DE102014009070A1

DE102014009070A1 - Fahrradumwerfer

Info

Publication number: DE102014009070A1
Application number: DE201410009070
Authority: DE
Inventors: Sota Yamaguchi
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2014-12-18
Also published as: CN104229059B; US20140371013A1; TWI585001B; US9290235B2; TW201500260A; CN104229059A

Abstract

Ein Fahrradumwerfer ist bereitgestellt, welcher im Wesentlichen ein Basisglied, ein bewegliches Glied, eine Kettenführung, ein Vorspannelement und eine Drehwiderstandsstruktur beinhaltet. Das Basisglied ist ausgestaltet um an ein Fahrrad befestigt zu werden. Das bewegliche Glied ist beweglich an das Basisglied gekoppelt. Die Kettenführung ist schwenkbar an das bewegliche Glied gekoppelt, um herum um eine Drehachse hinsichtlich des beweglichen Gliedes zu drehen. Das Vorspannelement spannt die Kettenführung in einer ersten Drehrichtung um die Drehachse hinsichtlich des beweglichen Gliedes vor. Die Drehwiderstandsstruktur ist zwischen dem beweglichen Glied und der Kettenführung wirkangeordnet, um reibschlüssig Drehwiderstand an der Kettenführung um die Drehachse in einer zweiten Drehrichtung bereitzustellen. Die Drehwiderstandsstruktur wendet den Drehwiderstand an einen Bereich an, welcher von dem Vorspannelement hinsichtlich der Drehachse radial nach außen angeordnet ist.

Description

Hintergrund
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der U. S. Patentanmeldung Nr. 13/920,318, eingereicht am 18. Juni 2013. Die gesamten Offenbarung der U. S. Patentanmeldung Nr. 13/920,318 ist hiermit durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf einen Fahrradumwerfer. Spezifischer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Fahrradumwerfer, welcher eine Kettenführung aufweist, die für das Schalten einer Fahrradkette verwendet wird.
Hintergrundinformationen
Ein Fahrrad verwendet für gewöhnlich eine Kettenantriebsübertragung für das Übertragen einer Pedalkraft an ein Hinterrad. Die Kettenantriebsübertragung eines Fahrrades verwendet oft Umwerfer, um wahlweise eine Kette von einem von einer Vielzahl von Kettenrädern zu einem anderen zu bewegen, um die Geschwindigkeiten des Fahrrades zu ändern. Ein typischer Umwerfer weist auf, ein Basisglied, ein bewegliches Glied, welches eine Kettenführung stützt und eine Verbindungsanordnung (zum Beispiel ein Bewegungsmechanismus), welche zwischen dem Basisglied und dem beweglichen Glied gekoppelt ist, sodass die Kettenführung sich lateral relativ zu dem Basisglied bewegt.
Zusammenfassung
Im Wesentlichen offenbart die vorliegende Offenbarung unterschiedliche Merkmale eines Fahrradumwerfers. Ein Merkmal, welches in dieser Offenbarung vorgestellt wird, ist es ein Fahrradumwerfer, welcher eine kompakte Drehwiderstandsstruktur zwischen dem beweglichen Glied und der Kettenführung beinhaltet, bereitzustellen, um reibschlüssig Drehwiderstand an die Kettenführung um eine Drehachse in einer Richtung bereitzustellen. Ein weiteres Merkmal, welches in dieser Offenbarung gezeigt wird, ist ein Fahrradumwerfer bereitzustellen, der eine kompakte Verbindung zwischen dem beweglichen Glied und der Kettenführung beinhaltet.
In Anbetracht des Standes der bekannten Technologie und in Bezugnahme mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist ein Fahrradumwerfer bereitgestellt, der im Wesentlichen umfasst ein Basisglied, ein bewegliches Glied, eine Kettenführung, ein Vorspannelement und eine Drehwiderstandsstruktur. Das Basisglied ist ausgestaltet um an ein Fahrrad befestigt zu werden. Das bewegliche Glied ist beweglich an das Basisglied gekoppelt. Die Kettenführung ist schwenkbar an das bewegliche Glied gekoppelt, um herum um eine Drehachse hinsichtlich des beweglichen Elements zu drehen. Das Vorspannelement spannt die Kettenführung in einer ersten Drehrichtung um die Drehachse hinsichtlich des beweglichen Elementes vor. Die Drehwiderstandsstruktur ist zwischen dem beweglichen Glied und der Kettenführung wirkangeordnet, um reibschlüssig Drehwiderstand an die Kettenführung um die Drehachse in einer zweiten Drehrichtung bereitzustellen. Die zweite Drehrichtung ist der ersten Drehrichtung entgegengesetzt. Die Drehwiderstandsstruktur wendet den Drehwiderstand an einem Bereich an, welcher von dem Vorspannelement hinsichtlich der Drehachse radial nach außen angeordnet ist.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass der Bereich der Drehwiderstandsstruktur und das Vorspannelement überlappen, wie aus einer radialen Richtung hinsichtlich der Drehachse betrachtet.
Bevorzugt umfasst der Fahrradumwerfer weiter eine Einwegkupplung, welche zwischen der Drehwiderstandsstruktur und der Kettenführung wirkangeordnet ist.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass die Einwegkupplung frei dreht, sobald die Kettenführung um die Drehachse in der ersten Drehrichtung schwenkt.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass die Einwegkupplung von dem Basiselement hinsichtlich der Drehachse radial nach außen angeordnet ist.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass das Vorspannelement eine Torsionsfeder beinhaltet, welche einen gewickelten Abschnitt aufweist, der sich spiralförmig um die Drehachse erstreckt, ein erstes Ende beinhaltet, welches an die Kettenführung wirkgekoppelt ist und ein zweites Ende beinhaltet, welches an das bewegliche Glied wirkgekoppelt ist.
Bevorzugt umfasst der Fahrradumwerfer weiter eine Welle, welche an das bewegliche Glied fixiert ist und wobei das zweite Ende der Torsionsfeder mit der Welle in Eingriff steht, welche die Drehachse definiert.
Bevorzugt umfasst der Fahrradumwerfer weiter ein Innenglied, welches an die Kettenführung fixiert ist und den gewickelten Abschnitt der Torsionsfeder aufnimmt. Das erste Ende der Torsionsfeder steht mit dem Innenglied in Eingriff.
Bevorzugt umfasst der Fahrradumwerfer weiter ein Innenglied, welches an die Kettenführung fixiert ist und den gewickelten Abschnitt der Torsionsfeder aufnimmt. Das zweite Ende der Torsionsfeder steht mit dem Innenglied in Eingriff.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass die Einwegkupplung ein Innenglied beinhaltet, welches an die Kettenführung fixiert ist, und zumindest teilweise das Vorspannelement aufnimmt.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass das Vorspannelement eine Torsionsfeder, aufweisend einen gewickelten Abschnitt, der sich spiralförmig um die Drehachse erstreckt und innerhalb des Innengliedes angeordnet ist, aufweist, ein erstes Ende beinhaltet, welches an das Innenglied wirkgekoppelt ist und ein zweites Ende beinhaltet, welches an das bewegliche Glied wirkgekoppelt ist.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass die Drehwiderstandsstruktur einen ersten Reibabschnitt eines Außenelementes der Einwegkupplung und einen zweiten Reibabschnitt des beweglichen Gliedes beinhaltet. Die ersten und zweiten Reibabschnitte befinden sich in reibschlüssiger Berührung.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Fahrradumwerfer bereitgestellt, der im Wesentlichen umfasst ein Basisglied, ein bewegliches Glied, eine Kettenführung und ein Vorspannelement. Das Basisglied ist ausgestaltet, um an ein Fahrrad befestigt zu werden. Das bewegliche Glied ist beweglich an das Basisglied gekoppelt. Die Kettenführung ist schwenkbar an das bewegliche Glied gekoppelt, um herum um eine Drehachse hinsichtlich des beweglichen Gliedes zu drehen. Die Kettenführung beinhaltet eine Führungsrolle, angeordnet an der Drehachse. Das Vorspannelement spannt die Kettenführung in einer ersten Drehrichtung um die Drehachse vor. Das Vorspannelement ist zumindest teilweise innerhalb der Führungsrolle angeordnet.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass das Vorspannelement beinhaltet eine Torsionsfeder aufweisend einen gewickelten Abschnitt, der sich spiralförmig um die Drehachse erstreckt, ein erstes Ende, an die Kettenführung wirkgekoppelt, und ein zweites Ende, welches an das bewegliche Glied wirkgekoppelt ist.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass der gewickelte Abschnitt der Torsionsfeder zumindest teilweise innerhalb der Führungsrolle angeordnet ist.
Bevorzugt umfasst der Fahrradumwerfer weiter eine Welle, welche an das bewegliche Glied fixiert ist und wobei das zweite Ende der Torsionsfeder mit der Welle in Eingriff steht, welche die Drehachse definiert.
Bevorzugt umfasst der Fahrradumwerfer weiter ein Innenglied, welches an die Kettenführung fixiert ist, und schwenkbar an die Welle angeordnet ist, um herum um die Drehachse zu schwenken. Das Innenglied stützt drehbar die Führungsrolle und nimmt den gewickelten Abschnitt der Torsionsfeder auf. Das zweite Ende der Torsionsfeder steht mit dem Innenglied in Eingriff.
Bevorzugt umfasst der Fahrradumwerfer weiter eine Drehwiderstandsstruktur. Die Drehwiderstandsstruktur ist zwischen dem beweglichen Glied und der Kettenführung wirkangeordnet, um reibschlüssig Drehwiderstand an die Kettenführung um die Drehachse in einer zweiten Drehrichtung bereitzustellen. Die zweite Drehrichtung ist der ersten Drehrichtung entgegengesetzt. Die Drehwiderstandsstruktur wendet den Drehwiderstand an einem Bereich an, welcher von dem Vorspannelement hinsichtlich der Drehachse radial nach außen angeordnet ist.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass der Bereich der Drehwiderstandsstruktur und das Vorspannelement überlappen, wie aus einer radialen Richtung hinsichtlich der Drehachse betrachtet.
Bevorzugt umfasst der Fahrradumwerfer weiter eine Einwegkupplung, welche zwischen der Drehwiderstandsstruktur und der Kettenführung wirkangeordnet ist.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass die Einwegkupplung frei dreht, sobald die Kettenführung um die Drehachse in der ersten Drehrichtung schwenkt.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass die Einwegkupplung von dem Vorspannelement hinsichtlich der Drehachse radial nach außen angeordnet ist.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass die Einwegkupplung ein Innenglied, ein Außenglied, und zumindest eine Rolle beinhaltet. Die zumindest eine Rolle ist zwischen dem Innenglied und dem Außenglied angeordnet. Das Innenglied ist an die Kettenführung fixiert und nimmt zumindest teilweise das Vorspannelement auf. Die Drehwiderstandsstruktur beinhaltet einen ersten Reibabschnitt des Außengliedes der Einwegkupplung und einen zweiten Reibabschnitt des beweglichen Gliedes. Die ersten und zweiten Reibabschnitte befinden sich in reibschlüssiger Berührung.
Bevorzugt ist der Fahrradumwerfer ausgestaltet, sodass das Vorspannelement eine Torsionsfeder, aufweisend einen gewickelten Abschnitt, der sich spiralförmig um die Drehachse erstreckt und innerhalb des Innengliedes angeordnet ist, ein erstes Ende, welches an das Innenglied wirkgekoppelt ist, und ein zweites Ende, welches an das bewegliche Glied wirkgekoppelt ist, beinhaltet.
Weitere Objekte, Merkmale, Aspekte und Vorteile des offenbarten Fahrradumwerfers werden für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung, welche, in Verbindung mit den angefügten Zeichnungen, ein Ausführungsbeispiel des Fahrradumwerfers offenbart, ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nun Bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen, welche einen Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden:
1 ist eine Teilseitenaufrissansicht eines hinteren Rahmenabschnittes eines Fahrrades mit einem hinteren Fahrradumwerfer in einer Top-Schaltstufenposition;
2 ist eine Nicht-Rahmen zugewandte Seitenaufrissansicht eines Beweglichen eines hinteren Umwerfers veranschaulicht in 1, mit nur einem oberen Abschnitt der Kettenführung veranschaulicht;
3 ist eine Rahmen zugewandte Seitenaufrissansicht des Beweglichen veranschaulicht in 1 und 2 mit nur dem oberen Abschnitt der Kettenführung veranschaulicht;
4 ist eine nach vorne zugewandte Seitenaufrissansicht des Beweglichen veranschaulicht in den 1 bis 3, mit dem oberen Abschnitt der Kettenführung und der Führungsrolle in einem Querschnitt veranschaulicht;
5 ist eine Nicht-Rahmenseitenaufrissansicht, ähnlich zu 2, des Beweglichen des hinteren Umwerfers, veranschaulicht in den 1 bis 4, mit einem Abdeckglied, einem Rollenhalter, einer Reibfeder und einer Welle entfernt, um eine Beziehung zwischen einem Vorspannelement, einer Einwegkupplung und einer Drehwiderstandsstruktur zu veranschaulichen; und
6 ist eine Querschnittsansicht des Beweglichen des hinteren Umwerfers veranschaulicht in den 1 bis 5, wie entlang der Schnittlinie 6-6 in 2 zu sehen ist.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Ausgewählte Ausführungsformen werden nun mit Bezugnahme zu den Zeichnungen erläutert. Es wird für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsbeispiele nur zu Illustrationszwecken bereitgestellt sind, und nicht für den Zweck die Erfindung, wie durch die angefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert, einzuschränken.
Zunächst bezugnehmend zu 1, darin ist ein hinterer Abschnitt eines Fahrrades 10 veranschaulicht, der unter anderen Dingen beinhaltet, einen hinteren Fahrradumwerfer 12 nach einer veranschaulichten Ausführungsform. Der hintere Fahrradumwerfer 12 wird im Folgenden vereinfacht als „der hintere Umwerfer 12” bezeichnet. Der hintere Umwerfer 12 ist an einen hinteren Abschnitt eines Fahrradrahmens 14 in einer herkömmlichen Weise wie nachfolgend erläutert gesichert. Der hintere Umwerfer 12 schaltet eine Fahrradkette 16 in einer seitlichen Richtung hinsichtlich des Fahrradrahmens 14 zwischen einer Vielzahl von hinteren Kettenrädern S.
Insbesondere wird der hintere Umwerfer 12 durch ein Schalter bzw. Schalthebel (nicht dargestellt) bedient, welcher eine Schaltbetätigungsvorrichtung ist. Der Schalter bedient den hinteren Umwerfer 12 zwischen einer Vielzahl von Schaltstufen (Gängen) Positionen, sodass die Fahrradkette 16 mittels des hinteren Umwerfers 12 in einer lateralen Richtung zwischen einer Vielzahl von hinteren Kettenrädern S bewegt wird. Der hintere Umwerfer 12 ist in 1 in einer Top-Schaltstufen (Gang)-Position veranschaulicht. Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff „Top-Schaltstufen(Gang)-Position” auf den hinteren Umwerfer 12 in einer Bedienposition, die der Kette 16 entspricht, welche auf das hintere Kettenrad S mit der kleinsten Zähne Anzahl geführt wird. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Low-Schaltstufen(Gang)-Position” auf den hinteren Umwerfer 12 in einer Bedienposition, die der Kette 16 entspricht, welche auf das hintere Kettenrad S mit der größten Zähne Anzahl geführt wird.
Noch bezugnehmend auf 1, der Fahrradumwerfer 12 umfasst im Wesentlichen ein Basisglied 18, ein bewegliches Glied 20 und eine Kettenführung 22. Das Basisglied 18 ist ausgestaltet um an das Fahrrad 10 befestigt zu werden. Zum Beispiel, in der veranschaulichten Ausführungsform, wird ein Fixierbolzen 26 verwendet um das Basisglied 18 an den Fahrradrahmen 14 zu befestigen. Das bewegliche Glied 20 ist beweglich an das Basisglied 18 gekoppelt. Zum Beispiel, in der veranschaulichten Ausführungsform, wird eine Verbindung 28 bzw. Verknüpfung beziehungsweise Gestänge verwendet, um beweglich das bewegliche Glied 20 an das Basisglied 18 zu koppeln. Hier, in der veranschaulichten Ausführungsform, beinhaltet die Verbindung 28 einen ersten oder inneren Verbinder 30 und einen zweiten oder äußeren Verbinder 32. Die Verbinder 30 und 32 sind schwenkbar an das Basisglied 18 und das bewegliche Glied 20 verbunden, um eine Vier-Gestänge-Verbindungsanordnung zu definieren.
Hier, in der veranschaulichten Ausführungsform, beinhaltet das Basisglied 18 eine Elektromotoreinheit 34, wie in 1 zu sehen ist. Folglich, in der veranschaulichten Ausführungsform, stellt der hintere Umwerfer 12 einen elektrischen oder motorisierten hinteren Umwerfer dar. Jedoch, kann der hintere Umwerfer 12 als ein Kabel bedienbarer Fahrradumwerfer wie benötigt und/oder gewünscht ausgestaltet sein.
In der veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet das Basisglied 18 ein erstes Bügelglied 36 und ein zweites Bügelglied 38. Die ersten und zweiten Bügelglieder 36 und 38 sind bevorzugt aus einem harten, starren Material wie etwa leichtgewichtiges Metall (z. B. eine Aluminiumlegierung) konstruiert. Das zweite Bügelglied 38 ist an das erste Bügelglied 36 mittels eines Festmachers 40 (z. B. ein Bolzen) gekoppelt. Bevorzugt ist das erste Glied 36 und das zweite Glied 38 schwenkbar zusammen mittels des Festmachers 40 um eine Schwenkachse B, welche durch die Mittellängsachse des Festmachers 40 definiert wird, gekoppelt. Die Schwenkachse B wird manchmal die B-Achse des hinteren Umwerfers bezeichnet. Während das Basisglied 18 an den hinteren Abschnitt eines Fahrradrahmens 14 durch das Verwenden des ersten Bügelgliedes 36 befestigt wird, wird es aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass das zweite Bügelglied 38 direkt an den hinteren Abschnitt des Fahrradrahmens 14 durch Verwenden des Fixierbolzens 26 oder einem anderen Festmacher befestigt werden kann. Das zweite Bügelglied 38 beinhaltet weiter ein Paar von Schaltstufeneinstellschrauben zur Einstellung eines Bewegungsbereiches des beweglichen Gliedes 20 hinsichtlich des Basisgliedes 18.
Wie am besten in 1 zu sehen ist, beinhaltet die Kettenführung 22 im Wesentlichen eine Außenkettenkäfigplatte 42a, eine Innenkettenkäfigplatte 42b, eine Spannrolle 44 und eine Führungsrolle 46. Die Rollen 44 und 46 sind beide drehbar zwischen den Kettenkäfigplatten 42a und 42b angeordnet. Die Kettenführung 22 ist schwenkbar an das bewegliche Glied 20 gekoppelt, um herum um eine Drehachse P hinsichtlich des beweglichen Gliedes 20 zu drehen. Die drehbare Schwenkachse P wird manchmal die P-Achse des hinteren Umwerfers bezeichnet. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Führungsrolle 46 drehbar an die Drehachse P angeordnet.
Wie in den 2 bis 6 zu sehen ist, umfasst der Fahrradumwerfer 12 weiter ein Vorspannelement 50. Das Vorspannelement 50 ist zwischen dem beweglichen Glied 20 und der Kettenführung 22 wirkbereitgestellt, um die Kettenführung 22 hinsichtlich des beweglichen Gliedes 20 vorzuspannen. Spezifischer spannt das Vorspannelement 50 die Kettenführung 22 in einer ersten Drehrichtung D1 um die Drehachse P hinsichtlich des beweglichen Gliedes 20 vor. Folglich, wie in 2 zu sehen, ist die erste Drehrichtung D1 eine im Uhrzeigersinn Drehrichtung der Kettenführung 22 um die Drehachse P herum, betrachtet entlang der Drehachse P von der nicht-Rahmen zugewandten Seite des beweglichen Gliedes 20. In der veranschaulichten Ausführungsform, beinhaltet bevorzugt das Vorspannelement 50 eine Torsionsfeder, die einen gewickelten Abschnitt 50a aufweist, ein erstes Ende 50b und ein zweites Ende 50c. Der gewickelte Abschnitt 50a erstreckt spiralförmig um die Drehachse P herum. Das Vorspannelement 50 ist zumindest teilweise innerhalb der Führungsrolle 46 angeordnet. Insbesondere ist ein Ende des gewickelten Abschnittes 50a der Torsionsfeder zumindest teilweise innerhalb der Führungsrolle 46 angeordnet. Das erste Ende 50b ist an die Kettenführung 22 wirkgekoppelt, während das zweite Ende 50c an das bewegliche Glied 20 wirkgekoppelt ist. Auf diesem Weg spannt das Vorspannelement 50 die Kettenführung 22 in der ersten Drehrichtung D1 um die Drehachse P hinsichtlich des beweglichen Gliedes 20 herum vor.
Wie in 6 zu sehen ist, umfasst der Fahrradumwerfer 12 weiter eine Welle 52, die an das bewegliche Glied 20 fixiert ist. Insbesondere, zum Beispiel, ist die Welle 52 an das bewegliche Glied 20 mittels eines Abdeckgliedes 54 fixiert. Das Abdeckglied 54 ist bevorzugt in das bewegliche Glied 20 geschraubt. Insbesondere weist die Abdeckung 54 ein Außengewinde 54a, eine gewindete Bohrung 54b und ein Paar von Werkzeugeingriffsabschnitten 54c auf. Die Werkzeugeingriffsabschnitte 54c sind an dem Außenseitenende angeordnet, um die Abdeckung 54 zu drehen. Durch das Drehen der Abdeckung 54 gelangt das Außengewinde 54a des Abdeckgliedes 54 mit einem Innengewinde 20a des beweglichen Gliedes 20 in Eingriff, um die Abdeckung 54 an das bewegliche Glied 20 zu befestigen. Die gewindete Bohrung 54b des Abdeckgliedes 54 nimmt die Welle 52 auf, um das bewegliche Glied 20 via des Abdeckgliedes 54 zu befestigen. Insbesondere weist die Welle 52 ein Außengewinde 52a auf, das in die gewindete Bohrung 54b geschraubt ist, um die Welle 52 an das bewegliche Glied 20 via des Abdeckgliedes 54 zu fixieren, auf diesem Weg ist die Welle 52 an das Abdeckglied 54 mittels einer Schraubverbindung befestigt. Die Welle 52 weist einen Werkzeugeingriffsabschnitt 52b an dem Außenseitenende auf, um die Welle 52 zu drehen. Die Welle 52 definiert die Drehachse P um welche die Kettenführung 22 schwenkt. Folglich ist die Kettenführung 22 schwenkbar an die Welle 52 gekoppelt, um relativ zu dem beweglichen Glied 20 zu schwenken. Hier, ist die Kettenführung 22 schwenkbar an das bewegliche Glied 20 mittels einem Paar von Bolzen 56 und 58, wie nachfolgend erläutert, oder mittels anderer geeigneter Festmacher schwenkbar befestigt.
Wie in den 5 und 6 zu sehen ist, umfasst der Fahrradumwerfer 12 weiter eine Einwegkupplung 60. Die Einwegkupplung 60 dreht frei, sobald die Kettenführung 22 um die Drehachse P in der ersten Drehrichtung D1 schwenkt. Die Einwegkupplung 60 ist von dem Vorspannelement 50 hinsichtlich der Drehachse P radial nach außen angeordnet. Im Wesentlichen beinhaltet die Einwegkupplung 60 ein Innenglied 62, ein Außenglied 64 und zumindest eine Rolle bzw. Walze 66. Bevorzugt ist die Einwegkupplung 60 eine Rollenkupplung, welche eine Vielzahl von Rollen 66 (z. B. vier Rollen, wie gezeigt) aufweist. Die Rollen 66 sind beabstandet und werden mittels eines Rollenhalters 68 in Position gehalten. Der Rollenhalter 68 hält die Rollen 66 in einer Nicht-Eingriffsposition, wenn die Welle 52 in die erste Drehrichtung D1 gedreht wird. Die Rollen 66 sind zwischen dem Innenglied 62 und dem Außenglied 64 angeordnet, sodass das Innenglied 62 relativ zu dem Außenglied 64 sich bewegt, sobald die Kettenführung 22 hinsichtlich des beweglichen Gliedes 20 um die Drehachse P herum schwenkt.
Wie in 6 zu sehen ist, ist das Innenglied 62 an die Kettenführung 22 fixiert, sodass die Schwenkbewegung der Kettenführung 22 das Innenglied 62 dreht beziehungsweise umlegt. Insbesondere, zum Beispiel, fixiert der Bolzen 56 das Innenglied 62 fest an die Kettenführung 22, während der Bolzen 58 eine Mittelbohrung des Bolzens 56 durchläuft und in das innere Ende der Welle 52 geschraubt ist. Der Bolzen 58 verhindert die relative axiale Bewegung zwischen dem inneren Glied 62 und der Welle 52. In dieser Ausführungsform ist die Außenkettenkäfigplatte 42a in die Außenfläche des Innengliedes 62 gepresst und die Innenkettenkäfigplatte 42b ist an den inneren Endabschnitt des Innengliedes 62 mittels des Bolzens 56 fixiert.
Bevorzugt nimmt das Innenglied 62 zumindest teilweise das Vorspannelement 50 auf. Der gewickelte Abschnitt 50a ist innerhalb des Innengliedes 62 angeordnet. In anderen Worten nimmt das Innenglied 62 den gewickelten Abschnitt 50a der Torsionsfeder auf. Auch ist das erste Ende 50b des Vorspannelementes 50 mit dem Innenglied 62 in Eingriff. Hier, in der veranschaulichten Ausführungsform, weist das Innenglied 62 einen rohrförmigen Innenabschnitt 62a und einen rohrförmigen Außenabschnitt 62b auf. Der rohrförmige Innenabschnitt 62a ist an den rohrförmigen Außenabschnitt 62b mittels einer Endwandung 62c verbunden. Der rohrförmige Innenabschnitt 62a des Innengliedes 62 ist schwenkbar an die Welle 52 angeordnet, um herum um die Drehachse P zu schwenken. Der rohrförmige Außenabschnitt 62b des Innengliedes 62 stützt drehbar die Führungsrolle 46. Ein Lagerglied kann zwischen dem Innenglied 62 und der Führungsrolle 46 wie benötigt und/oder gewünscht angeordnet sein.
Das erste Ende 50b des Vorspannelementes 50 (d. h. die Torsionsfeder) ist an das Innenglied 62 gekoppelt, während das zweite Ende 50c des Vorspannelementes 50 (d. h. die Torsionsfeder) mit der Welle 52 in Eingriff steht. Insbesondere ist das erste Ende 50b des Vorspannelementes 50 in einer Öffnung der Endwandung 62c des Innengliedes 62 angeordnet und das zweite Ende 50c des Vorspannelementes 50 ist in einer Öffnung einer Endwandung der Welle 52 angeordnet. Während das erste Ende 50b des Vorspannelementes 50 direkt mit dem Innenglied 62 in Eingriff steht, wird es aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass das erste Ende 50b an das Innenglied 62 via eines Zwischengliedes wie benötigt und/oder gewünscht wirkgekoppelt sein kann. Ähnlich, während das zweite Ende 50c des Vorspannelementes 50 mit der Welle 52 in direktem Eingriff steht, wird es aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass das zweite Ende 50c mit dem beweglichen Glied 20 direkt in Eingriff stehen kann. In jedem Fall, ist das erste Ende 50b an das Innenglied 62 wirkgekoppelt und das zweite Ende 50b ist an das bewegliche Glied 20 wirkgekoppelt.
Wie in 6 zu sehen ist, in der veranschaulichten Ausführungsform, umfasst der Fahrradumwerfer 12 weiter eine Drehwiderstandsstruktur 70. Die Drehwiderstandsstruktur 70 ist zwischen dem beweglichen Glied 20 und der Kettenführung 22 wirkangeordnet, um reibschlüssig Drehwiderstand an der Kettenführung 22 um die Drehachse P in einer zweiten Drehrichtung D2 bereitzustellen. In anderen Worten wendet die Drehwiderstandsstruktur 70 Widerstand an die Drehbewegung der Kettenführung 22 in der zweiten Drehrichtung D2 hinsichtlich des beweglichen Gliedes 20 an. Insbesondere wendet die Drehwiderstandsstruktur 70 Reibwiderstand an die Drehbewegung der Kettenführung 22 an, um Reibwiderstand an die Drehung der Einwegkupplung 60 anzuwenden. Wie oben erwähnt, erlaubt es die Einwegkupplung 60 die Kettenführung 22 frei um die Drehachse P in der ersten Drehrichtung D1 zu schwenken, versperrt bzw. blockiert jedoch, wenn diese in die zweite Drehrichtung D2 dreht. Die zweite Drehrichtung D2 ist der ersten Drehrichtung D1 entgegengesetzt, in welcher die Kettenführung 22 mittels des Vorspannelements 50 vorgespannt wird. Folglich, in der veranschaulichten Ausführungsform, ist die Einwegkupplung 60 zwischen der Drehwiderstandsstruktur 70 und der Kettenführung 22 wirkangeordnet.
Nun wird die besondere Struktur der Drehwiderstandsstruktur 70 mit Bezugnahme zu den 5 und 6 erläutert. In der veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet die Drehwiderstandsstruktur 70 einen ersten Reibabschnitt 72, der ein Part des Außengliedes 64 der Einwegkupplung 60 ist und einen zweiten Reibabschnitt 74, der Part des beweglichen Gliedes 20 ist. Die ersten und zweiten Reibabschnitte 72 und 74 sind in reibschlüssiger Berührung. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Vorspannelement 80 zwischen dem Abdeckglied 54 und des beweglichen Gliedes 20 und einem axialen Ende des Außengliedes 64 angeordnet. Das Vorspannelement 80 drückt den ersten Reibabschnitt 72 (d. h. die entgegengesetzte axiale Seite) des Außengliedes 64 in reibschlüssiger Berührung mit dem zweiten Reibabschnitt 74 des beweglichen Gliedes 20. Bevorzugt, wie in der veranschaulichten Ausführungsform, ist die Drehwiderstandsstruktur 70 einstellbar, um den Drehwiderstand zwischen den ersten und zweiten Reibabschnitten 72 und 74 zu variieren. Insbesondere wird der Drehwiderstand mittels Schrauben des Abdeckgliedes 54 in oder aus dem beweglichen Glied 20 variiert. Der zweite Reibabschnitt 74 kann aus Harz oder anderem Material wie einer Bremsbacke für eine Bremsscheibe hergestellt sein. Das Vorspannelement 80 kann mittels einer Schraubenfeder oder einer Plattenfeder hergestellt sein. Die Abdeckung 54 kann das Außenglied 64 direkt berühren ohne das Vorspannelement 80.
Während das Außenglied 64 und der erste Reibabschnitte 72 als ein Teil, einheitliches Glied in der veranschaulichten Ausführungsform ausgebildet ist, wird es von dieser Offenbarung ersichtlich, dass der erste Reibabschnitt 72 ein losgelöstes Glied sein kann, das an das Außenglied 64 befestigt ist. Auch während der Reibabschnitt 74 als ein von dem beweglichen Glied 20 losgelöstes Glied veranschaulicht ist, Wird es aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass der zweite Reibabschnitt 74 aus einer Fläche des beweglichen Gliedes 20 ausgebildet sein kann. In anderen Worten braucht der zweite Reibabschnitt 74 kein losgelöstes Glied sein, das an das bewegliche Glied 20 fixiert ist.
Im Wesentlichen wendet die Drehwiderstandsstruktur 70 den Drehwiderstand an einem Bereich A an, der von dem Vorspannelement 50 hinsichtlich der Drehachse P radial nach außen angeordnet ist. In einer veranschaulichten Ausführungsform ist der Bereich A des Drehwiderstandes ein ringförmiger Bereich, der um die Drehachse P angeordnet ist. Der Bereich A des Drehwiderstandes ist dort, wo die ersten und zweiten Reibabschnitte 72 und 74 sich in reibschlüssiger Berührung befinden. In der veranschaulichten Ausführungsform überlappen sich der Bereich A des Drehwiderstandes und das Vorspannelement 50, betrachtet in einer radialen Richtung hinsichtlich des Drehachse P.
Im Wesentlichen erhöht die Drehwiderstandsstruktur 70 eine Bedienleistung der Elektromotoreinheit 34, sobald die Elektromotoreinheit 34 das bewegliche Glied 20 in Richtung der Low-Schaltstufenposition hinsichtlich des Basisgliedes 18 bewegt. Da Widerstandaufbringelemente und Einwegkupplungen ähnlich zu der Drehwiderstandsstruktur 70 und der Einwegkupplung 60, wie in der U. S. Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2012/0083371, sind, wird die Drehwiderstandsstruktur 70 und die Einwegkupplung 60 hierin nicht im weiteren Detail erläutert.
Außerdem ist die Drehwiderstandsstruktur 70 nicht an die veranschaulichte Ausführungsform beschränkt. Beispielweise kann der Bereich A des Drehwiderstands entlang der äußeren Umfangsfläche des Außengliedes 64 bereitgestellt sein, anstatt oder zusätzlich an der axialen Endseite des Außengliedes 64, wie veranschaulicht, bereitgestellt. Außerdem wenn der Bereich A des Drehwiderstandes entlang äußeren Umfangsfläche des Außengliedes bereitgestellt ist, kann die äußere Umfangsfläche verjüngt sein, um mit einer korrespondierenden verjüngenden Fläche ausgebildet an der Innenfläche des beweglichen Gliedes 20 zusammenpassen. Auf diesem Weg kann der Drehwiderstand variiert werden mittels Verschraubung des Abdeckgliedes 54 in oder aus dem beweglichen Glied 20.
Der Begriff „verbinden” oder „verbunden”, wie hierin verwendet, schließen Ausführungen mit ein, in welchem ein Element direkt oder ein anderes Element gesichert ist mittels Befestigen des Elements direkt an das andere Element; Ausführungen in welchen das Element indirekt gesichert ist an das andere Element durch Befestigen des Elements an das Zwischenglied, welches wiederrum an andere Elemente befestigt ist; und Ausführungen in welche ein Element integral mit einem anderen Element ausgestaltet sind, d. h. ein Element ist im Wesentlichen das anderen Element. Beispielsweise kann der magnetisierte Part direkt an die Tretkurbelarmanbringpart gesichert sein oder kann indirekt an den Tretkurbelarmanbringpart gesichert sein oder kann indirekt an den Tretkurbelarmanbringpart durch Zwischenglieder gesichert sein oder kann integral mit dem Tretkurbelarmanbringpart ausgebildet sein. Diese Definition gilt für Begriffe mit ähnlicher Bedeutung zum Beispiel die Begriffe „befestigen”, „befestigt”, „verbinden”, „verbunden”, „fixieren”, „fixiert”, „kleben”, „geklebt”, „koppeln”, „gekoppelt” und ihre Ableitungen.
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, wie diese in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Zum Beispiel können die Größe, Form Örtlichkeit oder Ausrichtung der verschiedenen Komponenten geändert werden, wie gewünscht und/oder erforderlich. Komponenten, welche direkt miteinander verbunden gezeigt sind, können dazwischen angeordneten Strukturen zwischen sich haben. Die Funktionen von einem Element kann durch zwei ausgeführt werden und andersherum. Die Strukturen und Funktionen einer Ausführungsform können für eine andere angepasst werden. Es ist nicht notwendig, dass alle Vorteile in einer Ausführungsform zugleich vorhanden sind. Jedes Merkmal, das unterschiedlich vom Stand der Technik ist, allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen, soll als separate Beschreibung von weiteren Erfindung der Anmelderin angesehen werden, einschließlich der Strukturen und/oder funktionalen Konzepten die durch eine solche Erfindungen verkörpert werden. Außerdem sind die vorherigen Beschreibungen der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung nur zur Illustration dargestellt und nicht zum Zwecke der Einschränkung der Erfindung, wie diese durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.

Claims

Fahrradumwerfer umfassend: ein Basisglied, ausgestaltet, um an ein Fahrrad befestigt zu werden; ein bewegliches Glied, beweglich an das Basisglied gekoppelt, eine Kettenführung schwenkbar an das bewegliche Glied gekoppelt zur Drehung um eine Drehachse hinsichtlich des beweglichen Gliedes, wobei die Kettenführung eine Führungsrolle beinhaltet, welche drehbar an der Drehachse angeordnet ist; und ein Vorspannelement, welches die Kettenführung in einer ersten Drehrichtung um die Drehachse vorspannt, wobei das Vorspannelement zumindest teilweise innerhalb der Führungsrolle angeordnet ist.
Fahrradumwerfer nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Drehwiderstandsstruktur, welche zwischen dem beweglichen Glied und der Kettenführung wirkangeordnet ist, um reibschlüssig Drehwiderstand an die Kettenführung um die Drehachse in einer zweiten Drehrichtung bereitzustellen, wobei die zweite Drehrichtung der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, und wobei die Drehwiderstandsstruktur den Drehwiderstand in einem Bereich anwendet, der von dem Vorspannelement mit Bezug auf die Drehachse radial nach außen angeordnet ist.
Fahrradumwerfer umfassend: ein Basisglied, ausgestaltet, um an ein Fahrrad befestigt zu werden; ein bewegliches Glied, beweglich an das Basisglied gekoppelt; eine Kettenführung schwenkbar an das bewegliche Glied gekoppelt zur Drehung um eine Drehachse hinsichtlich des beweglichen Gliedes; ein Vorspannelement, welches die Kettenführung in einer ersten Drehrichtung um die Drehachse hinsichtlich des beweglichen Gliedes vorspannt; und eine Drehwiderstandsstruktur, welche zwischen dem beweglichen Glied und der Kettenführung wirkangeordnet ist, um reibschlüssig Drehwiderstand an der Kettenführung um die Drehachse in einer zweiten Drehrichtung bereitzustellen, wobei die zweite Drehrichtung der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, und wobei die Drehwiderstandsstruktur den Drehwiderstand an einem Bereich anwendet, welcher von dem Vorspannelement mit Bezug auf die Drehachse radial nach außen angeordnet ist.
Fahrradumwerfer nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem sich der Bereich der Drehwiderstandsstruktur und das Vorspannelement überlappen, betrachtet aus einer radialen Richtung hinsichtlich der Drehachse.
Fahrradumwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend: eine Einwegkupplung, welche zwischen der Drehwiderstandsstruktur und der Kettenführung wirkangeordnet ist.
Fahrradumwerfer nach Anspruch 5, bei welchem die Einwegkupplung frei dreht, sobald die Kettenführung um die Drehachse in der ersten Drehrichtung schwenkt.
Fahrradumwerfer nach Anspruch 5 oder 6, bei welchem die Einwegkupplung von dem Vorspannelement hinsichtlich der Drehachse radial nach außen angeordnet ist.
Fahrradumwerfer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei welchem die Einwegkupplung ein Innenglied beinhaltet, welches an die Kettenführung fixiert ist und zumindest teilweise das Vorspannelement aufnimmt.
Fahrradumwerfer nach Anspruch 8, bei welchem die Einwegkupplung ein Außenglied und zumindest eine Walze, welche zwischen dem Innenglied und dem Außenglied angeordnet ist, beinhaltet.
Fahrradumwerfer nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei welchem die Drehwiderstandsstruktur einen ersten Reibabschnitt des Außengliedes der Einwegkupplung und einen zweiten Reibabschnitt des beweglichen Gliedes beinhaltet, wobei die ersten und zweiten Reibabschnitte sich in reibschlüssiger Berührung befinden.
Fahrradumwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem das Vorspannelement eine Torsionsfeder, aufweisend einen gewickelten Abschnitt, welcher sich spiralförmig um die Drehachse erstreckt, ein erstes Ende, an die Kettenführung wirkgekoppelt, und ein zweites Ende, an das bewegliche Glied wirkgekoppelt, beinhaltet.
Fahrradumwerfer nach Anspruch 11, bei welchem der gewickelte Abschnitt der Torsionsfeder zumindest teilweise innerhalb einer/der Führungsrolle angeordnet ist.
Fahrradumwerfer nach Anspruch 11 oder 12, weiter umfassend eine Welle, welche an das bewegliche Glied fixiert ist und wobei das zweite Ende der Torsionsfeder mit der Welle in Eingriff steht, welche die Drehachse definiert.
Fahrradumwerfer nach einem der Ansprüche 11 bis 13, weiter umfassend: ein Innenglied, welches an die Kettenführung fixiert ist und den gewickelten Abschnitt der Torsionsfeder aufnimmt, und wobei das erste Ende der Torsionsfeder mit dem Innenglied in Eingriff steht.
Fahrradumwerfer nach Anspruch 14, bei welchem das Innenglied schwenkbar an die Welle angeordnet ist, um herum um die Drehachse zu schwenken und/oder drehbar die Führungsrolle zu stützen.