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HINTERGRUND
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Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Umwerfer. Spezieller bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Umwerfer mit einer Konfiguration, die an verschiedenen Fahrradrahmen montiert werden kann. Hintergrundinformationen
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Im Allgemeinen ist ein Umwerfer am Fahrradrahmen neben den vorderen Kettenblättern montiert, um eine Kette seitlich zwischen den vorderen Kettenblättern zu schalten. Ein Umwerfer umfasst ein fixiertes oder Grundbauteil, das unbeweglich am Fahrradrahmen befestigt ist. Ein Umwerfer umfasst ferner ein bewegliches Bauteil oder eine Kettenführung, das/die bezogen auf das fixierte Bauteil beweglich so lagert, dass sich die Kettenführung zwischen mindestens zwei seitlichen Schaltstellungen bewegt und so die Kette zwischen den vorderen Kettenblättern schaltet. Üblicherweise ist eine Gestängeanordnung zwischen dem fixierten Bauteil und der Kettenführung gekoppelt, damit die Kettenführung beweglich gelagert ist. Die Kettenführung weist üblicherweise zwei Käfigplatten oder Führungsplatten auf, die so angeordnet sind, dass sie die Kette selektiv kontaktieren und zwischen den vorderen Kettenblättern bewegen. Die Käfigplatten oder Führungsplatten bilden Querseiten eines Kettenkäfigabschnitts der Kettenführung.
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In Abhängigkeit der Fahrradrahmenkonfiguration wird der Umwerfer manchmal an dem Sattelrohr montiert, während der Umwerfer anderenfalls an dem Tretlager montiert wird. Überdies kann die Weise, auf die der Umwerfer an dem Sattelrohr montiert wird, auch in Abhängigkeit der Fahrradrahmenkonfiguration variieren. Demgemäß werden Umwerfer gewöhnlich mit einer bestimmten Art einer Montagekonstruktion konfiguriert, die nur an Fahrradrahmen auf eine bestimmte Weise montiert werden können.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Im Allgemeinen ist die vorliegende Offenbarung auf einen Umwerfer gerichtet. In einem Merkmal ist eine Umwerfereinheit so konfiguriert, dass sie lösbar an einer Vielzahl unterschiedlicher Arten von Montageeinheiten befestigt werden kann. Auf diese Weise kann eine einzelne Umwerfereinheit an einem Fahrradrahmen auf unterschiedliche Weisen montiert werden.
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Hinsichtlich des Standes der bekannten Technologie wird eine Umwerfereinheit bereitgestellt, die grundsätzlich ein fixiertes Bauteil und ein bewegliches Bauteil umfasst. Das fixierte Bauteil ist so konfiguriert, dass es lösbar an einer Vielzahl unterschiedlicher Arten von Montageeinheiten befestigt werden kann. Die unterschiedlichen Arten von Montageeinheiten werden lösbar an einem Fahrradrahmen befestigt. Das bewegliche Bauteil ist beweglich an dem fixierten Bauteil gelagert, wodurch es sich in Bezug auf das fixierte Bauteil bewegt.
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Andere Gegenstände, Merkmale, Aspekte und Vorteile der offenbarten Umwerfereinheit werden dem Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der Umwerfereinheit offenbart.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nunmehr ist bezogen auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil dieser Originaloffenbarung bilden, ist:
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1 eine perspektivische Teilseitenansicht eines Fahrradrahmens, wobei eine Umwerfereinheit eines Umwerfers an dem Rahmen durch eine erste Montageeinheit des Umwerfers gemäß einer Ausführungsform montiert ist;
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2 eine perspektivische Ansicht des Fahrradrahmens und des Umwerfers mit der ersten Montageeinheit, die in 1 veranschaulicht sind, von der gegenüberliegenden Seite aus gesehen;
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3 eine perspektivische Ansicht des Fahrradrahmens und des Umwerfers, die in den 1 und 2 veranschaulicht sind, wobei die Umwerfereinheit von der ersten Montageeinheit gelöst ist;
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4 eine Vorderansicht der ersten Montageeinheit des in den 1 bis 3 veranschaulichten Umwerfers;
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5 eine Rückansicht der ersten Montageeinheit des in den 1 bis 3 veranschaulichten Umwerfers;
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6 eine erste Seitenansicht der ersten Montageeinheit des in den 1 bis 3 veranschaulichten Umwerfers;
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7 eine zweite Seitenansicht der ersten Montageeinheit des in den 1 bis 3 veranschaulichten Umwerfers von der gegenüberliegenden Seite von 6 aus gesehen;
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8 eine perspektivische Teilseitenansicht des Fahrradrahmens und der Umwerfereinheit, die an dem Rahmen durch die zweite Montageeinheit montiert ist;
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9 eine perspektivische Ansicht des Fahrradrahmens und des Umwerfers mit der zweiten Montageeinheit, die in 8 veranschaulicht sind, von der gegenüberliegenden Seite aus gesehen;
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10 eine perspektivische Ansicht des Fahrradrahmens und des Umwerfers, die in den 8 und 9 veranschaulicht sind, wobei die Umwerfereinheit von der zweiten Montageeinheit gelöst ist;
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11 eine Vorderansicht der zweiten Montageeinheit des in den 8 bis 10 veranschaulichten Umwerfers;
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12 eine Rückansicht der zweiten Montageeinheit des in den 8 bis 10 veranschaulichten Umwerfers;
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13 eine erste Seitenansicht der zweiten Montageeinheit des in den 8 bis 10 veranschaulichten Umwerfers;
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14 eine zweite Seitenansicht der zweiten Montageeinheit des in den 8 bis 10 veranschaulichten Umwerfers von der gegenüberliegenden Seite von 13 aus gesehen;
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15 eine perspektivische Teilseitenansicht des Fahrradrahmens und der Umwerfereinheit, die an dem Rahmen durch eine dritte Montageeinheit montiert ist;
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16 eine perspektivische Ansicht des Fahrradrahmens und des Umwerfers mit der dritten Montageeinheit, die in 15 veranschaulicht sind, von der gegenüberliegenden Seite aus gesehen;
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17 eine perspektivische Ansicht des Fahrradrahmens und des Umwerfers, die in den 15 und 16 veranschaulicht sind, wobei die Umwerfereinheit von der dritten Montageeinheit gelöst ist;
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18 eine Vorderansicht der dritten Montageeinheit des in den 15 bis 17 veranschaulichten Umwerfers;
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19 eine Rückansicht der dritten Montageeinheit des in den 15 bis 17 veranschaulichten Umwerfers;
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20 eine erste Seitenansicht der dritten Montageeinheit des in den 15 bis 17 veranschaulichten Umwerfers;
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21 eine zweite Seitenansicht der dritten Montageeinheit des in den 15 bis 17 veranschaulichten Umwerfers von der gegenüberliegenden Seite von 20 aus gesehen;
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22 eine perspektivische Teilseitenansicht des Fahrradrahmens und der Umwerfereinheit, die an dem Rahmen durch eine vierte Montageeinheit montiert ist;
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23 eine perspektivische Ansicht des Fahrradrahmens und des Umwerfers mit der vierten Montageeinheit, die in 22 veranschaulicht sind, von der gegenüberliegenden Seite aus gesehen;
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24 eine perspektivische Ansicht des Fahrradrahmens und des Umwerfers, die in den 22 und 23 veranschaulicht sind, wobei die Umwerfereinheit von der vierten Montageeinheit gelöst ist;
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25 eine Vorderansicht der vierten Montageeinheit des in den 22 bis 24 veranschaulichten Umwerfers;
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26 eine Rückansicht der vierten Montageeinheit des in den 22 bis 24 veranschaulichten Umwerfers;
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27 eine erste Seitenansicht der vierten Montageeinheit des in den 22 bis 24 veranschaulichten Umwerfers;
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28 eine zweite Seitenansicht der vierten Montageeinheit des in den 22 bis 24 veranschaulichten Umwerfers von der gegenüberliegenden Seite von 27 aus gesehen;
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29 eine Draufsicht der Umwerfereinheit und der vier unterschiedlichen Montageeinheiten, die in den 1 bis 28 veranschaulicht sind, die einen Umwerfersatz bilden;
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30 eine perspektivische Vorderansicht der in den 1 bis 28 veranschaulichten Umwerfereinheit;
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31 eine perspektivische Vorderansicht der in 30 veranschaulichten Umwerfereinheit, wobei die Antriebsgestängeabdeckung entfernt ist;
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32 eine perspektivische Vorderansicht des Grundbauteils und der Motoreinheit des fixierten Bauteils für die in den 30 und 31 veranschaulichte Umwerfereinheit;
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33 eine auseinandergezogene perspektivische Vorderansicht des Grundbauteils und der Motoreinheit des fixierten Bauteils für die in den 30 bis 32 veranschaulichte Umwerfereinheit;
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34 eine perspektivische Rückansicht der Elektromotoreinheit des Grundbauteils und der Motoreinheit des fixierten Bauteils für die in den 30 bis 33 veranschaulichte Umwerfereinheit; und
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35 eine auseinandergezogene perspektivische Rückansicht der Elektromotoreinheit des Grundbauteils und der Motoreinheit des fixierten Bauteils für die in den 30 bis 34 veranschaulichte Umwerfereinheit.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nunmehr werden ausgewählte Ausführungsformen anhand der Zeichnungen erläutert. Der Fachmann wird dieser Offenbarung entnehmen, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung dienen und die Erfindung, wie sie von den anhängenden Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert ist, nicht einschränken sollen.
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Zunächst wird unter Bezug auf die 1 bis 3 ein Abschnitt eines Fahrradrahmens 10 mit einem Umwerfer 12 gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Der Umwerfer 12 umfasst grundsätzlich eine Umwerfereinheit 14 und eine Montageeinheit, wie eine erste Montageeinheit 16A, wie in den 1 bis 7 zu sehen. Hier in der veranschaulichten Ausführungsform ist der Umwerfer 12 ein elektrischer Umwerfer, der so gestaltet ist, dass er mit einem Fahrrad verwendet werden kann, das drei vordere Kettenblätter oder Kettenräder aufweist. Für einen Fachmann wird aus dieser Offenbarung jedoch ersichtlich sein, dass die Erfindung auf einen seilbetätigten Kettenwechsler angewandt werden kann. Wie in den 1 und 2 zu sehen, ist der Umwerfer 12 in einer installierten Position veranschaulicht.
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Wie später erläutert, ist der Umwerfer 12 ein Teil eines Umwerfersatzes (29), der neben der Umwerfereinheit 14 und der ersten Montageeinheit 16A (1) ferner eine Vielzahl unterschiedlicher Arten von Montageeinheiten 16B (8), 16C (15) und 16D (22) umfasst. Obgleich vier unterschiedliche Arten von Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D veranschaulicht sind, müssen nicht alle der Montageeinheiten in dem Umwerfersatz enthalten sein. Überdies sind die unterschiedlichen Arten von Montageeinheiten nicht auf die hierin veranschaulichten beschränkt. In jedem Fall ist die Umwerfereinheit 14 so konfiguriert, dass sie lösbar an den Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D befestigt ist. Auf diese Weise kann eine einzelne Umwerfereinheit 14 an einem Fahrradrahmen auf unterschiedliche Weisen montiert werden. Wie hierin verwendet, wird der Umwerfer 12 von der Umwerfereinheit 14 und einer der Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D gebildet.
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Wie in den 1 bis 3 zu sehen, umfasst die Umwerfereinheit 14 grundsätzlich ein fixiertes Bauteil 20 und ein bewegliches Bauteil 22 (z. B. eine Kettenführung). In dieser veranschaulichten Ausführungsform umfasst das fixierte Bauteil 20 ein Grundbauteil 24 und eine Elektromotoreinheit 26. Das bewegliche Bauteil 22 umfasst eine innere Platte 22a, eine äußere Platte 22b, ein oberes Verbindungsbauteil 22c und ein unteres Verbindungsbauteil 22d. Die innere Platte 22a und die äußere Platte 22b sind seitlich beabstandet und an oberen Abschnitten durch das obere Verbindungsbauteil 22c und an unteren Abschnitten durch das untere Verbindungsbauteil 22d miteinander verbunden und definieren so einen Kettenkäfigabschnitt. Die innere Platte 22a drückt die Kette während eines Hochschaltvorgangs auf ein größeres Kettenrad. Die äußere Platte 22b zieht die Kette während eines Runterschaltvorgangs nach innen auf ein kleineres Kettenrad.
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Das bewegliche Bauteil 22 wird beweglich an dem Grundbauteil 24 des fixierten Bauteils 20 durch ein Außenglied 30 und ein Innenglied 32 gelagert, wodurch der Kettenführungsabschnitt 28 in Bezug auf das fixierte Bauteil 20 bewegt wird. Das Außen- und Innenglied 30 und 32 weisen erste Enden, die drehgelenkig mit dem Grundbauteil 24 verbunden sind, und zweite Enden, die drehgelenkig an dem beweglichen Bauteil 22 montiert sind, auf. Folglich definieren das Außen- und Innenglied 30 und 32 ein Gelenkviereck, das das bewegliche Bauteil 22 operativ mit dem Grundbauteil 24 verbindet. Die Umwerfereinheit 14 ist so gestaltet, dass sie mit einem Fahrrad verwendet werden kann, das drei vordere Kettenblätter aufweist. Folglich ist das bewegliche Bauteil 22 in Bezug auf das Grundbauteil 24 zwischen einer ersten Endstellung, einer Zwischen- oder Mittelstellung und einer zweiten Endstellung beweglich.
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Wie in den 3, 10, 17, 24 und 29 zu sehen, ist das Grundbauteil 24 ein starres Bauteil, das einen Fixierabschnitt 34 umfasst, der fest jeweils an einer der Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D an dem fixierten Bauteil 20 in Abhängigkeit der gewünschten Montageanordnung für den Fahrradrahmen 10 befestigt wird. Vorzugsweise weist der Fixierabschnitt 34 mindestens ein Fixierverbindungselement-Aufnahmeloch 36 auf, das ein Fixierverbindungselement 38 aufnimmt, wodurch das fixierte Bauteil 20 selektiv an einer der Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D fixiert wird. Selbstverständlich wird für einen Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass der Fixierabschnitt 34 eine Vielzahl von Fixierverbindungselement-Aufnahmelöchern aufweisen kann, um das Fixierverbindungselement 38, wenn notwendig und/oder gewünscht, aufzunehmen.
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Noch unter Bezug auf die 3, 10, 17, 24 und 29 umfasst das Grundbauteil 24 des fixierten Bauteils 20 ferner einen Befestigungsabschnitt 40, an dem jeweils eine der unterschiedlichen Arten von Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D nicht fest befestigt wird, um so eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und den unterschiedlichen Arten von Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D zu verhindern, während das fixierte Bauteil 20 und die unterschiedlichen Arten von Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D aneinander befestigt werden. In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst der Befestigungsabschnitt 40 eine Spur 42, die verschiebbar in die Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D eingreift. Die Spur 42 weist ein Paar paralleler Rillen 44 auf. Hier wird der Befestigungsabschnitt 40 an einem Gehäuse 46 der Motoreinheit 26 gebildet. Folglich ist in der veranschaulichten Ausführungsform der Befestigungsabschnitt 40 an der Motoreinheit 26 angeordnet und ist der Fixierabschnitt 34 an dem Grundbauteil 24 angeordnet.
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Wie oben erwähnt, können die Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D mit der Umwerfereinheit 14 als ein Umwerfersatz bereitgestellt werden (29), wobei der Monteur auswählen kann, welche der Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D für einen bestimmten Fahrradrahmen am wünschenswertesten ist. Folglich kann die Umwerfereinheit 14 mit allen oder einigen der Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D als ein Umwerfersatz verpackt und verkauft werden. Alternativ kann die Umwerfereinheit 14 separat von den Montageeinheiten 16A, 16B, 16C und 16D verpackt und verkauft werden.
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Nun wird die erste Montageeinheit 16A ausführlicher unter Bezug auf die 1 bis 7 erörtert. Die erste Montageeinheit 16A ist als eine obere Montageeinheit vom Schellentyp konfiguriert, die lösbar an der Umwerfereinheit 14 mit dem Fixierverbindungselement 38 befestigt ist. Die erste Montageeinheit 16A umfasst ein erstes Schellenbauteil 50A, das über dem beweglichen Bauteil 22 angeordnet ist, wobei sich der Umwerfer 12 in der installierten Position befindet. Hier ist das erste Schellenbauteil 50A eine Gelenkbandschelle mit einem Paar von Schellenabschnitten 52A und 54A. Ein Gelenkbolzen 56A verbindet erste Enden der Schellenabschnitte 52A und 54A gelenkig miteinander, während zweite Enden der Schellenabschnitte 52A und 54A aneinander mit einem Verbindungselement 58A befestigt werden. Hier umfasst das Verbindungselement 58A eine Schraube und eine Mutter, die verwendet werden, um die zweiten Enden der Schellenabschnitte 52A und 54A zum Klemmen an ein Sattelrohr 60 des Fahrradrahmens 10 zusammenzuziehen. Die erste Montageeinheit 16A umfasst ferner einen Fixierabschnitt 64A mit einem Gewindeloch 66A zur Aufnahme des Fixierverbindungselements 38. Aus dieser Offenbarung wird ersichtlich sein, dass der Fixierabschnitt 64A mit einer Vielzahl von Gewindelöchern versehen werden kann, um das Fixierverbindungselement 38, wenn notwendig und/oder gewünscht, selektiv aufzunehmen.
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Die erste Montageeinheit 16A umfasst ferner einen Befestigungsabschnitt 70A. In der veranschaulichten Ausführungsform sind der Fixierabschnitt 64A und der Befestigungsabschnitt 70A integral zusammen mit dem Schellenabschnitt 52A als ein einstückiges, unitäres Bauteil gebildet. Hier umfasst der Befestigungsabschnitt 70A einen Schieber 72A, der zwei Schienen aufweist. Die Schienen des Schiebers 72A greifen verschiebbar in die Spur 42 ein. Wie hierin veranschaulicht, sind die Spur 42 und der Schieber 72A typischerweise in einer im Allgemeinen aufrechten oder in erster Linie vertikalen Richtung angeordnet, während sie an dem Fahrradrahmen 10 installiert sind. Obgleich die erste Montageeinheit 16A den Schieber 72A umfasst und das Gehäuse 46 der Motoreinheit 26 die Spur 42 umfasst, kann die Anordnung der Spur 42 und des Schiebers 72A umgekehrt werden. Mit anderen Worten, das Gehäuse 46 der Motoreinheit 26 kann mit einer Spur versehen sein, und die erste Montageeinheit 16A kann mit einem Schieber versehen sein. In jedem Fall umfasst der Befestigungsabschnitt 40 des fixierten Bauteils 20 eines von einer Spur und einem Schieber, die/der verschiebbar in das andere der Spur und des Schiebers, die/der an der ersten Montageeinheit 16A gebildet ist, eingreift.
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Die Spur 42 und der Schieber 72A sind so angeordnet, dass für eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und der ersten Montageeinheit 16A hin zu zumindest einer von einer ersten Richtung D1 und einer zweiten Richtung D2, die der ersten Richtung D1 entgegengesetzt ist, gesorgt wird, bevor die erste Montageeinheit 16A an dem fixierten Bauteil 20 mit dem Fixierverbindungselement 38 befestigt wird. Überdies sind die Spur 42 und der Schieber 72A ferner so angeordnet, dass eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und der ersten Montageeinheit 16A hin zu dritten und vierten Richtungen D3 und D4, die senkrecht zur ersten und zweiten Richtung D1 und D2 sind, verhindert wird, während die Spur 42 und der Schieber 72A miteinander in Eingriff sind. Die Spur 42 und der Schieber 72A bilden eine Bewegungsverhinderungskonstruktion, die eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und der ersten Montageeinheit 16A in die dritte und vierte Richtung D3 und D4 verhindert.
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Nun wird die zweite Montageeinheit 16B unter Bezug auf die 8 bis 14 ausführlicher erörtert. Die zweite Montageeinheit 16B ist als eine untere Montageeinheit vom Schellentyp konfiguriert, die lösbar an der Umwerfereinheit 14 mit dem Fixierverbindungselement 38 befestigt ist. Die zweite Montageeinheit 16B umfasst ein zweites Schellenbauteil 50B, das unter dem fixierten Bauteil 20 angeordnet ist, wobei sich der Umwerfer 12 in der installierten Position befindet. Hier ist das zweite Schellenbauteil 50B eine Gelenkbandschelle mit einem Paar von Schellenabschnitten 52B und 54B. Ein Gelenkbolzen 56B verbindet erste Enden der Schellenabschnitte 52B und 54B gelenkig miteinander, während zweite Enden der Schellenabschnitte aneinander mit einem Verbindungselement 58B befestigt werden. Hier umfasst das Verbindungselement 58B eine Schraube und eine Mutter, die verwendet werden, um die zweiten Enden der Schellenabschnitte 52B und 54B zum Klemmen an ein Sattelrohr 60 des Fahrradrahmens 10 zusammenzuziehen. Die zweite Montageeinheit 16B umfasst ferner einen Fixierabschnitt 64B mit einem Gewindeloch 66B zur Aufnahme des Fixierverbindungselements 38. Aus dieser Offenbarung wird ersichtlich sein, dass der Fixierabschnitt 64B mit einer Vielzahl von Gewindelöchern versehen sein kann, um das Fixierverbindungselement 38, wenn notwendig und/oder gewünscht, selektiv aufzunehmen.
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Die zweite Montageeinheit 16B umfasst ferner einen Befestigungsabschnitt 70B. In der veranschaulichten Ausführungsform sind der Fixierabschnitt 64B und der Befestigungsabschnitt 70B integral zusammen mit dem Schellenabschnitt 52B als ein einstückiges, unitäres Bauteil gebildet. Hier umfasst der Befestigungsabschnitt 70B einen Schieber 72B, der verschiebbar in die Spur 42 eingreift. Wie hierin veranschaulicht, sind die Spur 42 und der Schieber 72B typischerweise in einer im Allgemeinen aufrechten oder in erster Linie vertikalen Richtung angeordnet, wenn sie an dem Fahrradrahmen 10 installiert sind. Obgleich die zweite Montageeinheit 16B den Schieber 72B umfasst und das Gehäuse 46 der Motoreinheit 26 die Spur 42 umfasst, kann die Anordnung der Spur 42 und des Schiebers 72B umgekehrt werden. Mit anderen Worten, das Gehäuse 46 der Motoreinheit 26 kann mit einer Spur versehen sein, und die zweite Montageeinheit 16B kann mit einem Schieber versehen sein. In jedem Fall umfasst der Befestigungsabschnitt 40 des fixierten Bauteils 20 eines von einer Spur und einem Schieber, die/der verschiebbar in das andere der Spur und des Schiebers, die/der an der zweiten Montageeinheit 16B gebildet ist, eingreift.
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Die Spur 42 und der Schieber 72B sind so angeordnet, dass für eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und der zweiten Montageeinheit 16B hin zu zumindest einer von einer ersten Richtung D1 und einer zweiten Richtung D2, die der ersten Richtung D1 entgegengesetzt ist, gesorgt wird, bevor die zweite Montageeinheit 16B an dem fixierten Bauteil 20 mit dem Fixierverbindungselement 38 befestigt wird. Überdies sind die Spur 42 und der Schieber 72B ferner so angeordnet, dass eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und der zweiten Montageeinheit 16B hin zur dritten und vierten Richtung D3 und D4, die senkrecht zur ersten und zweiten Richtung D1 und D2 sind, verhindert wird, während die Spur 42 und der Schieber 72B der zweiten Montageeinheit 16B miteinander in Eingriff sind. Die Spur 42 und der Schieber 72B bilden eine Bewegungsverhinderungskonstruktion, die eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und der vierten Montageeinheit 16B in der dritten und vierten Richtung D3 und D4 verhindert.
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Nun wird die dritte Montageeinheit 16C unter Bezug auf die 15 bis 21 ausführlicher erörtert. Die dritte Montageeinheit 16C ist als ein Direktbefestigungstyp konfiguriert, der direkt an dem Sattelrohr 60 befestigt wird. Die Umwerfereinheit 14 ist lösbar an der dritten Montageeinheit 16C mit dem Fixierverbindungselement 38 befestigt. Vorzugsweise, wie in 15 zu sehen, ist die dritte Montageeinheit 16C eine einstückige Halterung, die direkt an dem Sattelrohr 60 des Fahrradrahmens 10 mit einem Gewinde-Rahmen-Verbindungselement 74 (z. B. einer Schraube, die in ein Loch des Sattelrohrs 60 geschraubt wird) fixiert wird. Insbesondere umfasst die dritte Montageeinheit 16C ein Rahmenverbindungselement-Aufnahmeloch 76C, das das Rahmen-Verbindungselement 74 aufnimmt, wodurch die dritte Montageeinheit 16C selektiv an dem Fahrradrahmen 10 fixiert wird. Das Rahmen-Verbindungselement-Aufnahmeloch 76C ist vorzugsweise ein längliches Loch, so dass die dritte Montageeinheit 16C einstellbar an dem Fahrradrahmen 10 fixiert ist.
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Die dritte Montageeinheit 16C umfasst ferner einen Fixierabschnitt 64C mit einem Paar von Gewindelöchern 66C und 68C zur selektiven Aufnahme des Fixierverbindungselements 38. In der veranschaulichten Ausführungsform sorgen die Gewindelöcher 66C und 68C für eine vertikale Einstellung der Umwerfereinheit 14 in Bezug auf die dritte Montageeinheit 16C. Selbstverständlich kann eines der Gewindelöcher 66C und 68C gegebenenfalls eliminiert werden.
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Die dritte Montageeinheit 16C umfasst ferner einen Befestigungsabschnitt 70C. In der veranschaulichten Ausführungsform sind der Fixierabschnitt 64C und der Befestigungsabschnitt 70C integral miteinander als ein einstückiges, unitäres Bauteil gebildet. Hier umfasst der Befestigungsabschnitt 70C einen Schieber 72C, der verschiebbar in die Spur 42 eingreift. Wie hierin veranschaulicht, sind die Spur 42 und der Schieber 72C typischerweise in einer im Allgemeinen aufrechten oder in erster Linie vertikalen Richtung angeordnet, wenn sie an dem Fahrradrahmen 10 installiert sind. Obgleich die dritte Montageeinheit 16C den Schieber 72C umfasst und das Gehäuse 46 der Motoreinheit 26 die Spur 42 umfasst, kann die Anordnung der Spur 42 und des Schiebers 72C auch umgekehrt werden. Mit anderen Worten, das Gehäuse 46 der Motoreinheit 26 kann mit einer Spur versehen sein, und die dritte Montageeinheit 16C kann mit einem Schieber versehen sein. In jedem Fall umfasst der Befestigungsabschnitt 40 des fixierten Bauteils 20 eines von einer Spur und einem Schieber, die/der verschiebbar in das andere der Spur und des Schiebers, die/der an der dritten Montageeinheit 16C gebildet ist, eingreift.
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Die Spur 42 und der Schieber 72C sind so angeordnet, dass für eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und der dritten Montageeinheit 16C hin zu zumindest einer von der ersten Richtung D1 und einer zweiten Richtung D2, die der ersten Richtung D1 entgegengesetzt ist, gesorgt wird, bevor die dritte Montageeinheit 16C an dem fixierten Bauteil 20 mit dem Fixierverbindungselement 38 befestigt wird. Überdies werden die Spur 42 und der Schieber 72C ferner so angeordnet, dass eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und der dritten Montageeinheit 16C hin zur dritten und vierten Richtung D3 und D4, die senkrecht zur ersten und zweiten Richtung D1 und D2 sind, verhindert wird, während die Spur 42 und der Schieber 72C der dritten Montageeinheit 16C miteinander in Eingriff sind. Die Spur 42 und der Schieber 72C bilden eine Bewegungsverhinderungskonstruktion, die eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und der vierten Montageeinheit 16C in die dritte und vierte Richtung D3 und D4 verhindert.
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Nun wird die vierte Montageeinheit 16D unter Bezug auf die 22 bis 28 ausführlicher erörtert. Die vierte Montageeinheit 16D ist als ein Tretlagerbefestigungstyp konfiguriert, der an einem Tretlager oder einem Aufhängerohr 78 des Fahrradrahmens 10 durch einen Tretlagersatz (nicht gezeigt) oder ein Verbindungselement (nicht gezeigt) befestigt ist. Hier ist die vierte Montageeinheit 16D als ein zweiteiliges Bauteil konfiguriert. Insbesondere umfasst die vierte Montageeinheit 16D ein erstes Bauteil 80, das eine Öffnung 80a aufweist, und ist so konfiguriert, dass es an dem Tretlager 78 des Fahrradrahmens 10 fixiert werden kann. Die vierte Montageeinheit 16D umfasst ferner ein zweites Bauteil 82, das die Umwerfereinheit 14 an dem ersten Bauteil 80 montiert. Vorzugsweise ist das zweite Bauteil 82 einstellbar an dem ersten Bauteil 80 befestigt. Beispielsweise weist das zweite Bauteil 82 zwei Schlitze 82a zur Aufnahme von Schrauben 84 auf, die in Gewindelöcher 80b des ersten Bauteils 80 geschraubt werden. Die vierte Montageeinheit 16D umfasst ferner einen ersten Fixierabschnitt 64D mit Gewindelöchern 66D und 68D zur selektiven Aufnahme des Fixierverbindungselements 38. In der veranschaulichten Ausführungsform sorgen die Gewindelöcher 66D und 68D für eine vertikale Einstellung der Umwerfereinheit 14 in Bezug auf die dritte Montageeinheit 16D. Selbstverständlich kann eines der Gewindelöcher 66D und 68D gegebenenfalls eliminiert werden.
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Die vierte Montageeinheit 16D umfasst ferner einen Befestigungsabschnitt 70D. In der veranschaulichten Ausführungsform sind der Fixierabschnitt 64D und der Befestigungsabschnitt 70D integral miteinander als ein einstückiges, unitäres Bauteil gebildet. Hier umfasst der Befestigungsabschnitt 70D einen Schieber 72D, der verschiebbar in die Spur 42 eingreift. Wie hierin veranschaulicht, sind die Spur 42 und der Schieber 72D typischerweise in einer im Allgemeinen aufrechten oder in erster Linie vertikalen Richtung angeordnet, wenn sie an dem Fahrradrahmen 10 installiert sind. Obgleich die vierte Montageeinheit 16D den Schieber 72D umfasst und das Gehäuse 46 der Motoreinheit 26 die Spur 42 umfasst, kann die Anordnung der Spur 42 und des Schiebers 72D umgekehrt werden. Mit anderen Worten, das Gehäuse 46 der Motoreinheit 26 kann mit einer Spur versehen sein, und die vierte Montageeinheit 16D kann mit einem Schieber versehen sein. In jedem Fall umfasst der Befestigungsabschnitt 40 des fixierten Bauteils 20 eines von einer Spur und einem Schieber, die/der verschiebbar in das andere der Spur und des Schiebers, die/der an der vierten Montageeinheit 16D gebildet ist, eingreift.
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Die Spur 42 und der Schieber 72D sind so angeordnet, dass für eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und der vierten Montageeinheit 16D hin zu zumindest einer von einer ersten Richtung D1 und einer zweiten Richtung D2, die der ersten Richtung D1 entgegengesetzt ist, gesorgt wird, bevor die vierte Montageeinheit 16D an dem fixierten Bauteil 20 mit dem Fixierverbindungselement 38 befestigt wird. Überdies sind die Spur 42 und der Schieber 72D ferner so angeordnet, dass eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und der vierten Montageeinheit 16D hin zur dritten und vierten Richtung D3 und D4, die senkrecht zur ersten und zweiten Richtung D1 und D2 sind, verhindert wird, während die Spur 42 und der Schieber 72D der vierten Montageeinheit 16D miteinander in Eingriff sind. Die Spur 42 und der Schieber 72D bilden eine Bewegungsverhinderungskonstruktion, die eine Relativbewegung zwischen dem fixierten Bauteil 20 und der vierten Montageeinheit 16D in die dritte und vierte Richtung D3 und D4 verhindert.
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Nunmehr unter Bezug auf die 30 bis 35 wird die Umwerfereinheit 14 weiter erörtert. Wie oben erwähnt, umfasst die Umwerfereinheit 14 grundsätzlich das fixierte Bauteil 20 und das bewegliche Bauteil 22, wobei das fixierte Bauteil 20 das Grundbauteil 24 und die Motoreinheit 26 umfasst. Grundsätzlich weist die Motoreinheit 26 eine Abtriebswelle 90 auf, die operativ an das bewegliche Bauteil 22 durch ein Antriebsgestänge 92 (31) gekoppelt ist, wodurch das bewegliche Bauteil 22 in Bezug auf das Grundbauteil 24 bewegt wird. Mit anderen Worten, die Motoreinheit 26 ist so konfiguriert, dass das bewegliche Bauteil 22 in Bezug auf das Grundbauteil 24 basierend auf dem Betrieb der Motoreinheit 26, welche einen elektrischen Umkehrmotor umfasst, bewegt wird. Insbesondere treibt die Drehung der Abtriebswelle 90 der Motoreinheit 26 das Antriebsgestänge 92 an, wodurch das bewegliche Bauteil 22 in Bezug auf das Grundbauteil 24 bewegt wird. Bei der Durchführung eines Kettenschaltvorgangs wird der Motor der Motoreinheit 26 durch eine Nutzer-Betätigungsvorrichtung (nicht gezeigt) zum Drehen der Abtriebswelle 90 (d. h. des treibenden Teils der Verbindungskonstruktion 24) der Motoreinheit 26 betrieben. In Abhängigkeit der Drehrichtung der Abtriebswelle 90 wird das Antriebsgestänge 92 entweder das bewegliche Bauteil 22 hin zu oder weg von dem Sattelrohr 60 des Fahrradrahmens 10 bewegen. Vorzugsweise wird, wie in 30 zu sehen, das Antriebsgestänge 92 größtenteils von einer Abdeckung 94, die in den 31 bis 33 entfernt ist, abgedeckt.
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Der Motor der Motoreinheit 26 ist mit einer Batterie (nicht gezeigt) und/oder einem Generator (nicht gezeigt) über ein Elektrokabel (nicht gezeigt) verbunden. Alternativ kann die Motoreinheit 26 mit einer wieder aufladbaren Batterie (nicht gezeigt) versehen sein. Vorzugsweise ist eine Getriebeuntersetzungseinheit (nicht gezeigt) zwischen dem Motor und der Abtriebswelle 90 vorgesehen. Da Getriebeuntersetzungseinheiten üblicherweise in elektrischen Kettenwechslern verwendet werden, wird die Getriebeuntersetzungseinheit der Motoreinheit 26 hierin nicht erörtert und/oder veranschaulicht. Obgleich der Umwerfer 12 als ein elektrischer Umwerfer veranschaulicht ist, kann die Verbindungskonstruktion 24 durch ein Kabel mit kleineren Modifikationen betrieben werden. Mit anderen Worten, die Motoreinheit 26 kann durch eine seilbetätigte Anordnung ersetzt werden.
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Im Verständnis des Umfangs der vorliegenden Erfindung sollen der Ausdruck „umfassend” und seine Ableitungen, wie hierin verwendet, offene Begriffe sein, die die Gegenwart der angegebenen Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, ganzen Zahlen und/oder Schritte spezifizieren, die Gegenwart anderer nicht angegebener Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, ganzer Zahlen und/oder Schritte jedoch nicht ausschließen. Ebenso versteht es sich, dass, obgleich die Ausdrücke erste und zweite hierin zur Beschreibung verschiedener Komponenten verwendet werden können, diese Komponenten durch diese Ausdrücke nicht eingeschränkt werden sollten. Diese Ausdrücke werden lediglich dazu verwendet, eine Komponente von der anderen zu unterscheiden. So kann zum Beispiel eine erste Komponente, die oben erörtert ist, auch als zweite Komponente bezeichnet werden, und umgekehrt, ohne von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das Vorstehende gilt auch für Wörter mit ähnlichen Bedeutungen wie die Ausdrücke „einschließlich”, „mit” und ihre Ableitungen. Schließlich bedeuten Begriffe des Grades wie „im Wesentlichen”, „etwa” und „ungefähr”, wie hierin verwendet, einen derart angemessenen Grad der Abweichung von dem modifizierten Ausdruck, dass das Endergebnis nicht signifikant verändert wird.
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Auch wenn zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung nur ausgewählte Ausführungsformen gewählt wurden, wird der Fachmann dieser Offenbarung entnehmen, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen hierin vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er in den anhängenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Beispielsweise können die Größe, Form, Lage oder Ausrichtung der verschiedenen Komponenten nach Bedarf und/oder wie gewünscht verändert werden, so lange sie ihre vorgesehene Funktion nicht wesentlich beeinträchtigen.
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Obgleich in der veranschaulichten Ausführungsform, wie sie oben erörtert ist, ein Gelenkviereck verwendet wird, kann das bewegliche Bauteil 22 auch durch andere Verbindungsanordnungen mit dem Grundbauteil 24 verbunden werden. Mit anderen Worten, der elektrische Umwerfer 12 kann so konfiguriert sein, dass er eine Verbindungsanordnung aufweist, die mit einem einzigen Gelenkbauteil konstruiert ist, oder die mit mehr als zwei Gelenkbauteilen konstruiert ist. Daher kann die vorliegende Erfindung mit elektrischen Umwerfern verwendet werden, die andere Arten von Verbindungsanordnungen nutzen.
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Ebenso können Komponenten, die als direkt verbunden oder einander kontaktierend gezeigt sind, Zwischenstrukturen aufweisen, die zwischen ihnen eingeschoben sind, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Funktionen von einem Element können von zweien ausgeübt werden, und umgekehrt, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Strukturen und Funktionen einer Ausführungsform können in eine andere Ausführungsform übernommen werden. In einer bestimmten Ausführungsform müssen nicht gleichzeitig alle Vorteile vorliegen. Jedes Merkmal, das gegenüber dem Stand der Technik einzigartig ist, allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen, sollte ebenso als eine separate Beschreibung weiterer Erfindungen des Anmelders angesehen werden, einschließlich der strukturellen und/oder funktionellen Konzepte, die durch diese(s) Merkmal(e) verkörpert wird/werden. Somit dienen die vorstehenden Beschreibungen der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung der Erfindung, wie sie durch die anhängenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
