersionsverhinderungselement 33a an der Innenumfangsfläche der Nabenhülse 36 angebracht, um mit dem äußeren Ring 34c des Kugelwellenlagers 34a in Kontakt zu kommen, wo es gegenüber einem kleinen Spalt angeordnet ist, hinterlassen an der äußeren Umfangsfläche des Nabenschafts 32. Auf ähnliche Weise ist das Schmierstoffdispersionsverhinderungselement 33b an der Innenumfangsfläche der Nabenhülse 36 angebracht, um mit dem äußeren Ring 34d des Kugelwellenlagers 34b in Kontakt zu kommen, wo es gegenüber einem kleinen Spalt angeordnet ist, hinterlassen an der äußeren Umfangsfläche des Nabenschafts 32. Des Weiteren haben beide der Schmierstoffdispersionsverhinderungselemente 33a und 33b zylindrische Sektionen 33c und 33d mit Außendurchmessern, die derart ausgebildet sind, dass sie sich einander bezüglich der inneren und äußeren Umfangsflächen überlappen.
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Verriegelungsmuttern 35a und 35b sind außerhalb der Schaftrichtung der Kugelwellenlager 34a und 34b angebracht. Die Verriegelungsmuttern 35a und 35b kontaktieren mit den inneren Ringen 34e und 34f der Kugelwellenlager 34a und 34b, um die inneren Ringe 34e und 34f der Kugelwellenlager 34a und 34b am Abschrauben zu hindern. Insbesondere sind die Verriegelungsmuttern 35a und 35b jeweils an die Außengewinde 32c und 32d des Nabenschafts 32 geschraubt, wodurch eine Drehung der inneren Ringe 34e und 34f verhindert wird.
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Der Durchmesser der Nabenhülse 36 ist im Mittelabschnitt bezüglich der Axialrichtung klein und wird zu beiden Enden hin größer, wo ein Paar Nabenflansche 36a und 36b an der Außenumfangsfläche der großen Durchmessersektionen ausgebildet ist. Die Nabenflansche 36a und 36b sind an einem Rand bzw. einer Felge 18a des Vorderrads 18 über eine Vielzahl von Speichen 38 gekoppelt, wie dies in der 1 dargestellt ist.
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Wie dies in den 3 und 4 gesehen werden kann, umfasst jeder der Fixierbolzen 37 ein Bolzenelement 40, ein Scheibenelement 41 und ein Halteelement 42. Das Bolzenelement 40 ist in die Innengewinde 32a und 32b geschraubt, die an beiden Enden des Nabenschafts 32 zum Sichern der vorderen Fahrradnabe 30 an der Vordergabel 22 ausgebildet sind. Das Scheibenelement 41 ist drehbar an dem Bolzenelement 40 angebracht und in der Lage, die Außenfläche der vorderen Klauen 22a zu kontaktieren. Das Halteelement 42 hält das Scheibenelement 41 an dem Bolzenelement 40. Vorzugsweise ist das Halteelement 42 in Form eines C-artigen Halterings 42a ausgebildet.
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Das Bolzenelement 40 ist in der Form eines Innensechskantbolzens ausgebildet. Das Bolzenelement 40 weist einen Schaftabschnitt mit einem Außengewinde 40a, einen Kopfabschnitt 40b, eine Scheibenanbringsektion 40c und eine ersten ringförmige Nut 40d auf. Das Außengewinde 40a ist konfiguriert, um mit Innengewinden 32a oder 32b zusammen geschraubt zu werden. Die Kopfsektion 40b hat einen großen Durchmesser, der an einem Ende des Außengewindes 40a bereitgestellt ist. Das Außengewinde 40a entspricht vorzugsweise einer M10-Schraube o. ä., und die Schaftrichtungslänge von dieser entspricht ungefähr 25–30 mm. Der Außenumfang der Kopfsektion 40b verkleinert sich bezüglich des Durchmessers allmählich zu dem Ende hin. An der Endfläche der Kopfsektion 40b ist eine Sechskantwerkzeugeingriffssektion 40e ausgebildet, um mit einem Innensechskantschlüssel in Eingriff zu gelangen.
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Das Scheibenelement 41 ist drehbar an dem Bolzenelement 40 an der Scheibenanbringsektion 40c mittels des Halteelements 42 angebracht. Das Scheibenelement 41 ist in der Lage, die Außenfläche der vorderen Klauen 22a zu kontaktieren. Die Scheibenanbringsektion 40c ist zwischen der Kopfsektion 40d und dem Außengewinde 40a bereitgestellt. Die Scheibenbefestigungssektion 40c ist bezüglich des Durchmessers kleiner als die Kopfsektion 40b, hat aber einen größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des C-Halterings 42a in einem freien Zustand. In der Scheibenanbringsektion 40c ist die erste ringförmige Nut 40d ausgebildet, um mit dem Halteelement 42 in Eingriff zu gelangen. Die erste ringförmige Nut 40d ist geringfügig tiefer als die Dicke des Halteelements 42 ausgebildet. Dies ermöglicht dem Halteelement 42, im Durchmesser verkleinert zu sein, im Vergleich zu dem Außendurchmesser der Scheibenanbringsektion 40c, wenn das Scheibenelement 41 angebracht ist, wobei dadurch eine gleichmäßige Anbringung des Scheibenelements 41 ermöglicht wird.
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Das Scheibenelement 41 ist ein ringförmiges Element, das dicker als die Schaftrichtungslänge der Scheibenanbringsektion 40c ist. Das Scheibenelement 41 ist zwischen der Kopfsektion 40b und den vorderen Klauen 22a angeordnet, wenn die vordere Fahrradnabe 30 an der Vordergabel 22 angebracht ist. Der Außenumfang des Scheibenelements 41 umfasst eine erste verjüngte Sektion 41a, die sich allmählich im Durchmesser zu der Kopfsektion 40b hin verkleinert. Außerdem umfasst der Innenumfang eine zweite verjüngte Sektion 41b, die sich im Durchmesser allmählich zu der Kopfsektion 40b hin vergrößert. Bei einer Position gegenüberstehend der ersten ringförmigen Nut 40d in der Innenumfangsfläche des Scheibenelements 41 ist eine zweite ringförmige Nut 41c ausgebildet, um mit dem Außenumfang des Halteelements 42 in Eingriff zu gelangen. Der Bodendurchmesser der zweiten ringförmigen Nut 41c ist gleich wie oder geringfügig kleiner als der Außenumfang des Halteelements 42 in einem freien Zustand.
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Nun wird die Prozedur zur Kopplung des Scheibenelements 41 an den Fixierbolzen erklärt. Zunächst wird der C-artige Haltering 42a, welcher dem Halteelement 42 entspricht, an der ersten ringförmigen Nut 40d in der Scheibenanbringsektion 40c des Bolzenelements 40 angebracht. Nachdem der C-artige Haltering 42a angebracht worden ist, wird das Scheibenelement 41 an der Scheibenanbringsektion 40c mit einem abnehmenden Durchmesser angebracht. Dabei kommt die zweite verjüngte Sektion 41d mit der Außenumfangsfläche des C-artigen Halterings 42a in Kontakt und der C-artige Haltering 42a kann allmählich im Durchmesser verkleinert werden. Außerdem wird das Scheibenelement 41 tief innerhalb der Scheibenanbringsektion 40c eingefügt, wodurch die zweite ringförmige Nut 41c der ersten ringförmigen Nut 40d gegenüber steht. Der bezüglich des Durchmessers verkleinerte C-artige Haltering 42a wird dann bezüglich des Durchmessers größer, aufgrund der Elastizität, und gelangt mit der zweiten ringförmigen Nut 41c sowie den beiden Kreisnuten 40d und 41c in Eingriff. Demzufolge ist das Scheibenelement 41 drehbar an das Bolzenelement 40 gekoppelt, um gehalten bzw. zurückgehalten zu werden.
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Wie in 5 dargestellt, umfasst die hintere Fahrradnabe 31 im Wesentlichen einen Nabenschaft 52, ein Paar Wellenlager 52a und 52b, eine ungefähr zylindrische Nabenhülse 56 und einen Freilauf 58 mit einem hinteren Zahnkranz 60. Der Nabenschaft 52 hat erste und zweite Axialendabschnitte, die fest in den hinteren Klauen 20a gesichert sind. Insbesondere ist der Nabenschaft 52 entfernbar an den hinteren Klauen 20a mittels eines Paars Gewindebefestigungen oder Fixierbolzen 39 gesichert. Die Nabenhülse 56 ist drehbar um den Außenumfang des Nabenschafts 52 durch die Wellenlager 52a und 52b angeordnet, so dass das Hinterrad 19 relativ zum Rahmen um eine hintere Nabenachse rotieren kann. Die Wellenlager 52a und 52b sind an die ersten und zweiten Axialendabschnitte des Nabenschafts 52 geschraubt, wie dies später beschrieben wird. Der Freilauf 58 ist an der rechten Seite der Nabenhülse 52 in 5 angeordnet und ist drehbar an der Nabenhülse 52 als eine Einheit angebracht.
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Der Nabenschaft 52 ist vorzugsweise ein hohles Schaft- bzw. Achsenelement mit einer Innenbohrung, die sich komplett durch dieses erstreckt. Der Nabenschaft 52 hat des Weiteren eine Innenumfangsfläche mit einem ersten Innengewinde 52a, das an dem ersten Axialendabschnitt angeordnet ist, und ein zweites Innengewinde 52b, das an den zweiten Axialendabschnitt angeordnet ist. Der Nabenschaft 52 hat des Weiteren ein erstes Außengewinde 52c, das an dem ersten Axialendabschnitt angeordnet ist, und ein zweites Außengewinde 52b, das an dem zweiten Axialendabschnitt angeordnet ist. Während vorzugsweise beide Axialendabschnitte innengewindeartig und außengewindeartig ausgeführt sind, wird es Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass lediglich einer der Axialendabschnitte sowohl innengewindeartig als auch außengewindeartig ausgebildet sein kann, wenn dies erforderlich und/oder erwünscht ist. Die Innengewinde 52a und 52b sind an dem ersten und zweiten Axialendabschnitt ausgebildet, so dass diese jeweils mit den Außengewinden 52c und 52d überlappen. Außerdem ist die Schaftrichtungslänge von jedem der Innengewinde 52a und 52b länger als die Schaftrichtungslänge von jedem der Außengewinde 52c und 52d. Mit anderen Worten heißt das, das Innengewinde 52a des Nabenschafts 52 erstreckt sich weiter entlang des Nabenschafts 52 zu einem Mittelabschnitt des Nabenschafts 52 hin als das Außengewinde 52c des Nabenschafts 52 und das Innengewinde 52b des Nabenschafts 52 erstreckt sich weiter entlang es Nabenschafts 52 zum mittleren Abschnitt des Nabenschafts 52 hin als das Außengewinde 52d des Nabenschafts 52. Außerdem sind die Spitzen bzw. Enden der Innengewinde 52a und 52b entlang des Nabenschafts 52 in einer Axialrichtung zum Mittelabschnitt des Nabenabschnitts 52 positioniert als jeweils erste und zweite Lagerstützstellen der Wellenlager 54a und 54b. Dies wurde aus dem gleichen Grund vorgenommen wie bezüglich der vorderen Fahrradnabe 30, d. h., um eine Lastkonzentration an Spitz- bzw. Endbereichen 52e und 52f von jedem der Innengewinde 52a und 52b des Nabenschafts 52 zu verhindern, wo die freien Enden der Fixierbolzen 39 angeordnet sind. Mit anderen Worten heißt das, wenn die Wellenlager 54a und 54b an die Außengewinde 52c und 52d des Nabenschafts 52 geschraubt und festgezogen werden, wird eine beträchtliche Spannung auf den Nabenschaft 52 an jedem innersten Lagerseitenbereich 52f von jedem der Innengewinde 52a und 52b des Nabenschafts 52 aufgebracht, wo der innerste Seitenabschnitt der Wellenlager 54a und 54b angeordnet ist. Außerdem wird beim Fahren des Fahrrads 10 eine signifikante Last auf die Fixierbolzen 39 mittels des Rahmens aufgebracht. Diese Last auf den Fixierbolzen 39 wird auf den Nabenschaft 52 übertragen. Mittels Anbringens der Fixierbolzen 39 tiefer zum Mittelabschnitt des Nabenschafts 52 als die Lagerstützstellen der Wellenlager 54a und 54b, kann eine beträchtliche Last effektiv daran gehindert werden, auf den Nabenschaft 52 an den Wellenlagern 54a und 54b aufgebracht zu werden.
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Die Wellenlager 54a und 54b sind vorzugsweise konusartige Kugellager. Das Wellenlager 54a weist einen äußeren Ring oder Becher 54c auf, der sicher in einer Innenumfangsfläche eines ersten Endes (d. h. die Nabenhauptsektion 56c) in der Nabenhülse 56 gedrückt ist, während das Lager 54b einen äußeren Ring oder Becher 54d aufweist, der sicher an eine Außenumfangsfläche eines Bewegungsenergieträgers 56d geschraubt ist, der in einem zweiten Ende in der Nabenhülse 56 angeordnet ist. Das Wellenlager 54a hat des Weiteren einen inneren Ring oder Konus 54e, der sicher an das Außengewinde 52c des Nabenschafts 52 geschraubt ist, während das Lager 54b auch einen inneren Ring oder Konus 54f aufweist, der sicher an das Außengewinde 52d des Nabenschafts 52 geschraubt ist. Das Wellenlager 54a weist des Weiteren eine Vielzahl von Rollenelementen oder Kugeln auf, die zwischen dem äußeren Ring oder Becher 54c und dem inneren Ring oder Konus 54e angeordnet sind, während das Wellenlager 54b des Weiteren eine Vielzahl von Rollenelementen oder Kugeln aufweist, die zwischen dem äußeren Ring oder Becher 54d und dem inneren Ring oder Konus 54f angeordnet sind. Durch Einstellen des Betrags bezüglich dem der innere Ring oder die Konusse 54e und 54f in die Außengewinde 54c und 54d geschraubt sind, kann die Last oder Kraft, die auf die Rollenelemente oder Kugeln aufgebracht wird, eingestellt werden, um das Spiel in den Wellenlagern 54a und 54b zu steuern. Die Wellenlager 54a und 54b sind mit Schmierstoff gefüllt, wobei ein Paar Schmierstoffdispersionsverhinderungselemente 53a und 53b einwärts der Kugelwellenlager 54a und 54b angebracht sind, um den Schmierstoff in den Wellenlagern 54a und 54b zu halten.
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Verriegelungsmuttern 55a und 55b sind außerhalb der Schaftrichtung der Kugelwellenlager 54a und 54b angebracht. Die Verriegelungsmuttern 55a und 55b stehen in Kontakt mit den inneren Ringen 54e und 54f der Kugelwellenlager 54a und 54b, um die inneren Ringe 54e und 54f der Kugelwellenlager 54a und 54b vom Abschrauben zu hindern. Insbesondere sind die Verriegelungsmuttern 55a und 55b jeweils an die Außengewinde 52c und 52d des Nabenschafts 52 geschraubt, wodurch eine Drehung der inneren Ringe 54e und 54f verhindert wird.
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Der Durchmesser der Nabenhülse 56 ist am Mittelabschnitt in der Axialrichtung klein und wird an beiden Enden größer, wo ein Paar Nabenflansche 56a und 56b an der Außenumfangsfläche der großen Durchmessersektionen ausgebildet sind. Die Nabenflansche 56a und 56b sind an einen Rahmen bzw. einer Felge 19a des Vorderrads 19 über eine Vielzahl von Speichen 38 gekoppelt, wie dies in 1 dargestellt ist. Die Nabenhülse 56 weist des Weiteren eine Nabenhauptsektion 56c und einen Bewegungsenergieträger 56d auf, die nicht drehbar an den Bewegungsenergieträger 56d gekoppelt ist. Die Nabenhauptsektion 56c ist ein ungefähr zylindrisches Element, wobei die Nabenflansche 50a und 50b an der Außenumfangsfläche ausgebildet sind.
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Der Freilauf 58 überträgt nur unidirektionale Drehung (Fahrrichtung) zur Nabenhülse 56. Der Freilauf 58 umfasst im Wesentlichen einen Leistungstreiber 62, der drehbar an dem Außenumfang des Bewegungsenergieträgers 56d gestützt ist, und eine unidirektionale Kupplung 63, die zwischen dem Leistungstreiber 62 und dem Bewegungsenergieträger 56d angeordnet ist.
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Der Bewegungsenergieträger 56d ist ein gestuftes zylindrisches Stahlelement, wobei eine Innenumfangsfläche von einem Ende von diesem (linkster Teil in 5) nicht drehbar an ein Ende der Nabenhauptsektion 56c (rechtester Teil in 5) beispielsweise mittels einer Verzahnungskombination angebracht ist. Der Bewegungsenergieträger 56d ist an der Nabenhauptsektion 56c durch einen zylindrischen Bolzen 57 gesichert, der in die Innenumfangsfläche der Nabenhauptsektion 56c geschraubt ist, mittels Durchtretens durch die Innenumfangsfläche der Nabenhauptsektion 56e. Der äußere Ring 54d des Kugelwellenlagers 54b ist eingeschraubt und angebracht an der Außenumfangsfläche des anderen Endes des Bewegungsenergieträgers 56d (rechtester Teil in 5). Des Weiteren ist die unidirektionale Kupplung 63 tief innerhalb (linkster Teil in 5) der Anbringsektion des Kugelwellenlagers 54b angebracht. Außerdem ist der Freilauf 58 durch ein Paar Freilauflager 59a und 59b gestützt. Die Freilauflager 59a und 59b sind an beiden Seiten der unidirektionalen Kupplung 63 angeordnet, um den Freilauf 58 drehbar zu stützen.
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Der Leistungstreiber 62 des Freilaufs 58 weist eine Zahnkranzanbringsektion 62a zur Anbringung des hinteren Zahnkranzes 60 am Außenumfang auf. Der Leistungstreiber 62 ist drehbar an dem Außenumfang des Bewegungsenergieträgers 56d gestützt, wobei die unidirektionale Kupplung 63 zwischen dem Leistungstreiber 62 und dem Bewegungsenergieträger 56d angeordnet ist, um nur die Drehung in Fahrrichtung zu dem Bewegungsenergieträger 56d zu übertragen. Der Leistungstreiber 62 ist drehbar an den Bewegungsenergieträger 56d durch die Freilauflager 59a und 59b gestützt. Der hintere Zahnkranz 60 ist an die Zahnkranzanbringsektion 62a angebracht, vorzugsweise mittels einer Verzahnungsverbindung (d. h. eine Vielzahl von sich axial erstreckender Verzahnungen), um eine Drehung als Einheit zu ermöglichen. Der hintere Zahnkranz 60 ist an der Zahnkranzanbringsektion 62a mittels eines Installationsbolzens 65 gehalten, der in eine Innenumfangsfläche des Leistungstreibers 62 geschraubt ist. Die unidirektionale Kupplung 63 ist vorzugsweise eine Klauenausführung, die beweglich an den Bewegungsenergieträger 56d angebracht ist, um nur die Drehung in Fahrrichtung des Leistungstreibers 62 zum Bewegungsenergieträger 56d zu übertragen.
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Die Fixierbolzen 39 sind identisch zu den Fixierbolzen 37 für die vordere Fahrradnabe 30, mit Ausnahme der Axiallängen der Fixierbolzen 39, die länger als die Axiallänge der Fixierbolzen 37 sind. Somit umfasst jeder der Fixierbolzen 39 ein Bolzenelement 70, ein Scheibenelement 71 und ein Halteelement 72, wobei der einzige Unterschied gegenüber den Fixierbolzen 37 im Hinblick auf die Konfiguration ist, dass ein Außengewinde 70a des Bolzenelements 70 länger als das Außengewinde 40a des Bolzenelements 40 ist. Die Axiallängen der Außengewinde 70a sind vorzugsweise 30–35 mm. Dies ist so, da die hintere Fahrradnabe 31 einer größeren Last als die vordere Fahrradnabe 30 ausgesetzt ist. Wenn somit die Bolzenelemente 40 und 70 bezüglich einer fixierten Konfiguration verwendet werden, haben die Fixierbolzen 37 und 39 optimale Kraft bzw. Stärke, aufgrund einer Axialgewindelänge der Außengewinde 40a und 70a in den Bolzenelementen 40 und 70.
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Um die vordere Fahrradnabe 30 und die hintere Fahrradnabe 31, die auf diese Art und Weise konfiguriert sind, jeweils am Hinterteil der Vordergabel 22 und dem Rahmenkörper 20 zu sichern, wird die folgende Prozedur ausgeführt, um diese zu sichern.
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Beim Anbringen der vorderen Fahrradnabe 30 an die Vordergabel 22 werden beide Enden des Nabenschafts 32 in die Schlitze der vorderen Klaue 22a angeordnet, wobei die Fixierbolzen 37 geringfügig in die Innengewinde 32a und 32b im Nabenschaft 32 angeordnet sind. In den Schlitzen ist die vordere Fahrradnabe 30 an der Vordergabel 22 unter Anwendung eines Innensechskantschlüssels gesichert, welcher in die Werkzeugeingriffssektion 40e eingesetzt wird, um die Fixierbolzen 37 zu fixieren und die Fixierbolzen 37 an beiden Enden des Nabenschafts 32 mit gewünschtem Moment festzuziehen.
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Das Verfahren zum Anbringen der hinteren Fahrradnabe 31 erfolgt auf die gleiche Art und Weise. Beide Enden des Nabenschafts 52 werden in die Schlitze der hinteren Klauen 20a angeordnet, wobei der Fixierbolzen 39 geringfügig in die Innengewinde 52a und 52b im Nabenschaft 52 geschraubt ist. In diesem Zustand ist die hintere Fahrradnabe 31 am Hinterteil des Rahmenkörpers 20 gesichert, wenn die Fixierbolzen 39 an beiden Enden des Nabenschafts 52 mit dem gewünschten Moment unter Anwendung des Innensechskantschlüssels festgezogen sind.
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Die Scheibenelemente 41 und 71 werden an die Bolzenelemente 40 und 70 angebracht, um die Installation der Naben 30 und 31 leichter und schneller zu gestalten. Da außerdem die Scheibenelemente 41 und 71 an die Bolzenelemente 40 und 70 mit den Halteelementen 42 und 72 gekoppelt sind, können die Scheibenelemente 41 und 71 an die Bolzenelemente 40 und 70 einfach mittels Anbringens der Halteelemente 42 und 72 an die Bolzenelemente 40 und 70 oder die Scheibenelemente 41 und 71 gekoppelt werden. Somit kann die Kopplung der Scheibenelemente 41 und 71 an die Bolzenelemente 40 und 70 mit Leichtigkeit erzielt werden.
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Andere Ausführungsbeispiele
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Im vorigen Ausführungsbeispiel ist das Scheibenelement 41 an das Bolzenelement 40 mittels des Halteelements 42 gekoppelt. Jedoch kann das Halteelement im Voraus an das Scheibenelement 41 gekoppelt werden. In diesem Fall hat die Tiefe der zweiten ringförmigen Nut 41c größer zu sein als die Durchmesserrichtung des Halteelements 42. Des Weiteren ist es vorzuziehen, den Bodendurchmesser der ersten ringförmigen Nut 40d gleich wie oder geringfügig größer als den Innendurchmesser des Halteelements 42 auszubilden.
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Die Konfigurationen der Fixierbolzen (Gewindebefestigungen) sind des Weiteren nicht auf das vorstehend erörterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Fixierbolzen können ein Bolzen mit einer gewöhnlichen Scheibe sein, wobei die Scheibe nicht an dem Bolzenelement gehalten wird. In den 6 bis 8 sind unterschiedliche Fixierbolzen dargestellt, d. h. ein Paar modifizierter Fixierbolzen 137 für die vordere Nabe 30 und ein Paar modifizierte Fixierbolzen 139 für die hintere Nabe 31. Jeder der Fixierbolzen 137 umfasst im Wesentlichen ein Bolzenelement 140, ein Scheibenelement 141 und ein Halteelement 142. Auf ähnliche Weise umfasst jeder der Fixierbolzen 139 im Wesentlichen ein Bolzenelement 170, ein Scheibenelement 171 und ein Halteelement 172. Unter diesen Teilen ist die Form der Bolzenelemente 140 und 170 und der Scheibenelemente 141 und 147 zu der des vorigen Ausführungsbeispiels unterschiedlich.
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Jedes der Bolzenelemente 140 weist ein Außengewinde 140a und eine Kopfsektion 140b auf. Die Kopfsektion 140b entspricht der Form eines Sechskantbolzens mit einer Sechskantwerkzeugeingriffsfläche an einer Außenumfangsfläche, um mit einem Werkzeug, wie beispielsweise einem Schlüssel, in Eingriff zu gelangen. Außerdem hat die Kopfsektion 140d eine Werkzeugeingriffsektion 140e für den Innensechskantschlüssel. Das Außengewinde 140a des Bolzenelements 140 entspricht einem M9-Schraubengewinde. Die Schraubenköpfe der Innengewinde 132a und 132b im Nabenschaft 132 der vorderen Fahrradnabe 30, wie dargestellt in der 6, entsprechen M9-Schraubengewinden.
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Jedes der Bolzenelemente 170 weist ein Außengewinde 170a und eine Kopfsektion 170b auf. Die Kopfsektion 170b entspricht der Form eines Sechskantbolzens mit einer Sechskantwerkzeugeingriffsfläche an einer Außenumfangsfläche, um mit einem Werkzeug, wie beispielsweise einem Schlüssel, in Eingriff zu gelangen. Außerdem hat die Kopfsektion 170b eine Werkzeugeingriffssektion 170e für den Innensechskantschlüssel. Das Außengewinde 170a des Bolzenelements 170 entspricht einem M10-Schraubengewinde. Hierbei ist die Kraft bzw. Stärke der Fixierbolzen 139 für die hintere Fahrradnaben 31 und 131 verbessert, im Vergleich zu der vorderen Fahrradnabe 30, mittels des Außendurchmessers des Außengewindes 170a. Folglich entsprechen die Schraubengewinde bezüglich dem Innengewinde 52a und 52b des Nabenschafts 52 bei den hinteren Fahrradnaben 31 und 131, wie in den 7 und 8 dargestellt, M10-Schraubengewinden.
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Die Scheibenelemente 141 und 171 haben längere Axiallängen als die des vorherigen Ausführungsbeispiels sowie kleinere Außendurchmesser. Die Außenumfangsflächen der Scheibenelemente 141 und 171 sind mit einem großen zylindrischen Abschnitt und einem kleinen zylindrischen Abschnitt bereitgestellt. Die Konfiguration der anderen Teile der Fixierbolzen 137 und 139, einschließlich der Halteelemente 142 und 172, entspricht der des vorherigen Ausführungsbeispiels, so dass eine Erklärung diesbezüglich weggelassen wird.
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Des Weiteren, wie im vorigem Ausführungsbeispiel, sind die Axiallängen von jedem der Innengwinde 132a, 132b, 52a, 52b jeweils länger als das entsprechende Gewinde bezüglich der Außengewinde 132c, 132d, 52c, 52d. Außerdem ist die Spitze bzw. das Ende von jedem Innengewinde 132a, 132b, 52a, 52b (Ende der Innenseite der Axialrichtung) tiefer zur Innenseite der Axialrichtung positioniert als jeweils jedes Wellenlager 34a, 34b, 54a, 54b.
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Außerdem sind, wie im vorigen Ausführungsbeispiel, an den Spitzen- bzw. Endbereichen 132e und 52e, wo die Fixierbolzen 137 und 139 der Innengewinde 132a, 132b, 52a, 52b zusammen geschraubt sind, und den Anbringsektionen der Wellenlager 34a, 34b, 54a, 54b der Nabenschaft und die innersten Teile 132f und 52f in der Axialrichtung der Nabenschäfte 132 und 52 bezüglich der Axialrichtung versetzt.
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Bei der hinteren Fahrradnabe 131, wie in der 8 dargestellt, ist der hintere Zahnkranz 60 an die Zahnkranzanbringsektion 162a angebracht, vorzugsweise mittels einer Verzahnungsverbindung (d. h. eine Vielzahl von sich axial erstreckender Verzahnungen), um als Einheit zu rotieren. Der hintere Zahnkranz 60 ist an der Zahnkranzanbringsektion 162a mittels einer Installationsmutter 165 gesichert, die mit der Außenumfangsfläche des Leistungstreibers 162 verschraubt ist.
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Bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel wird die vordere Fahrradnabe oder die hintere Fahrradnabe eines BMX-Fahrrads als Beispiel verwendet, um die vorliegende Erfindung zu erklären, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein BMX-Fahrrad beschränkt und kann auf alle Fahrradnabenvorrichtungen angewendet werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Axiallängen der Außen- und Innengewinde verschieden, wobei diese jedoch im Wesentlichen für die Außen- und Innengewinde gleich sein können. In diesem Fall versteht es sich, dass es vorzuziehen ist, die Position der Spitze bzw. des Endes des Fixierbolzens und die Anbringsektion des Wellenlagers zu versetzen. Des Weiteren ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Nabe dargestellt, als mittels eines Fixierbolzens an den Rahmen gesichert. Die vorliegende Erfindung ist darauf nicht eingeschränkt, so dass, sofern der Nabenschaft hohl ist, ein Schnelllösmechanismus angewendet werden kann, falls erforderlich.
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Allgemeine Interpretation der Begriffe
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Bezüglich des Verstehens des Umfangs der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff ”konfiguriert”, wie dieser hierin verwendet wird, um eine Komponente, Sektion oder Teil einer Vorrichtung zu beschreiben, Hardware und/oder Software, die konstruiert und/oder programmiert ist, um die gewünschte Funktion auszuführen. Bezüglich des Verstehens des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind der Begriff ”umfassend” und seine Ableitungen, wie diese hierin verwendet werden, als offene Begriffe zu verstehen, die das Vorhandensein der genannten Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte spezifizieren, das Vorhandensein anderer nicht genannter Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte aber nicht ausschließen. Das vorstehend Genannte gilt auch für Wörter mit ähnlichen Bedeutungen wie beispielsweise die Begriffe ”aufweisend”, ”mit” und deren Ableitungen. Ferner können die Begriffe ”Teil”, „Sektion”, „Abschnitt”, „Element” oder „Glied”, wenn diese in der Einzahl verwendet werden, die Dualbedeutung eines einzelnen Teils oder einer Vielzahl von Teilen haben. Wie hierin verwendet, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben, beziehen sich die folgenden Richtungsbegriffe ”vorwärts, rückwärts, oben, unten, vertikal, horizontal, unterhalb und schräg” sowie jedwede anderen ähnliche Richtungsbegriffe auf die Richtungen eines Fahrrads, das mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Folglich sollten diese Begriffe, wie diese verwendet werden, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben, relativ zu einem Fahrrad, das mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, interpretiert werden, wenn dieses in der normalen Fahrposition verwendet wird. Schließlich bedeuten die Ausmaßbegriffe wie beispielsweise ”im Wesentlichen”, „um” und „ungefähr”, wie diese hierin verwendet werden, einen vernünftigen Abweichungsbetrag des modifizierten Begriffs, so dass das Endresultat nicht signifikant verändert wird.
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Während lediglich ausgewählte Ausführungsbeispiele ausgewählt worden sind, um die vorliegende Erfindung darzustellen, wird es Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen hierin gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie dieser in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Außerdem sind die vorherigen Beschreibungen gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich zur Darstellung zur Verfügung gestellt, und nicht zum Zwecke der Einschränkung der Erfindung, wie diese durch die beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente definiert ist.
