DE102015104670A1

DE102015104670A1 - Fahrradkurbelanordnung

Info

Publication number: DE102015104670A1
Application number: DE102015104670.9A
Authority: DE
Inventors: Nobukatsu Hara; Michihiro KODAMA
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2015-10-01
Also published as: TWI664111B; US20170297649A1; TW201536625A; US9862454B2; US20150274253A1; US9725132B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrradkurbelanordnung, die eine Drehmittelachse aufweist und grundsätzlich mit einem Kurbelelement und einem Zahnkranzelement versehen ist. Das Kurbelelement umfasst einen Lagerabschnitt, der sich in der Axialrichtung erstreckt, und einen Armabschnitt, der integral mit dem Lagerabschnitt um die Drehmittelachse drehbar ist. Das Zahnkranzelement umfasst einen Gleitabschnitt, der sich in der Axialrichtung erstreckt, der bezüglich des Lagerabschnitts integral drehbar ist und der in der Axialrichtung verschiebbar ist. Die Fahrradkurbelanordnung ist konstruiert, um eine hohe Festigkeit zu erreichen und die Abnahme der Effizienz der Drehübertragung vom Kurbelelement an das Zahnkranzelement in einer Kurbelanordnung zu unterdrücken, in der das Zahnkranzelement in der Axialrichtung beweglich ist.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft allgemein eine Fahrradkurbelanordnung. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine Fahrradkurbelanordnung mit einer Drehmittelachse.
Hintergrundinformation
Herkömmlich sind Fahrräder bekannt, die mit einem vorderen Zahnkranz und einer Mehrzahl von hinteren Zahnkränzen versehen sind, bei denen Gänge mit einem hinteren Umwerfer gewechselt werden. Beim Wechsel mit einem hinteren Umwerfer gibt es Fälle, in denen die Kette in einem Winkel bezüglich der mittleren Ebene des vorderen Zahnkranzes zwischen dem vorderen Zahnkranz und dem hinteren Zahnkranz angeordnet ist. Wenn die Kette in einem Winkel angeordnet ist, besteht die Möglichkeit, dass die Kette vom vorderen Zahnkranz abfällt. Daher gibt es eine herkömmlich bekannte Fahrradkurbelanordnung, bei der das Anordnen der Kette in einem Winkel schwierig ist, da der vordere Zahnkranz in der Axialrichtung beweglich ist, so dass es unwahrscheinlich ist, dass die Kette abfällt (siehe beispielsweise die US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2013/0008282A1).
ZUSAMMENFASSUNG
Bei einer herkömmlichen Kurbelanordnung ist eine Lagerachswelle, die sich entlang der Drehmittelachse erstreckt, an jeder der Spitzen einer Mehrzahl von Spider-Armen installiert, an denen Zahnkranzelemente des Kurbelelements befestigt sind, und das Zahnkranzelement ist an der Lagerachswelle gelagert, um in der Axialrichtung beweglich zu sein. Ferner wird in einer herkömmlichen Kurbelanordnung auch eine Technik offenbart, bei der eine Mehrzahl von Nutabschnitten in Intervallen in der Umfangsrichtung am proximalen Ende des Kurbelelements der Kurbelanordnung ausgebildet ist, und bei der die proximalen Endstücke der Teile des Zahnkranzes, die radial angeordnet sind, durch diese Nutabschnitte gelagert sind, um in der Axialrichtung beweglich zu sein.
Da jedoch der Zahnkranz bei beiden Techniken durch das Kurbelelement oder den radialen Teil des Zahnkranzes gelagert wird, wird die Festigkeit des Teils, das den Zahnkranz lagert, verringert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Festigkeit des Teils auf hohem Niveau zu halten, das das Zahnkranzelement in einer Kurbelanordnung lagert, bei der das Zahnkranzelement in der Drehachsenrichtung beweglich ist.
Die Fahrradkurbelanordnung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Drehmittelachse auf. Die Kurbelanordnung umfasst ein Kurbelelement und ein Zahnkranzelement. Das Kurbelelement umfasst einen Lagerabschnitt, der sich in der Axialrichtung erstreckt, und einen Armabschnitt, der integral mit dem Lagerabschnitt um die Drehmittelachse drehbar ist. Das Zahnkranzelement weist einen Gleitabschnitt auf, der sich in der Axialrichtung erstreckt. Der Gleitabschnitt ist integral bezüglich des Lagerabschnitts drehbar und ist in der Axialrichtung verschiebbar.
Wenn das Kurbelelement sich um die Drehmittelachse dreht, dreht sich bei dieser Kurbelanordnung das Zahnkranzelement ebenfalls um die Drehmittelachse. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Kette in einem Winkel angeordnet ist, und aufgrund der Zugkraft der Kette eine Kraft in der Axialrichtung auf das Zahnkranzelement wirkt, bewegt sich der Gleitabschnitt des Zahnkranzelements, der zu dem Lagerabschnitt des Kurbelelements in der Axialrichtung verschiebbar ist, in der Axialrichtung, und der Grad, in dem die Kette in einem Winkel angeordnet ist, nimmt ab. Da sich der Lagerabschnitt und der Gleitabschnitt in der Axialrichtung erstrecken und in dieser gleiten, kann hier die Festigkeit des Teils, das das Zahnkranzelement lagert, auf einem hohen Niveau gehalten werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kurbelelement bevorzugt ein Achswellenmontageloch, das mit der Drehachswelle als Zentrum ausgebildet ist, und der Lagerabschnitt kann um das Achswellenmontageloch herum ausgebildet sein. Da in diesem Fall der Lagerabschnitt beispielsweise um ein Achswellenmontageloch herum ausgebildet ist, an dem die Kurbelachswelle montiert werden kann, kann die Festigkeit des Teils, das das Zahnkranzelement lagert, weiter erhöht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Lagerabschnitt radial nach innen bezüglich des Gleitabschnitts angeordnet sein. In diesem Fall ist bezüglich des Gleitabschnitts der Lagerabschnitt, der sich normalerweise integral mit der Kurbelachswelle dreht, radial nach innen angeordnet, was die Kurbelachswellenseite ist, und es kann eine Vereinfachung des Aufbaus der Kurbelanordnung erzielt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradkurbelanordnung des Weiteren und bevorzugt zumindest ein Rollelement, das zwischen dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt angeordnet ist. Da in diesem Fall der Lagerabschnitt und der Gleitabschnitt über das Rollelement gleiten, nimmt der Gleitwiderstand ab, und das Zahnkranzelement kann bezüglich des Kurbelelements leichtgängig gleiten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Kurbelanordnung bevorzugt eine Mehrzahl von Rollelementen, die zwischen dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt angeordnet sind, und ein Halteelement, das die Mehrzahl von Rollelementen in der Umfangsrichtung in Abständen hält. Da in diesem Fall der Lagerabschnitt und der Gleitabschnitt über eine Mehrzahl von Rollelementen gleiten, nimmt der Gleitwiderstand ab. Da die Abstände der Mehrzahl der Rollelemente in der Umfangsrichtung durch das Halteelement gehalten werden, kann ferner die Belastung in der Drehrichtung gleichmäßig in der Umfangsrichtung aufgenommen werden. Aus diesem Grund kann das Zahnkranzelement noch leichgängiger bezüglich des Kurbelelements gleiten, und die Kraft in der Drehrichtung kann gleichmäßig vom Kurbelelement zum Zahnkranzelement übertragen werden.
Das Rollelement kann eine Kugel sein. Da in diesem Fall das Rollelement eine Kugel ist, wird das Abrollen des Rollelements leichtgängig, und das Zahnkranzelement kann bezüglich des Kurbelelements noch leichtgängiger gleiten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Fahrradkurbelanordnung des Weiteren ein Verstärkungselement umfassen, das in zumindest einem von dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt angeordnet ist und das gleitet, während es im Kontakt mit dem Rollelement ist. Da in diesem Fall das Verstärkungselement in zumindest einem von dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt angeordnet ist, wird das Teil, das mit dem Rollelement in Kontakt ist, durch das Verstärkungselement verstärkt, sogar wenn ein leichtes Material, das weniger starr ist, für zumindest eines von dem Lagerelement und dem Gleitelement verwendet wird. Aus diesem Grund ist es möglich, das Gewicht der Kurbelanordnung zu reduzieren.
Die Härte des Verstärkungselements kann größer sein als die Härte von zumindest einem von dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt, an dem das Verstärkungselement angeordnet ist. Sogar wenn das Rollelement und das Verstärkungselement miteinander in Kontakt kommen, ist es in diesem Falle weniger wahrscheinlich, dass ein Verschleiß des Rollelements und des Verstärkungselements auftritt, und somit kann ein Spiel zwischen dem Rollelement und dem Verstärkungselement aufgrund von Verschleiß unterdrückt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kurbelelement bevorzugt ein Achswellenmontageloch, das mit der Drehmittelachse als Zentrum ausgebildet ist. Die Fahrradkurbelanordnung umfasst bevorzugt eine Kurbelachswelle, die mit dem Achswellenmontageloch gekoppelt ist, um integral mit dem Kurbelelement drehbar zu sein. Da in diesem Fall die Kurbelachswelle mit dem Achswellenmontageloch gekoppelt ist, wird die Montage der Kurbelanordnung am Fahrrad einfach.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kurbelachswelle durch Presspassung mit dem Achswellenmontageloch gekoppelt sein. Da in diesem Fall die Kurbelachswelle am Achswellenmontageloch durch Presspassung fixiert ist, um integral drehbar zu sein, kann die Kurbelachswelle fest an dem Kurbelelement fixiert werden, und die Montage der Kurbelanordnung am Fahrrad wird einfacher.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kurbelachswelle durch Klebstoff mit dem Achswellenmontageloch gekoppelt sein. Da in diesem Fall die Kurbelachswelle am Achswellenmontageloch durch Klebstoff fixiert ist, um integral drehbar zu sein, kann in diesem Fall die Kurbelachswelle einfach an dem Kurbelelement fixiert werden, und die Montage der Kurbelanordnung am Fahrrad wird einfacher.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kurbelachswelle lösbar mit dem Achswellenmontageloch gekoppelt sein. Da in diesem Fall die Kurbelachswelle von dem Kurbelelement lösbar ist, wird das Austauschen nur des Kurbelelements oder der Kurbelachswelle möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Lagerabschnitt einstückig mit dem Armabschnitt installiert sein. Da in diesem Fall der Lagerabschnitt einstückig mit dem Armabschnitt installiert ist, kann eine Gewichtsreduktion erzielt werden, und der Zusammenbau der Fahrradkurbelanordnung wird einfach.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Lagerabschnitt separat von dem Armabschnitt installiert sein. Da in diesem Fall der Lagerabschnitt und der Armabschnitt separate Abschnitte sind, wird das Austauschen nur des Lagerabschnitts oder des Armabschnitt möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradkurbelanordnung bevorzugt eine Staubabdeckung, die einen Spalt zwischen dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt abdeckt. Da in diesem Fall der Spalt zwischen dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt abgedeckt ist, haben Fremdstoffe, wie etwa Flüssigkeiten, Staub etc. Schwierigkeiten damit, in den Bereich zwischen dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt einzudringen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradkurbelanordnung bevorzugt einen Bewegungsumfangseinstellmechanismus, der einen Bewegungsumfang des Gleitabschnitts in der Axialrichtung bezüglich des Lagerabschnitts einstellen kann. Da in diesem Fall der Bewegungsumfang in der Axialrichtung eingestellt werden kann, kann der Bewegungsumfang des Gleitabschnitts gemäß der Anzahl der Mehrzahl von hinteren Zahnkränzen, wie auch gemäß der Position des Zahnkranzements und der Mehrzahl der hinteren Zahnkränze in der Axialrichtung eingestellt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradkurbelanordnung bevorzugt einen Spielbeseitigungsmechanismus, um Spiel von dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt in der Radialrichtung zu beseitigen. Sogar wenn ein Spiel aufgrund des Verschleißes von zumindest einem von dem Rollelement, dem Lagerelement und dem Gleitelement erzeugt wird, kann in diesem Fall das Spiel beseitigt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Zahnkranzelement bevorzugt einen Zahnkranzhauptkörper, der mit dem Gleitabschnitt gekoppelt ist, um integral drehbar wie auch lösbar zu sein. Da in diesem Fall der Zahnkranzhauptkörper austauschbar wird, kann dieser Körper leicht durch einen Zahnkranzhauptkörper ausgetauscht werden, der eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweist. Des Weiteren wird die Wartung des Zahnkranzhauptkörpers einfach.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradkurbelanordnung bevorzugt ein werkzeugloses Stoppelement, das den Zahnkranzhauptkörper bezüglich des Gleitabschnitts in der Axialrichtung fixiert und mit dem ein manueller Lösevorgang des Zahnkranzhauptkörpers bezüglich eines Gleitabschnitts möglich ist. Da in diesem Fall das werkzeuglose Stoppelement ohne Verwendung eines Werkzeugs befestigt und gelöst werden kann, wenn der Zahnkranzhauptkörper befestigt und gelöst wird, kann der Zahnkranzhauptkörper leicht befestigt und gelöst werden.
Der Gleitabschnitt umfasst bevorzugt eine Montagenut auf der Außenumfangsfläche, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt, und das werkzeuglose Stoppelement umfasst bevorzugt einen Ringfederabschnitt und ein Paar Betätigungshandgriffe. Der Ringfederabschnitt kann an der Montagenut montiert werden und ist so ausgebildet, dass er einen kleineren Durchmesser aufweist als der Montagedurchmesser der Montagenut in einem freien Zustand. Das Paar Betätigungshandgriffe erstreckt sich radial nach außen von beiden Enden des Ringfederabschnitts und kann manuell den Durchmesser des Ringfederabschnitt so weiten, dass er breiter ist als die Montagenut. In diesem Fall kann das werkzeuglose Stoppelement gelöst werden, indem das Paar Betätigungshandgriffe beispielsweise mit dem Daumen und dem Zeigefinger gehalten wird.
Die Fahrradkurbelanordnung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Drehmittelachse. Die Fahrradkurbelanordnung umfasst ein Kurbelelement, ein Zahnkranzelement, einen Gleitmechanismus und einen Bewegungsumfangseinstellmechanismus. Das Kurbelelement ist um die Drehmittelachse drehbar. Das Zahnkranzelement ist integral und drehbar an dem Kurbelelement befestigt. Der Gleitmechanismus koppelt das Zahnkranzelement bezüglich des Kurbelelements in der Axialrichtung beweglich. Der Bewegungsumfangseinstellmechanismus kann den Bewegungsumfang des Gleitmechanismus einstellen.
Wenn das Kurbelelement sich um die Drehmittelachse dreht, dreht sich bei dieser Kurbelanordnung das Zahnkranzelement ebenfalls um die Drehmittelachse. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Kette in einem Winkel angeordnet ist, und aufgrund der Zugkraft der Kette eine Kraft in der Axialrichtung auf das Zahnkranzelement wirkt, bewegt sich das Zahnkranzelement aufgrund des Gleitmechanismus in der Axialrichtung, und der Grad, in dem die Kette in einem Winkel angeordnet ist, nimmt ab. Der Bewegungsumfang dieses Gleitmechanismus kann durch den Bewegungsumfangseinstellmechanismus eingestellt werden. Hier kann der Bewegungsumfang des Gleitabschnitts gemäß der Anzahl der Mehrzahl von hinteren Zahnkränzen, wie auch gemäß der Position des Zahnkranzelements und der Mehrzahl der hinteren Zahnkränze in der Axialrichtung eingestellt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kurbelanordnung eine Staubdichtung umfassen, die beide Enden des Gleitabschnitts in der Axialrichtung abdeckt.
Eine Fahrradkurbelanordnung nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Drehmittelachse. Die Fahrradkurbelanordnung umfasst ein Kurbelelement, ein Zahnkranzelement, einen Gleitmechanismus und eine Staubabdeckung. Das Kurbelelement ist um die Drehmittelachse drehbar. Das Zahnkranzelement ist integral und drehbar an dem Kurbelelement befestigt. Der Gleitmechanismus koppelt das Zahnkranzelement bezüglich des Kurbelelements in der Axialrichtung beweglich. Die Staubabdeckung deckt beide Enden des Gleitabschnitts in der Axialrichtung ab.
Wenn das Kurbelelement sich um die Drehmittelachse dreht, dreht sich bei dieser Kurbelanordnung das Zahnkranzelement ebenfalls um die Drehmittelachse. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Kette in einem Winkel angeordnet ist, und aufgrund der Zugkraft der Kette eine Kraft in der Axialrichtung auf das Zahnkranzelement wirkt, bewegt sich das Zahnkranzelement aufgrund des Gleitmechanismus in der Axialrichtung, und der Grad, in dem die Kette in einem Winkel angeordnet ist, nimmt ab. Hier sind beide Enden des Gleitmechanismus von der Staubabdeckung abgedeckt. Aus diesem Grund haben Fremdstoffe, wie etwa Flüssigkeiten, Staub etc. mehr Schwierigkeiten damit, in den Bereich innerhalb des Gleitmechanismus einzudringen.
Ein Teil des Gleitmechanismus kann einstückig mit dem Kurbelelement installiert sein. Da in diesem Fall ein Teil des Gleitmechanismus in dem Kurbelelement installiert ist, kann eine Gewichtsreduktion erzielt werden, und der Zusammenbau der Fahrradkurbelanordnung wird einfach.
Der Gleitmechanismus kann separat von dem Kurbelelement installiert sein. Da in diesem Fall der Gleitmechanismus und das Kurbelelement separate Abschnitte sind, wird das Austauschen nur des Gleitmechanismus oder des Kurbelelements möglich.
Eine Fahrradkurbelanordnung nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Drehmittelachse. Die Fahrradkurbelanordnung umfasst ein Kurbelelement, ein Zahnkranzelement, einen Gleitmechanismus und einen Spielbeseitigungsmechanismus. Das Kurbelelement ist um die Drehmittelachse drehbar. Das Zahnkranzelement ist integral und drehbar an dem Kurbelelement befestigt. Der Gleitmechanismus koppelt das Zahnkranzelement bezüglich des Kurbelelements in der Axialrichtung beweglich. Der Spielbeseitigungsmechanismus ist ein Mechanismus zum Beseitigen des Spiels des Gleitmechanismus in der Radialrichtung.
Wenn das Kurbelelement sich um die Drehmittelachse dreht, dreht sich bei dieser Kurbelanordnung das Zahnkranzelement ebenfalls um die Drehmittelachse. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Kette in einem Winkel angeordnet ist, und aufgrund der Zugkraft der Kette eine Kraft in der Axialrichtung auf das Zahnkranzelement wirkt, bewegt sich das Zahnkranzelement aufgrund des Gleitmechanismus in der Axialrichtung, und der Grad, in dem die Kette in einem Winkel angeordnet ist, nimmt ab. Hier kann das Spiel beseitigt werden, sogar, wenn die Elemente, die den Gleitmechanismus ausmachen, aufgrund des Gleitens verschlissen sind, und wenn Spiel auftritt.
Eine Fahrradkurbelanordnung nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Drehmittelachse auf. Die Fahrradkurbelanordnung umfasst ein Kurbelelement, ein Zahnkranzelement und ein werkzeugloses Stoppelement. Das Kurbelelement ist um die Drehmittelachse drehbar. Das Zahnkranzelement ist integral und drehbar an dem Kurbelelement befestigt. Das werkzeuglose Stoppelement kann das Zahnkranzelement in der Axialrichtung bezüglich des Kurbelelements fixieren, und das Zahnkranzelement kann manuell gelöst werden, ohne dass ein Werkzeug benutzt werden muss.
Da in diesem Fall das werkzeuglose Stoppelement ohne Verwendung eines Werkzeugs befestigt und gelöst werden kann, wenn das Zahnkranzelement befestigt und gelöst wird, kann bei dieser Kurbelanordnung das Zahnkranzelement leicht befestigt und gelöst werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Kurbelelement bevorzugt eine Montagenut auf, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt, und das werkzeuglose Stoppelement umfasst bevorzugt einen Ringfederabschnitt und ein Paar Betätigungshandgriffe. Der Ringfederabschnitt kann an der Montagenut montiert werden und ist so ausgebildet, dass er einen kleineren Durchmesser aufweist als der Montagedurchmesser der Montagenut in einem freien Zustand. Das Paar Betätigungshandgriffe erstreckt sich radial nach außen von beiden Enden des Ringfederabschnitts und kann manuell den Durchmesser des Ringfederabschnitt so weiten, dass er breiter ist als die Montagenut. In diesem Fall kann das werkzeuglose Stoppelement gelöst werden, indem das Paar Betätigungshandgriffe beispielsweise mit dem Daumen und dem Zeigefinger gehalten wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kurbelanordnung einen Gleitmechanismus umfassen, der das Zahnkranzelement in der Axialrichtung beweglich mit dem Kurbelelement koppelt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform, insbesondere nach einem der Ansprüche 16 bis 20, kann ein Teil des Gleitmechanismus einstückig mit dem Kurbelelement installiert sein. Da in diesem Fall ein Teil des Gleitmechanismus in dem Kurbelelement installiert ist, kann eine Gewichtsreduktion erzielt werden, und der Zusammenbau der Fahrradkurbelanordnung wird einfach.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform, insbesondere nach einem der Ansprüche 16 bis 20, kann der Gleitmechanismus separat von dem Kurbelelement installiert sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform, insbesondere nach einem der Ansprüche 16 bis 24, umfasst die Fahrradkurbelanordnung bevorzugt einen Spielbeseitigungsmechanismus, der angeordnet ist, um Spiel des Gleitabschnitts in einer Radialrichtung bezüglich der Drehmittelachse zu beseitigen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform, insbesondere nach einem der Ansprüche 16 bis 25, ist das Zahnkranzelement lösbar an den Gleitabschnitt gekoppelt und ferner ein werkzeugloses Stoppelement vorgesehen, das das Zahnkranzelement bezüglich des Gleitmechanismus in einer Axialrichtung fixiert und mit dem das Zahnkranzelement manuell lösbar an den Gleitmechanismus gekoppelt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Gleitmechanismus eine Außenumfangsfläche mit einer Montagenut auf, die sich in einer Umfangsrichtung auf der Außenumfangsfläche erstreckt, und das werkzeuglose Stoppelement umfasst einen Ringfederabschnitt, der an der Montagenut montiert ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als ein Montagedurchmesser der Montagenut in einem freien Zustand, und umfasst ein Paar Betätigungshandgriffe, das sich radial nach außen von beiden Enden des Ringfederabschnitts erstreckt, um manuell einen Durchmesser des Ringfederabschnitts so zu weiten, dass er breiter ist als die Montagenut.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 27, umfasst das Kurbelelement bevorzugt ein Achswellenmontageloch, das mit der Drehmittelachse als Zentrum ausgebildet ist. Ferner umfasst die Fahrradkurbelanordnung bevorzugt eine Kurbelachswelle, die mit dem Achswellenmontageloch gekoppelt ist, um integral mit dem Kurbelelement drehbar zu sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kurbelachswelle durch Presspassung mit dem Achswellenmontageloch gekoppelt sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kurbelachswelle durch Klebstoff mit dem Achswellenmontageloch gekoppelt sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kurbelachswelle lösbar mit dem Achswellenmontageloch gekoppelt sein.
Eine Fahrradkurbelanordnung nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Drehmittelachse auf. Die Fahrradkurbelanordnung umfasst ein Kurbelelement, ein Zahnkranzelement, einen Gleitmechanismus, ein erstes Stoppelement, ein zweites Stoppelement und ein Dämpfungselement. Das Kurbelelement ist um die Drehmittelachse drehbar angeordnet. Das Zahnkranzelement ist integral und drehbar an dem Kurbelelement befestigt. Der Gleitmechanismus koppelt das Zahnkranzelement bezüglich des Kurbelelements in einer Axialrichtung beweglich. Das erste Stoppelement ist an dem Kurbelelement befestigt. Das zweite Stoppelement ist an dem Zahnkranzelement befestigt. Das Dämpfungselement ist an zumindest einem von dem ersten Stoppelement und dem zweiten Stoppelement befestigt. Das Dämpfungselement ist ausgebildet, das andere von dem ersten Stoppelement und dem zweiten Stoppelement zu kontaktieren, während der Gleitmechanismus in Betrieb ist.
Das Dämpfungselement ist bevorzugt aus einem elastischen Material gefertigt. Das Dämpfungselement ist bevorzugter aus Urethan gefertigt.
Das Dämpfungselement ist bevorzugt an dem zumindest einen von dem ersten Stoppelement und dem zweiten Stoppelement mittels Klebstoff befestigt.
Bevorzugt stellen das erste Stoppelement und das zweite Stoppelement einen Bewegungsumfangseinstellmechanismus dar, der einen Bewegungsumfang des Gleitmechanismus selektiv einstellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es wird nun Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden:
1 ist eine perspektivische Rückansicht der Fahrradkurbelanordnung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine perspektivische Vorderansicht der in 1 gezeigten Fahrradkurbelanordnung;
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der in den 1 und 2 gezeigten Fahrradkurbelanordnung;
4 ist eine vergrößerte Seitenansicht der in den 1 bis 3 gezeigten Fahrradkurbelanordnung;
5 ist eine Querschnittsansicht der Fahrradkurbelanordnung entlang der Schnittlinie V-V von 4;
6 ist eine Querschnittsansicht der Fahrradkurbelanordnung entlang der Schnittlinie VI-VI von 4;
7 ist eine perspektivische Rückansicht der Fahrradkurbelanordnung nach einer zweiten Ausführungsform in einem Zustand, in dem das Zahnkranzelement abgenommen wurde;
8 ist eine perspektivische Explosionsansicht der in 7 gezeigten Fahrradkurbelanordnung;
9 ist eine perspektivische Vorderansicht der Fahrradkurbelanordnung nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine perspektivische Explosionsansicht der in 9 gezeigten Fahrradkurbelanordnung;
11 ist eine Querschnittsansicht der Fahrradkurbelanordnung entlang der Schnittebene XI von 9;
12 ist eine der 5 ähnliche Querschnittsansicht einer Fahrradkurbelanordnung nach einer vierten Ausführungsform;
13 ist eine Querschnittsansicht der in 12 gezeigten Fahrradkurbelanordnung, wobei jedoch das Zahnkranzelement und der Gleitabschnitt aus der in 12 gezeigten Position nach links verschoben sind;
14 ist eine der 5 ähnliche Querschnittsansicht einer Fahrradkurbelanordnung nach einer fünften Ausführungsform;
15 ist eine Querschnittsansicht der in 14 gezeigten Fahrradkurbelanordnung, wobei jedoch das Zahnkranzelement und der Gleitabschnitt aus der in 14 gezeigten Position nach links verschoben sind;
16 ist eine der 5 ähnliche Querschnittsansicht einer Fahrradkurbelanordnung nach einer sechsten Ausführungsform;
17 ist eine teilweise Querschnittsansicht eines Abschnitts der in 16 gezeigten Kurbelanordnung; und
18 ist eine teilweise Querschnittsansicht des in 17 gezeigten Abschnitts der Fahrradkurbelanordnung, wobei jedoch das Zahnkranz aus der in 17 gezeigten Position in eine schwebende Position verschoben ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausgewählte Ausführungsformen werden nun anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es wird Fachleuten auf dem Gebiet der Fahrräder aus dieser Offenbarung heraus deutlich sein, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen nur zur Verdeutlichung vorgesehen sind, und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung, wie sie durch die anhängenden Ansprüche und deren Äquivalente beschrieben ist.
Erste Ausführungsform
Zu Anfang Bezug nehmend auf die 1 bis 5 wird eine Fahrradkurbelanordnung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Die Fahrradkurbelanordnung 10 wird hiernach als Kurbelanordnung bezeichnet. Die Fahrradkurbelanordnung 10 umfasst eine Drehmittelachse C. Die Kurbelanordnung 10 umfasst ein Kurbelelement 12 und ein Zahnkranzelement 14. Zusätzlich umfasst die Kurbelanordnung 10 des Weiteren und bevorzugt eine Kurbelachswelle 20, zumindest ein Rollelement 22, ein Halteelement 24, eine Mehrzahl von Verstärkungselementen 26, eine Staubabdeckung 28, einen Bewegungsumfangseinstellmechanismus 30 (kann auch als Bewegungsbetrageinstellmechanismus bezeichnet werden), einen Spielbeseitigungsmechanismus 32 und ein werkzeugloses Stoppelement 34. Falls nötig kann die Kurbelachswelle 20, das zumindest eine Rollelement 22, das Halteelement 24, die Verstärkungselemente 26, die Staubabdeckung 28, der Bewegungsumfangseinstellmechanismus 30, der Spielbeseitigungsmechanismus 32 und das werkzeuglose Stoppelement 34 selektiv weggelassen werden.
Das Kurbelelement 12 ist beispielsweise ein Element, das aus einem Leichtmetall, wie etwa Aluminium etc., gefertigt ist. Das Kurbelelement 12 umfasst einen allgemein rohrförmigen Lagerabschnitt 40, einen Armabschnitt 42 und ein Achswellenmontageloch 42. Der allgemein röhrenförmige Lagerabschnitt 40 erstreckt sich in der Richtung der Drehmittelachse C. Der Armabschnitt 42 dreht sich integral (kann auch als einheitlich bezeichnet werden) mit dem Lagerabschnitt 40 um die Drehmittelachse C. Das Achswellenmontageloch 42a ist mit der Drehmittelachse C als Zentrum ausgebildet. In der ersten Ausführungsform ist der Lagerabschnitt 40 integral mit dem Armabschnitt 42 installiert. An der Außenumfangsfläche des Lagerabschnitts sind, wie in den 3 und 6 gezeigt, eine Mehrzahl (beispielsweise vier) von ersten Vorsprüngen 40a und eine Mehrzahl von zweiten Vorsprüngen 40b ausgebildet. Die ersten Vorsprünge 40a sind radial nach außen von der Außenumfangsfläche des Lagerabschnitts 40 vorragend ausgebildet. Die ersten Vorsprünge 40a sind entlang der gesamten Länge der Außenumfangsfläche des Lagerabschnitts 40 in der Richtung der Drehmittelachse C ausgebildet. Der erste Vorsprung 40a weist eine Mehrzahl von ersten Montageausnehmungen 40c auf, die darauf zur Montage des ersten Verstärkungselements 26a ausgebildet sind, das unten genannt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Montageausnehmung 40c an einer Schräge 40d ausgebildet, die sich radial nach innen bezüglich des am meisten vorragenden Teils befindet, anstatt am am meisten vorragenden Teil des ersten Vorsprungs 40a. Die Schräge 40d ist so ausgebildet, dass sie die Umfangsrichtung schneidet, so dass die Kurbelanordnung 10 gegen den Gleitabschnitt 44 drücken kann, wenn sie sich in der Fahrtrichtung R dreht. Damit kann das Drehmoment des Lagerabschnitts 40 effizient an den Gleitabschnitt 44 übertragen werden. Der zweite Vorsprung 40b ist radial nach außen bezüglich jedes von dem einen Ende und dem anderen Ende der beiden Enden des Lagerabschnitts 40 in der Richtung der Drehmittelachse C vorragend ausgebildet. Der zweite Vorsprung 40b an der einen Endseite und der zweite Vorsprung 40b an der anderen Endseite sind mit einem 180-Grad-Intervall zwischen sich in der Umfangsrichtung angeordnet. Die zweiten Vorsprünge 40b weisen jeweils zwei Schraublöcher 40e auf. Ein Schraubelement 50 ist in jedes der Schraublöcher 40e eingeschraubt, um ein erstes Regulierelement (Stoppelement) 30a und ein zweites Regulierelement (Stoppelement) 30b zu fixieren. Das erste und das zweite Regulierelement 30a und 30b stellen den Bewegungsumfangseinstellmechanismus 30 dar.
Der Armabschnitt 42 stellt einen Kurbelarm dar, der sich in der Radialrichtung der Drehmittelachse C erstreckt. Am proximalen Ende des Armabschnitts 42 ist ein Achswellenmontageloch 42a ausgebildet. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist ein Pedalmontageloch 42b zur Montage eines Pedals am distalen Ende des Armabschnitts 42 in Form eines Innengewinde-Schraublochs ausgebildet. In den 1 bis 3 wurde unterdessen das Diagramm für die Staubabdeckung 28 weggelassen.
Das Zahnkranzelement 14 ist ein Element, das aus einem Leichtmetall, beispielsweise Aluminium etc., gefertigt ist. Das Zahnkranzelement 14 umfasst einen Gleitabschnitt 44 und einen Zahnkranzhauptkörper 46. Der Gleitabschnitt 44 erstreckt sich in der Richtung der Drehmittelachse C, um mit dem Lagerabschnitt 40 integral drehbar zu sein, und ist ebenfalls in der Richtung der Drehmittelachse C verschiebbar. Der Lagerabschnitt 40 und der Gleitabschnitt 44 stellen den Gleitmechanismus 16 dar.
Der Gleitabschnitt 44 ist, wie in den 3, 5 und 6 gezeigt wird, ein röhrenförmiges Element, das radial nach außen bezüglich des Lagerabschnitts 40 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist der Lagerabschnitt 40 radial nach innen bezüglich des Gleitabschnitts 44 angeordnet. Der Lagerabschnitt kann auch radial nach außen bezüglich des Gleitabschnitts 44 angeordnet sein. An der Innenumfangsfläche des Gleitabschnitts 44 sind eine Mehrzahl (beispielsweise vier) von dritten Vorsprüngen 44a und eine Mehrzahl (beispielsweise zwei) von vierten Vorsprüngen 44b ausgebildet. Der dritte Vorsprung 44a ist radial nach innen vorragend in einem vorgeschriebenen Intervall zu dem ersten Vorsprung 40a ausgebildet. Damit kann ein Halteelement 24 zwischen dem dritten Vorsprung 44a und dem ersten Vorsprung 40a angeordnet werden. Die dritten Vorsprünge 44a sind entlang der gesamten Länge der Innenumfangsfläche des Gleitabschnitts 44 in der Richtung der Drehmittelachse C ausgebildet. Eine Mehrzahl von zweiten Montageausnehmungen 44c ist an dem dritten Vorsprung 44a zur Montage des zweiten Verstärkungselement 26b ausgebildet, das unten genannt wird. Die zweite Montageausnehmung 44c ist in einer der ersten Montageausnehmung 40c zugewandten Position angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Montageausnehmung 44c an einer Schräge 44d ausgebildet, die sich radial nach außen bezüglich des am meisten vorragenden Teils befindet, anstatt am am meisten vorragenden Teil des dritten Vorsprungs 44a. Die Schräge 44d ist der Schräge 40d zugewandt angeordnet. Jeder der vierten Vorsprünge 44b weist ein Schraubloch 44e auf, an das ein entsprechendes der Einstellelemente 30c und 30d des Bewegungsumfangseinstellmechanismus 30 geschraubt wird.
Der Gleitabschnitt 44 weist, wie in 3 gezeigt, eine Mehrzahl (beispielsweise acht) von Kopplungsvorsprüngen 44f auf der Außenumfangsfläche auf, um den Zahnkranzhauptkörper 46 zu koppeln, um integral drehbar und lösbar zu sein. Die Kopplungsvorsprünge 44f sind in regelmäßigen Intervallen/Abständen oder in unregelmäßigen Intervallen/Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform sind die Kopplungsvorsprünge 44f in regelmäßigen Intervallen ausgebildet, können sich aber auch in unregelmäßigen Intervallen befinden. Des Weiteren umfasst der Gleitabschnitt 44 einen Positioniervorsprung 44g und eine Montagenut 44h. Der Positioniervorsprung 44g ist zum Positionieren des Zahnkranzhauptkörpers 46 auf der Außenumfangsfläche in der Richtung der Drehmittelachse C angeordnet. Die Montagenut 44h ist zur Montage des werkzeuglosen Stoppelements 34 ausgebildet. Der Positioniervorsprung 44g kann jede Form aufweisen, solange der Vorsprung die Montagerichtung des Zahnkranzhauptkörpers 46 positionieren kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Positioniervorsprung 44g in einer Ringform ausgebildet, jedoch können einer Mehrzahl von Positioniervorsprüngen in Intervallen in der Umfangsrichtung angeordnet sein. Auch kann nur ein Positioniervorsprung vorliegen. Die Montagenut 44h erstreckt sich in einer Bogenform entlang der Umfangsrichtung der Positioniervorsprünge 44g. Wenn das werkzeuglose Stoppelement 34 an der Montagenut 44h montiert ist, wird der Zahnkranzhauptkörper 46, der durch den Positioniervorsprung 44g positioniert ist, in der Richtung der Drehmittelachse C gestoppt.
Der Zahnkranzhauptkörper 46 umfasst eine Mehrzahl von Zahnkranzzähnen 46a auf dem Außenumfangsteil, wie in 3 gezeigt wird. Der Zahnkranzhauptkörper 46 ist mit dem Gleitabschnitt 44 gekoppelt, um integral drehbar wie auch lösbar zu sein. Im Innenumfangsteil umfasst der Zahnkranzhauptkörper 46 eine Mehrzahl (beispielsweise acht) Kopplungsausnehmungen 46b, die mit den Kopplungsvorsprüngen 44f in Eingriff kommen, so dass sie integral drehbar wie auch lösbar sind.
Die Kurbelachswelle 20 ist ein röhrenförmiges Wellenelement, das durch ein Tretlager, das nicht im Diagramm dargestellt ist, drehbar gelagert wird. An einem Ende weist die Kurbelachswelle 20 einen ersten Eingriffsabschnitt 20a auf, der mit dem Achswellenmontageloch 42a des Armabschnitts 42 in Eingriff kommt, um integral drehbar zu sein; am anderen Ende kommt ein zweiter Eingriffsabschnitt 20b mit einer linken, nicht im Diagramm gezeigten Kurbel in Eingriff, um integral drehbar zu sein. Der erste Eingriffsabschnitt 20a weist einen größeren Durchmesser auf als der zweite Eingriffsabschnitt 20b und ist im gezahnten Eingriff mit dem Achswellenmontageloch 42 und darin pressgepasst. Der zweite Eingriffsabschnitt 20b ist im gezahnten Eingriff mit der linken Kurbel und daran über ein Schraubelement lösbar fixiert. Somit ist bei der ersten Ausführungsform die Kurbelachswelle 20 durch Presspassung an das Achswellenmontageloch 42a gekoppelt. Indes kann die Kurbelachswelle 20 auch durch Klebstoff an das Achswellenmontageloch 42a gekoppelt sein.
Wie in den 3 und 6 gezeigt wird, ist zumindest ein Rollelement 22 zwischen dem Lagerabschnitt 40 und dem Gleitabschnitt 44 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform gibt es eine Mehrzahl von Rollelementen 22. Genauer gesagt sind zwei Rollelemente 22 in einer Reihe in der Richtung der Drehmittelachse C angeordnet, und vier sind in Intervallen in der Umfangsrichtung angeordnet. Somit werden bei der vorliegenden Ausführungsform acht Rollelemente 22 verwendet. Das Rollelement 22 ist eine Kugel. Das Rollelement 22 kann auch nadelförmig oder walzenförmig sein.
Das Halteelement 24 ist ein Element, das aus einer kantenlosen Metallplatte gefertigt ist. Das Halteelement 24 kann durch ein nichtmetallisches Material, wie etwa Kunstharz etc., ausgebildet sein. Das Halteelement 24 hält die Mehrzahl von Rollelementen 22 in der Umfangsrichtung in Intervallen. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Halteelement 24 ein Halteloch 24a, das ebenfalls mehrere (beispielsweise zwei) Rollelemente 22 in Intervallen in der Richtung der Drehmittelachse C hält. Das Halteloch 24a ist installiert, um das Rollelement 22 zu halten, während es das Abrollen des Rollelements 22 ermöglicht. Das Halteelement 24 ist zwischen dem Lagerabschnitt 40 und dem Gleitabschnitt 44 angeordnet. Die Bewegung des Halteelements 24 in der Richtung der Drehmittelachse C wird durch das erste Regulierelement 30a und das zweite Regulierelement 30b beschränkt, die unten beschrieben werden. Ein im Allgemeinen rechteckiger, gekerbter Abschnitt 24b ist an Positionen, die um 180 Grad phasenverschoben sind, an einem ersten Endabschnitt 24c des Halteelements 24 (das linke Ende in 3) und an einem zweiten Endabschnitt 24d auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Endabschnitts 24c in der Richtung der Drehmittelachse C (das rechte Ende in 3) ausgebildet. Die Bewegung des Halteelements 24 in der Axialrichtung wird dadurch beschränkt, dass das erste Regulierelement 30a mit diesem gekerbten Abschnitt 24b in Kontakt kommt.
Das Verstärkungselement 26 ist bevorzugt aus einer auf Eisen basierenden Legierung, wie etwa Edelstahl, gefertigt. Das Verstärkungselement 26 ist in zumindest einem, bevorzugt in beidem, von dem Lagerabschnitt 40 und dem Gleitabschnitt 44 angeordnet und gleitet, um mit dem Rollelement 22 in Kontakt zu kommen. Die Härte des Verstärkungselements 26 ist bevorzugt größer als die Härte von zumindest einem von dem Lagerabschnitt 40 und dem Gleitabschnitt 44, in dem das Verstärkungselement 26 angeordnet ist. Sogar wenn ein Leichtmetall, das nicht hart ist, als der Lagerabschnitt 40 und der Gleitabschnitt 44 verwendet wird, wird damit das Verstärkungselement 26 mit einer größeren Härte mit dem Rollelement 22 in Kontakt kommen. Sogar, wenn der Gleitabschnitt 44 gleitet, ist es aus diesem Grund weniger wahrscheinlich, dass Spiel aufgrund von Verschleiß auftritt.
Bei dieser Ausführungsform umfasst das Verstärkungselement 26 ein erstes Verstärkungselement 26a und ein zweites Verstärkungselement 26b. Das erste Verstärkungselement 26a ist im Lagerabschnitt 40 angeordnet. Das zweite Verstärkungselement 26b ist im Gleitabschnitt 44 angeordnet. Das erste Verstärkungselement 26a und das zweite Verstärkungselement 26b weisen allgemein dieselbe Form auf. Das erste Verstärkungselement 26a ist an der ersten Montageausnehmung 40c durch ein entsprechendes Fixiermittel, wie etwa Klebstoff oder Presspassung, etc., fixiert. Die Länge in Längsrichtung des ersten Verstärkungselements 26a entlang der Drehmittelachse C ist bevorzugt dieselbe wie die Länge des Lagerabschnitts 40 in der Richtung der Drehmittelachse C. Das zweite Verstärkungselement 26b ist an der zweiten Montageausnehmung 44c durch ein entsprechendes Fixiermittel, wie etwa Klebstoff oder Presspassung, etc., fixiert. Die Länge in Längsrichtung des zweiten Verstärkungselements 26n entlang der Drehmittelachse C ist bevorzugt dieselbe wie die Länge des Gleitabschnitts 44 in der Richtung der Drehmittelachse C. Das erste Verstärkungselement 26a und das zweite Verstärkungselement 26b weisen beide eine Gleitnut 26c auf, die mit dem Rollelement 22 in Kontakt ist. Die Gleitnut 26c des ersten Verstärkungselements 26a und die Gleitnut 26c des zweiten Verstärkungselements 26b sind der Innenumfangsseite und der Außenumfangsseite gegenüberliegend angeordnet und sind in Kontakt mit dem Rollelement 22. Die Gleitnut 26c ist eine bogenförmige Nut mit einem Querschnittsradius, der im Wesentlichen derselbe ist wie oder größer ist als der Radius der Kugel des Rollelements 22, und ist entlang der gesamten Länge des ersten Verstärkungselements 26a und des zweiten Verstärkungselements 26b in der Längsrichtung ausgebildet. Damit gleitet der Gleitabschnitt 44 leichtgängig entlang der Richtung der Drehmittelachse C bezüglich des Lagerabschnitts 40. In 1, 2 und 3 wurde unterdessen das Diagramm für die Staubabdeckung weggelassen.
Die Staubabdeckung 28 ist bevorzugt ein Element, das aus einem elastischen Körper, wie etwa Synthesekautschuk etc., gefertigt ist. Die Staubabdeckung 28 deckt den Spalt zwischen dem Lagerabschnitt 40 und dem Gleitabschnitt 44 ab. Wie in 5 gezeigt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Staubabdeckung 28 eine mit einem Boden versehene zylindrische Form, die eine kreisförmige Öffnung aufweist. Die Staubabdeckung 28 ist ein Dichtungselement, das eine Balgstruktur einsetzt und das eine Elastizität in der Richtung der Drehmittelachse C aufweist. Die Staubabdeckung 28 umfasst eine erste Staubabdeckung 28a und eine zweite Staubabdeckung 28b. Die erste Staubabdeckung 28a deckt ein Ende der Seite des Armabschnitts 42 des Lagerabschnitts 40 ab. Die zweite Staubabdeckung 28b deckt das andere Ende des Lagerabschnitts 40 ab. Der Außenumfangsteil der ersten Staubabdeckung 28a ist an einer ersten ringförmigen Ausnehmung 44i montiert, die auf der Außenumfangsfläche der Seite des Armabschnitts 42 des Gleitabschnitts 44 ausgebildet ist. Der Innenumfangsteil der ersten Staubabdeckung 28a ist mit einem kreisförmigen Teil 42 an der proximalen Endseite des Armabschnitts 42 in Kontakt. Der Außenumfangsteil der zweiten Staubabdeckung 28b ist an einer zweiten ringförmigen Ausnehmung 44j montiert, die auf der Außenumfangsfläche des Gleitabschnitts 44 auf der gegenüberliegenden Seite der ersten ringförmigen Ausnehmung 44i in der Richtung der Drehmittelachse C ausgebildet ist. Der Innenumfangsteil der zweiten Staubabdeckung 28b ist mit der Innenumfangsfläche 40f des Lagerabschnitts 40 in Kontakt. Mit der Staubabdeckung 28 kann verhindert werden, dass Fremdkörper in den Bereich zwischen dem Lagerabschnitt 40 und dem Gleitabschnitt 44 eindringt.
Der Bewegungsumfangseinstellmechanismus 30 ist ein Mechanismus, der den Bewegungsumfang (den Hub) des Gleitabschnitts 44 in der Richtung der Drehmittelachse C bezüglich des Lagerabschnitts 40 einstellen kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Bewegungsumfangseinstellmechanismus 30 den Gleitabschnitt 44 beispielsweise um ein Maximum von ungefähr 10 mm in der Richtung der Drehmittelachse C bezüglich des Lagerabschnitts 40 bewegen. Der Bewegungsumfangseinstellmechanismus 30 umfasst, wie oben beschrieben wurde, das erste Regulierelement 30a und das zweite Regulierelement 30b auf, die an dem Lagerabschnitt 40 fixiert sind. Der Bewegungsumfangseinstellmechanismus 30 umfasst des Weiteren ein erstes Einstellelement (Stoppelement) 30c und ein zweites Einstellelement (Stoppelement) 30d. Das erste Einstellelement 30c ist in dem Gleitabschnitt 44 so installiert, dass es gegen das erste Regulierelement 30a anliegt. Das zweite Einstellelement 30d ist in dem Gleitabschnitt 44 so installiert, dass es gegen das zweite Regulierelement 30b anliegt. Das erste Regulierelement 30a ist an einem ersten Ende 40h des Lagerabschnitts 40 (das linke Ende in 5) angeordnet. Das zweite Regulierelement 30b ist an einem zweiten Ende 40i des Lagerabschnitts 40 (das rechte Ende in 5) angeordnet, das sich auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Endes 40h in der Richtung der Drehmittelachse C befindet, wobei die Phase um 180 Grad von dem ersten Regulierelement 30a verschoben ist. Zusätzlich beschränken das erste Regulierelement 30a und das zweite Regulierelement 30b, wie oben beschrieben, die Bewegung des Halteelements 24 in der Richtung der Drehmittelachse C. Mit dieser Anordnung wird sich bei der vorliegenden Ausführungsform das Halteelement 24 nur geringfügig bewegen, sogar wenn sich der Gleitabschnitt 44 in der Richtung der Drehmittelachse C bezüglich des Lagerabschnitts 40 bewegt, und sich im Wesentlichen nicht bewegen.
Das erste Einstellelement 30c und das zweite Einstellelement 30d sind Schraubelemente, die in die Schraublöcher 44e des Gleitabschnitts 44 zu schrauben sind. Das erste Einstellelement 30c und das zweite Einstellelement 30d umfassen bei der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise Innensechskant-Justierschrauben. Das erste Einstellelement 30c kann den Bewegungsumfang des Gleitabschnitts 44 zum ersten Ende 40h des Lagerabschnitts 40 hin um den Vorsprungsumfang des ersten Einstellelements 30c einstellen, wenn das erste Einstellelement 30c von dem Schraubloch 44e zum ersten Regulierelement 30a hin vorragt. Das zweite Einstellelement 30d kann den Bewegungsumfang des Gleitabschnitts 44 zum zweiten Ende 40i des Lagerabschnitts 40 hin um den Vorsprungsumfang des zweiten Einstellelements 30d einstellen, wenn das zweite Einstellelement 30d von dem Schraubloch 44e zum zweiten Regulierelement 30b hin vorragt. Wenn die Vorsprungslänge des ersten Einstellelements 30c (oder des zweiten Einstellelements 30d) groß ist, nimmt der Spalt zwischen dem ersten Einstellelement 30c und dem ersten Regulierelement 30a (oder der Spalt zwischen dem zweiten Einstellelement 30d und dem zweiten Regulierelement 30b) ab, so dass der Hub des Gleitelements 44 abnimmt. Indes sind die Anordnungen des ersten Einstellelements 30c und des zweiten Einstellelements 30d, wie auch des ersten Regulierelements 30a und des zweiten Regulierelements 30b, nicht auf die erste Ausführungsform beschränkt. Die Einstellelemente 30c und 30d können im Lagerabschnitt 40 installiert sein, und die Regulierelemente 30a und 30b können im Gleitabschnitt 44 installiert sein.
Der Spielbeseitigungsmechanismus 32 ist ein Mechanismus zum Beseitigen des Spiels zwischen dem Lagerabschnitt 40 und dem Gleitabschnitt 44 in der Radialrichtung und in der Umfangsrichtung. Mit anderen Worten ist der Spielbeseitigungsmechanismus 32 ein Mechanismus zum Beseitigen des Spiels des Gleitmechanismus 16 in der Radialrichtung und in der Umfangsrichtung. Der Spielbeseitigungsmechanismus 32 umfasst, wie in 6 gezeigt, ein Spielbeseitigungselement 32a, das im Gleitabschnitt 44 so installiert ist, dass es in der Lage ist, mit dem Lagerabschnitt 40 in Kontakt zu kommen. Wenn der Gleitabschnitt auf der Innenumfangsseite des Lagerabschnitts angeordnet ist, kann indes das Beseitigungselement im Lagerabschnitt installiert sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Spielbeseitigungselement 32a ein Schraubelement, das an einem Schraubloch 44k montiert ist, das in dem Gleitabschnitt 44 dem Lagerabschnitt 40 zugewandt ausgebildet ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Spielbeseitigungselement 32a Innensechskant-Justierschrauben. Das Schraubloch 44k ist in einer schrägen Richtung ausgebildet, die die Radialrichtung schneidet, dem ersten Vorsprung 40a des Lagerabschnitts 40 zugewandt. Die Ausbildungsrichtung des Schraublochs 44k kann jede Richtung sein, die es dem Spielbeseitigungselement 32a erlaubt, mit dem Lagerelement 40 in Kontakt zu sein. Das Beseitigungselement 32a umfasst einen Kontaktierungsabschnitt 32b, der in einer Kugelform vorragend ausgebildet ist, um mit der Schräge 40g des ersten Vorsprungs 40a am distalen Endabschnitt in Kontakt zu sein. Die Schräge 40g ist am ersten Vorsprung 40a ausgebildet, um im Wesentlichen rechtwinklig zu der Richtung zu sein, in der sich das Spielbeseitigungselement 32a bewegt. Bei einem in dieser Weise aufgebauten Spielbeseitigungsmechanismus 32 kann das Aufeinandertreffen des Rollelements 22 und der Gleitnut 26c in der Radialrichtung und in der Umfangsrichtung eingestellt werden, indem der Kontaktierungsabschnitt 32b des Spielbeseitigungselements 32a dazu gebracht wird, dass er mit der Schräge 40g des ersten Vorsprungs 40a in Kontakt ist, um leicht gegen die Schräge 40g zu drücken. Damit kann das Spiel des Gleitabschnitts 44 bezüglich des Lagerabschnitts 40 beseitigt werden, und der Gleitabschnitt gleitet leichtgängig bezüglich des Lagerabschnitts 40. Indes ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Spielbeseitigungsmechanismus 32 ausgebildet worden, um in der Lage zu sein, das Spiel des Gleitmechanismus 16 in der Umfangsrichtung und in der Radialrichtung zu beseitigen; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Der Spielbeseitigungsmechanismus 32 muss nur das Spiel des Gleitmechanismus 16 in der Radialrichtung beseitigen.
Das werkzeuglose Stoppelement 34 ist ein Element, das den Zahnkranzhauptkörper 46 bezüglich des Gleitabschnitts 44 in der Richtung der Drehmittelachse C fixiert und mit dem das manuelle Lösen des Zahnkranzhauptkörpers 46 bezüglich des Gleitabschnitts 44 möglich ist. Das werkzeuglose Stoppelement 34 umfasst einen Haltering 34a, der aus einem Metalldrahtmaterial gefertigt ist, das elastisch ist. Der Haltering 34a wird durch die Biegeverarbeitung eines Metalldrahts ausgebildet. Der Haltering 34a umfasst einen Ringfederabschnitt 34b und ein Paar Betätigungshandgriffe 34c. Der Ringfederabschnitt 34b kann an der Montagenut 44h montiert werden, die auf der Außenumfangsfläche des Lagerabschnitts 40 ausgebildet ist. Der Ringfederabschnitt 34b ist so ausgebildet, dass er einen kleineren Durchmesser aufweist als der Montagedurchmesser der Montagenut 44h in einem freien Zustand. Das Paar Betätigungshandgriffe 34c erstreckt sich radial nach außen von beiden Enden des Ringfederabschnitts 34b und kann manuell den Durchmesser des Ringfederabschnitt 34b so weiten, dass er breiter ist als die Montagenut 44h. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Ringfederabschnitt 34b so angeordnet, dass beide Enden in der Umfangsrichtung überlappen. Das Paar Betätigungshandgriffe 34c ist aus einer Verlängerung, die sich radial nach außen von den übereinandergelegten beiden Enden des Ringfederabschnitts 34b befindet, und aus dem distalen Ende gebildet, das sich in einer Richtung erstreckt, die rechtwinklig zu der Richtung ist, in der sich der Ringfederabschnitt 34b erstreckt, der zu einem Kreis gebogen ist. Indem dieses Paar Betätigungshandgriffe 34c in der Annäherungsrichtung mit Daumen und Zeigefinger zusammengedrückt und der Durchmesser des Ringfederabschnitts 34b geweitet wird, kann das werkzeuglose Stoppelement 34 von der Montagenut 44h entfernt werden.
Als nächstes wird das Verhalten der Kurbelanordnung 10 erklärt, wenn die Kurbelanordnung 10 nach der erste Ausführungsform, die auf diese Weise ausgebildet ist, an einem Tretlager montiert ist, das am Fahrrad montiert ist.
Wenn eine Kette am Zahnkranzhauptkörper 46 und einer Mehrzahl von hinteren Zahnkranzn montiert ist, und die Position der Kette am hinteren Zahnkranz in der Nabenwellenrichtung durch einen Gangschaltungsvorgang verschoben wird, bewegt sich der Zahnkranzhauptkörper 46 aufgrund der Zugkraft, die auf die Kette wirkt, in der Richtung, in der die Kette in Richtung der Drehmittelachse C verschoben wird. Aus diesem Grunde wird der Zustand, in dem die Kette in einem Winkel angeordnet ist, entspannt, und die Drehung des Zahnkranzhauptkörpers 46 wird effizient über die Kette an das hintere Zahnkranz übertragen.
Da der Gleitabschnitt 44 und der Lagerabschnitt 40, an denen der Zahnkranzhauptkörper 46 montiert ist (das heißt, der Gleitmechanismus 16), beide ausgebildet sind, sich in der Richtung der Drehmittelachse C zu erstrecken, können der Lagerabschnitt 40 und der Gleitabschnitt 44 eine hohe Festigkeit aufrechterhalten.
Was das Einstellen des Bewegungsumfangs des Gleitabschnitts 44 angeht, wird dieser durch Drehen des Einstellelements 30d eingestellt. Wenn das Einstellelement 30d in die Richtung zum Vortreiben der Schraube gedreht wird, nimmt der Bewegungsumfang des Gleitabschnitts 44 ab. Wenn das Einstellelement 30d in die Richtung zum Rückstellen der Schraube gedreht wird, nimmt der Bewegungsumfang des Gleitabschnitts 44 zu. Damit kann der Bewegungsumfang gemäß der Anzahl der hinteren Zahnkranz etc. eingestellt werden.
Beim Entfernen des Zahnkranzhauptkörpers 46 wird der Betätigungshandgriff 34c des werkzeuglosen Stoppelements 34 mit den Fingern zusammengedrückt, und der Ringfederabschnitt 34b wird geweitet, um breiter zu sein als der Kopplungsvorsprung 44f, wodurch die Entfernung dieses Teils von der Montagenut 44h erlaubt wird. Damit kann der Zahnkranzhauptkörper 46 entfernt werden, ohne ein Werkzeug zu verwenden.
In dem Fall, in dem der Lagerabschnitt 40 gegen den Gleitabschnitt 44 klappert, wird das Beseitigungselement 32a in der Richtung zum Vortreiben der Schraube gedreht, um gegen die Schräge 40g zu drücken. Damit kann das Auftreffen des Rollelements 22 und der Gleitnut 26c in der Radialrichtung und in der Umfangsrichtung eingestellt werden, und das Spiel kann beseitigt werden.
Zweite Ausführungsform
In den 7 und 8 wird eine Kurbelanordnung 110 gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. In den folgenden Erläuterungen der zweiten Ausführungsform werden bezüglich der Ausbildungen, die der Ausbildung der ersten Ausführungsform entsprechen, die in der ersten Ausführungsform verwendeten Bezugszeichen mit dreistelligen Codes mit denselben letzten zwei Stellen gezeigt, und die Ausbildungen, die dieselben sind wie die Ausbildungen der ersten Ausführungsform, werden mit denselben Bezugszeichen gezeigt.
Wie in den 7 und 8 gezeigt, umfasst die Kurbelanordnung 110 nach der zweiten Ausführungsform eine Drehmittelachse C. Die Kurbelanordnung 110 umfasst ein Kurbelelement 112 und ein Zahnkranzelement 114. Die Kurbelanordnung 110 umfasst des Weiteren eine Kurbelachswelle 120, zumindest ein Rollelement 122 und ein Halteelement 124.
Das Kurbelelement 112 umfasst einen allgemein rohrförmigen Lagerabschnitt 140, einen Armabschnitt 142 und ein Achswellenmontageloch 142. Der Lagerabschnitt 140 erstreckt sich in der Richtung der Drehmittelachse C. Der Armabschnitt 142 kann sich integral mit dem Lagerabschnitt 140 um die Drehmittelachse C drehen. Das Achswellenmontageloch 142a ist mit der Drehmittelachse C als Zentrum ausgebildet. In der zweiten Ausführungsform ist der Lagerabschnitt 140 separat von dem Armabschnitt 142 installiert.
Der Lagerabschnitt 140 ist beispielsweise eine auf Eisen basierende Legierung, wie etwa Edelstahl, oder eine auf Aluminium basierende Legierung. Auf der Außenumfangsfläche des Lagerabschnitts 140 ist eine Mehrzahl (beispielsweise sechs) von ersten Kontaktnuten 140c angeordnet, die mit einer Mehrzahl von Rollelementen 122 in Intervallen in der Umfangsrichtung in Kontakt sind. Der erste Endabschnitt 140k ist auf der Seite des Armabschnitts 142 mit der ersten Kontaktnut 140c geschlossen. In der Richtung der Drehmittelachse C ist der zweite Endabschnitt 140m der ersten Kontaktnut 140c, der auf der gegenüberliegenden Seite des Armabschnitts 142 positioniert ist, offen. Die Bewegung des Gleitabschnitts 144 zum Armabschnitt 142 hin wird in dem Teil verhindert, in dem die erste Kontaktnut 140c geschlossen ist.
Der Lagerabschnitt 140 ist durch eine Mehrzahl (beispielsweise sechs) Fixierbolzen 150 am Armabschnitt 142 fixiert. Im Lagerabschnitt 140 ist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 140h ausgebildet, durch die der Fixierbolzen 150 hindurch tritt, und ein Zentrierloch 140i, in dem der unten erwähnte Wellenmontageabschnitt 142d des Armabschnitts 142 zentriert ist. Die Durchgangslöcher 140 sind an der Außenumfangsseite des Zentrierlochs 140i in Intervallen in der Umfangsrichtung angeordnet. Das Zentrierloch 140i ist mit der Drehmittelachse C als Zentrum angeordnet.
Ein ringförmiges Element 152 ist durch eine Mehrzahl (beispielsweise drei) Bolzenelemente 154 am Endabschnitt auf der gegenüberliegenden Seite des Armabschnitts 142 des Lagerabschnitts 140 in der Richtung der Drehmittelachse C angeordnet, um den zweiten Endabschnitt 140m der ersten Kontaktnut 140c zu schließen. Auf der Endfläche auf der Seite der Kurbelachswelle 120 des Lagerabschnitts 140 ist eine ringförmige Ausnehmung 140j zur Montage des ringförmigen Elements 152 ausgebildet. Auf der Außenumfangsfläche des ringförmigen Elements 152 ist ein Nutendabschnitt 152a angeordnet, der in Intervallen in der Umfangsrichtung ausgenommen ist, um das Endstück der ersten Kontaktnut 140c zu schließen, an derselben Stelle wie die erste Kontaktnut 140c.
Der Armabschnitt 142 umfasst einen Wellenmontageabschnitt 142d, der mit dem Zentrierloch 140h in Eingriff kommt, ein Achswellenmontageloch 142a und ein Pedalmontageloch 142b, das dasselbe wie in der ersten Ausführungsform ist (siehe 7). Der Wellenmontageabschnitt 142d ist in seinem Durchmesser kleiner ausgebildet als der proximale Endabschnitt des Armabschnitts 142. Am Rand des Wellenmontageabschnitts 142d ist eine Mehrzahl von Schraublöchern 142e ausgebildet, in die die Fixierbolzen 150 eingeschraubt werden. Das Achswellenmontageloch 142a öffnet sich an der Endoberfläche des Wellenmontageabschnitts 142d. Anders als in der ersten Ausführungsform ist das Achswellenmontageloch 142a durch ein sich verjüngendes Kegelloch ausgebildet, dessen Querschnitt allgemein rechteckig ist. Das Achswellenmontageloch 142a weist dieselbe Form auf wie diejenige, die im japanischen Industriestandard (Japanese Industrial Standard) JIS D9415, 2, offenbart ist. Der Armabschnitt 142 ist mit der Kurbelachswelle 120 durch Montagebolzen, die sich in die Schraublöcher schrauben lassen, die an den Endoberflächen der Kurbelachswelle 120 ausgebildet sind, gekoppelt, um integral drehbar zu sein.
Wie in 7 gezeigt, umfasst das Zahnkranzelement 114 einen Gleitabschnitt 144 und einen Zahnkranzhauptkörper 146. Der Gleitabschnitt 144 erstreckt sich in der Richtung der Drehmittelachse C, um mit dem Lagerabschnitt 140 integral und drehbar zu sein, und ist ebenfalls in der Richtung der Drehmittelachse C verschiebbar. Der Lagerabschnitt 140 und der Gleitabschnitt 144 stellen den Gleitmechanismus 116 dar.
Der Gleitabschnitt 144 ist ein röhrenförmiges Element, das radial nach außen vom Lagerabschnitt 140 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist der Lagerabschnitt 140 radial nach innen bezüglich des Gleitabschnitts 144 angeordnet. Der Lagerabschnitt kann indes auch radial nach außen vom Gleitabschnitt angeordnet sein. Auf der Innenumfangsfläche des Gleitabschnitts 144 ist eine zweite Kontaktnut 144c ausgebildet, die mit dem Rollelement 122 in Kontakt kommen kann. Beide Enden der zweiten Kontaktnut 144c in der Richtung der Drehmittelachse C sind geschlossen. Eine Mehrzahl (beispielsweise vier) von Zahnkranzkopplungsarmen 144m, die sich radial erstrecken, ist integral auf der Außenumfangsfläche des Gleitabschnitts 144 installiert. Der Zahnkranzhauptkörper 146 ist am Zahnkranzkopplungsarm 144m fixiert. Ein Durchgangsloch 144n zum Fixieren des Zahnkranzes ist am distalen Endabschnitt jedes Zahnkranzkopplungsarms 144m ausgebildet. Auf diese Weise ist bei der zweiten Ausführungsform ein Verstärkungselement nicht installiert, und das Rollelement 122 ist unmittelbar mit dem Lagerabschnitt 140 und dem Gleitabschnitt 144 in Kontakt.
Der Zahnkranzhauptkörper 146 umfasst Zahnkranzzähne 146a auf dem Außenumfangsteil, und ist mit dem Gleitabschnitt 144 gekoppelt, um integral drehbar wie auch lösbar zu sein. Der Zahnkranzhauptkörper 146 ist mit einer Mehrzahl (beispielsweise vier) Kopplungsvorsprüngen 146b ausgebildet, die mit dem Zahnkranzkopplungsarm 144m im Innenumfangsteil in Eingriff kommen, die sich an der Innenumfangsseite erstrecken. An jedem Kopplungsvorsprung 146b ist ein Kopplungsloch 146c ausgebildet, das auf das Durchgangsloch 144n ausgerichtet ist. Ein Schraubenmutterelement 156 wird in dieses Durchgangsloch 144n und das Kopplungsloch 146c eingesetzt; indem das Bolzenelement 158, das von der gegenüberliegenden Seite des Zahnkranzhauptkörpers 146 montiert wird, in dem Schraubenmutterelement 156 verschraubt wird, wird der Zahnkranzhauptkörper 146 am Gleitabschnitt 144 fixiert.
Die Kurbelachswelle 120 umfasst ein sich verjüngendes Kegelteil 120a mit einem rechteckigen Querschnitt, der mit dem Achswellenmontageloch 142a in Eingriff kommt, und einen Lagerabschnitt 120b mit großem Durchmesser, das durch ein Tretlager drehbar gelagert ist, das nicht im Diagramm gezeigt ist. Das Kegelteil 120a weist dieselbe Form auf wie die, die in JIS D 9403, 2, offenbart ist. Bei der zweiten Ausführungsform ist die Kurbelachswelle 120 lösbar mit dem Achswellenmontageloch 142a gekoppelt.
Bei der zweiten Ausführungsform ist zumindest ein Rollelement 122 zwischen dem Lagerabschnitt 140 und dem Gleitabschnitt 144 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform gibt es eine Mehrzahl von Rollelementen 122. Genauer gesagt sind zwei Rollelemente 122 in einer Reihe in der Richtung der Drehmittelachse C angeordnet, und sechs sind in Intervallen in der Umfangsrichtung angeordnet. Somit werden bei der vorliegenden Ausführungsform zwölf Rollelemente 122 verwendet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Rollelement 122 eine Kugel. Das Rollelement 122 kann auch nadelförmig oder walzenförmig sein.
Das Halteelement 124 ist ein Element, das aus einer zylindrischen Metallplatte gefertigt ist. Das Halteelement 124 kann durch ein nichtmetallisches Material, wie etwa ein starres Harz etc., ausgebildet sein. Das Halteelement 124 hält eine Mehrzahl von Rollelementen 122 in der Umfangsrichtung in Intervallen. Bei der vorliegenden Ausführungsform hält das Halteelement 124 auch eine Mehrzahl (beispielsweise zwei) von Rollelementen 122 in Intervallen in der Richtung der Drehmittelachse C. Das Halteelement 124 ist zwischen dem Lagerabschnitt 140 und dem Gleitabschnitt 144 angeordnet. Das Halteelement 124 kann sich in der Richtung der Drehmittelachse C in dem Bereich bewegen, in dem das Rollelement 122 mit der ersten Kontaktnut 140c und der zweiten Kontaktnut 144c in Kontakt sein und sich bewegen kann.
Auch bei der auf diese Weise ausgebildeten Kurbelanordnung 110 nach der zweiten Ausführungsform sind sowohl der Gleitabschnitt 144 als auch der Lagerabschnitt 140, an denen der Zahnkranzhauptkörper 146 montiert ist (das heißt, der Gleitmechanismus 116), ausgebildet, sich in der Richtung der Drehmittelachse C zu erstrecken, und der Lagerabschnitt 140 und der Gleitabschnitt 144 können eine hohe Festigkeit aufrechterhalten.
Dritte Ausführungsform
In den 9 bis 11 wird eine Kurbelanordnung 210 gemäß einer dritten Ausführungsform gezeigt. Die Fahrradkurbelanordnung 210 weist eine Drehmittelachse C auf. Die Fahrradkurbelanordnung 210 umfasst ein Kurbelelement 212, ein Zahnkranzelement 214, eine Kurbelachswelle 20 und ein werkzeugloses Stoppelement 34. Somit ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein Gleitmechanismus nicht installiert.
Das Kurbelelement 212 ist ein Element, das aus einem Leichtmetall, wie etwa Aluminium etc., gefertigt ist, und ist um die Drehmittelachse C drehbar. Das Kurbelelement 212 umfasst einen Zahnkranzkopplungsabschnitt 240 und einen Armabschnitt 242. Der Zahnkranzkopplungsabschnitt 240 ist ein scheibenförmiges Element, das ein Zahnkranzelement 214 um die Drehmittelachse C befestigen kann, um sowohl integral drehbar als auch lösbar zu sein. Der Zahnkranzkopplungsabschnitt 240 weist eine Mehrzahl (beispielsweise acht) von Kopplungsvorsprüngen 244f auf der Außenumfangsfläche zum Montieren des Zahnkranzelements 214 auf, um integral drehbar als auch lösbar zu sein. Der Kopplungsvorsprung 244f ist in regelmäßigen Intervallen oder in unregelmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform sind die Kopplungsvorsprünge 244f in regelmäßigen Intervallen ausgebildet, können sich aber auch in unregelmäßigen Intervallen befinden. Zusätzlich umfasst der Zahnkranzkopplungsabschnitt 240 einen Positioniervorsprung 244g zum Positionieren des Zahnkranzelements 214 auf der Außenumfangsfläche in der Richtung der Drehmittelachse C und eine Montagenut 244h zum Montieren des werkzeuglosen Stoppelements 34. Der Positioniervorsprung 244g kann jede Form aufweisen, die das Positionieren der Montagerichtung des Zahnkranzelements 214 erlaubt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Positioniervorsprüngen in Intervallen in der Umfangsrichtung angeordnet, jedoch können die Positioniervorsprünge 244g auch integral in einer Ringform ausgebildet sein. Ferner erstreckt sich die Montagenut 244h in einer Bogenform entlang der Umfangsrichtung der Positioniervorsprünge 244g. Wenn das werkzeuglose Stoppelement 34 an der Montagenut 244h montiert ist, wird das Zahnkranzelement 214, das durch den Positioniervorsprung 244g positioniert ist, in der Richtung der Drehmittelachse C gestoppt.
Der Armabschnitt 242 ist integral an dem Zahnkranzkopplungsabschnitt 240 installiert. Der Armabschnitt 242 ist in derselben Weise ausgebildet wie der Armabschnitt 42 der ersten Ausführungsform und umfasst ein Achswellenmontageloch 242a und ein Pedalmontageloch 242b.
Das Zahnkranzelement 214 ist in derselben Weise ausgebildet wie der Zahnkranzhauptkörper 46 der ersten Ausführungsform. Das Zahnkranzelement 214 weist eine Mehrzahl von Zahnkranzzähnen 46a am Außenumfangsteil auf. Das Zahnkranzelement 214 weist eine Mehrzahl Kopplungsausnehmungen 46b auf, die mit den Kopplungsvorsprüngen 244f am Innenumfangsteil in Eingriff kommen.
Die Kurbelachswelle 20 ist in derselben Weise ausgebildet wie die erste Ausführungsform und ist in das Achswellenmontageloch 242a pressgepasst. Die Kurbelachswelle 20 umfasst einen ersten Eingriffsabschnitt 20a und einen zweiten Eingriffsabschnitt 20b.
Das werkzeuglose Stoppelement 34 ist in derselben Weise ausgebildet wie in der ersten Ausführungsform und kann das Zahnkranzelement 214 in der Axialrichtung bezüglich des Kurbelelements 212 stoppen. Das Zahnkranzelement 214 kann manuell gelöst werden, ohne ein Werkzeug zu verwenden. Das werkzeuglose Stoppelement 34 umfasst einen Haltering 34a. Der Haltering 34a umfasst in derselben Weise wie in der ersten Ausführungsform einen Ringfederabschnitt 34b und ein Paar Betätigungshandgriffe 34c, die an beiden Enden des Ringfederabschnitts 34b installiert sind.
Da bei der Fahrradkurbelanordnung 210 nach der dritten Ausführungsform, die auf diese Weise ausgebildet ist, das werkzeuglose Stoppelement 34 ohne Verwendung eines Werkzeugs befestigt und gelöst werden kann, wenn das Zahnkranzelement 214 befestigt und gelöst wird, kann das Zahnkranzelement 214 leicht befestigt und gelöst werden.
Vierte Ausführungsform
Wie in den 12 und 13 gezeigt, wird eine Kurbelanordnung 310 gemäß einer vierten Ausführungsform gezeigt. Die Kurbelanordnung 310 ist identisch mit der Kurbelanordnung 10, mit der Ausnahme, dass ein stoßabsorbierendes Merkmal hinzugefügt wurde, wie unten erläutert. In den folgenden Erläuterungen werden bezüglich der Ausbildungen, die der Ausbildung der ersten Ausführungsform entsprechen, die in der ersten Ausführungsform verwendeten Bezugszeichen mit dreistelligen Codes mit denselben letzten zwei Stellen gezeigt, und die Ausbildungen, die dieselben sind wie die Ausbildungen der ersten Ausführungsform, werden mit denselben Bezugszeichen gezeigt.
Wie in den 12 und 13 gezeigt, umfasst die Kurbelanordnung 310 das Kurbelelement 12, das Zahnkranzelement 14, die Kurbelachswelle 20, das Halteelement 24, eine Staubabdeckung 28 und ein werkzeugloses Stoppelement 34 der ersten Ausführungsform. Die Fahrradkurbelanordnung 310 weist eine Drehmittelachse C auf. Obwohl sie nicht in den 12 und 13 gezeigt sind, umfasst die Kurbelanordnung 310 ebenfalls die Rollelemente 22, die Verstärkungselemente 26 und den Spielbeseitigungsmechanismus 32 der ersten Ausführungsform. Das Kurbelelement 12 umfasst den Lagerabschnitt 40, der das Achswellenmontageloch 42a mit der Drehmittelachse C als Zentrum aufweist. Das Kurbelelement 12 ist um die Drehmittelachse C drehbar angeordnet. Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform ist bei der Fahrradkurbelanordnung 310 das Zahnkranzelement 14 integral und drehbar an dem Kurbelelement 12 befestigt. Ebenfalls ähnlich wie in der ersten Ausführungsform umfasst die Kurbelanordnung 310 des Weiteren den Gleitmechanismus 16, um das Zahnkranzelement 14 bezüglich des Kurbelelements 12 in einer Axialrichtung beweglich zu koppeln.
Die Kurbelanordnung 310 umfasst des Weiteren einen Bewegungsumfangseinstellmechanismus 330, der ein erstes Stoppelement (Regulierelement) 330a, ein weiteres erstes Stoppelement (Regulierelement) 330b, ein zweites Stoppelement (Einstellelement) 330c und ein weiteres zweites Stoppelement (Einstellelement) 330d umfasst. Die ersten Stoppelemente 330a, 330b sind auf dieselbe Weise an dem Kurbelelement 12 befestigt wie in der ersten Ausführungsform, wie sie oben besprochen ist. Die ersten Stoppelemente 330a, 330b stellen erste und zweite Regulierelemente dar. Die zweiten Stoppelemente 330c, 330d sind auf dieselbe Weise an dem Zahnkranzelement 14 befestigt wie in der ersten Ausführungsform, wie sie oben besprochen ist. Die zweiten Stoppelemente 330c, 330d stellen erste und zweite Einstellelemente dar. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass der Bewegungsumfangseinstellmechanismus 330 der Kurbelanordnung 310 des Weiteren ein Dämpfungselement 330e umfasst. Das Dämpfungselement 330e ist an zumindest einem von den ersten Stoppelementen 330a, 330b und den zweiten Stoppelementen 330c, 330d befestigt und ausgebildet, das andere von den ersten Stoppelementen 330a, 330b und den zweiten Stoppelementen 330c, 330d zu kontaktieren, während der Gleitmechanismus 16 in Betrieb ist. Das Dämpfungselement 330e ist bevorzugt an dem zumindest einen von den ersten Stoppelementen 330a, 330b und den zweiten Stoppelementen 330c, 330d mittels Klebstoff befestigt. Bevorzugt umfasst der Bewegungsumfangseinstellmechanismus 330 ferner ein weiteres Dämpfungselement 330f. Hier, in der vierten Ausführungsform, sind die Dämpfungselemente 330e, 330f jeweils an den ersten Stoppelementen 330a, 330b fixiert. Auch sind hier, in der vierten Ausführungsform, die Dämpfungselemente 300e, 300f bevorzugt mittels Klebstoff an den ersten Stoppelementen 330a, 330b befestigt. Die Dämpfungselemente 330e, 330f sind bevorzugt aus einem elastischen Material gefertigt. Die Dämpfungselemente 330e, 330f sind bevorzugter aus Urethan gefertigt.
Die ersten Stoppelemente 330a, 330b und die zweiten Stoppelemente 330c, 330d stellen den Bewegungsumfangseinstellmechanismus 330 zum selektiven Einstellen eines Bewegungsumfangs des Gleitmechanismus 16 dar.
Fünfte Ausführungsform
Wie in den 14 und 15 gezeigt, wird eine Kurbelanordnung 410 gemäß einer fünften Ausführungsform gezeigt. Die Kurbelanordnung 410 ist identisch mit der Kurbelanordnung 10, mit der Ausnahme, dass ein stoßabsorbierendes Merkmal hinzugefügt wurde, wie unten erläutert. In den folgenden Erläuterungen werden bezüglich der Ausbildungen, die der Ausbildung der ersten Ausführungsform entsprechen, die in der ersten Ausführungsform verwendeten Bezugszeichen mit dreistelligen Codes mit denselben letzten zwei Stellen gezeigt, und die Ausbildungen, die dieselben sind wie die Ausbildungen der ersten Ausführungsform, werden mit denselben Bezugszeichen gezeigt.
Wie in den 14 und 15 gezeigt, umfasst die Fahrradkurbelanordnung 410 das Kurbelelement 12, das Zahnkranzelement 14, die Kurbelachswelle 20, das Halteelement 24, eine Staubabdeckung 28 und ein werkzeugloses Stoppelement 34 der ersten Ausführungsform. Die Fahrradkurbelanordnung 410 weist eine Drehmittelachse C auf. Obwohl sie nicht in den 14 und 15 gezeigt sind, umfasst die Kurbelanordnung 410 ebenfalls die Rollelemente 22, die Verstärkungselemente 26 und den Spielbeseitigungsmechanismus 32 der ersten Ausführungsform. Das Kurbelelement 12 umfasst den Lagerabschnitt 40, der das Achswellenmontageloch 42a mit der Drehmittelachse C als Zentrum aufweist. Das Kurbelelement 12 ist um die Drehmittelachse C drehbar angeordnet. Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform ist bei der Fahrradkurbelanordnung 410 das Zahnkranzelement 14 integral und drehbar an dem Kurbelelement 12 befestigt. Ebenfalls ähnlich wie in der ersten Ausführungsform umfasst die Kurbelanordnung 410 des Weiteren den Gleitmechanismus 16, um das Zahnkranzelement 14 bezüglich des Kurbelelements 12 in einer Axialrichtung beweglich zu koppeln.
Die Kurbelanordnung 410 umfasst des Weiteren einen Bewegungsumfangseinstellmechanismus 430, der ein erstes Stoppelement (Regulierelement) 430a, ein weiteres erstes Stoppelement (Regulierelement) 430b, ein zweites Stoppelement (Einstellelement) 430c und ein weiteres zweites Stoppelement (Einstellelement) 430d umfasst. Die ersten Stoppelemente 430a, 430b sind auf dieselbe Weise an dem Kurbelelement 12 befestigt wie in der ersten Ausführungsform, wie sie oben besprochen ist. Die ersten Stoppelemente 430a, 430b stellen erste und zweite Regulierelemente dar. Die zweiten Stoppelemente 430c, 430d sind auf dieselbe Weise an dem Zahnkranzelement 14 befestigt wie in der ersten Ausführungsform, wie sie oben besprochen ist. Die zweiten Stoppelemente 430c, 430d stellen erste und zweite Einstellelemente dar. Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass der Bewegungsumfangseinstellmechanismus 430 der Kurbelanordnung 410 des Weiteren ein Paar Dämpfungselemente 430e, 430f umfasst. Hier, in der fünften Ausführungsform, sind die Dämpfungselemente 430e, 430f jeweils an den zweiten Stoppelementen 430c, 430d befestigt und ausgebildet, jeweils die ersten Stoppelemente 430a, 430b zu kontaktieren, während der Gleitmechanismus 16 in Betrieb ist. Die Dämpfungselemente 430e, 430f sind bevorzugt jeweils an den zweiten Stoppelementen 430c, 430d mittels Klebstoff befestigt. Die Dämpfungselemente 430e, 430f sind bevorzugt aus einem elastischen Material gefertigt. Die Dämpfungselemente 430e, 430f sind bevorzugter aus Urethan (bevorzugt mit geringer Elastizität) gefertigt.
Sechste Ausführungsform
Wie in den 16 bis 18 gezeigt, wird eine Kurbelanordnung 510 gemäß einer sechsten Ausführungsform gezeigt. Die Kurbelanordnung 510 ist identisch mit der Kurbelanordnung 10, mit der Ausnahme, dass ein stoßabsorbierendes Merkmal hinzugefügt wurde, wie unten erläutert. In den folgenden Erläuterungen werden bezüglich der Ausbildungen, die der Ausbildung der ersten Ausführungsform entsprechen, die in der ersten Ausführungsform verwendeten Bezugszeichen mit dreistelligen Codes mit denselben letzten zwei Stellen gezeigt, und die Ausbildungen, die dieselben sind wie die Ausbildungen der ersten Ausführungsform, werden mit denselben Bezugszeichen gezeigt.
Wie in den 16 bis 18 gezeigt, umfasst die Fahrradkurbelanordnung 510 das Kurbelelement 12, das Zahnkranzelement 14, die Kurbelachswelle 20, das Halteelement 24, eine Staubabdeckung 28 und ein werkzeugloses Stoppelement 34 der ersten Ausführungsform. Die Fahrradkurbelanordnung 510 weist eine Drehmittelachse C auf. Obwohl sie nicht in den 16 bis 18 gezeigt sind, umfasst die Kurbelanordnung 510 ebenfalls die Rollelemente 22, die Verstärkungselemente 26 und den Spielbeseitigungsmechanismus 32 der ersten Ausführungsform. Das Kurbelelement 12 umfasst den Lagerabschnitt 40, der das Achswellenmontageloch 42a mit der Drehmittelachse C als Zentrum aufweist. Das Kurbelelement 12 ist um die Drehmittelachse C drehbar angeordnet. Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform ist bei der Fahrradkurbelanordnung 510 das Zahnkranzelement 14 integral und drehbar an dem Kurbelelement 12 befestigt. Ebenfalls ähnlich wie in der ersten Ausführungsform umfasst die Kurbelanordnung 510 des Weiteren den Gleitmechanismus 16, um das Zahnkranzelement 14 bezüglich des Kurbelelements 12 in einer Axialrichtung beweglich zu koppeln.
Die Kurbelanordnung 510 umfasst des Weiteren einen Bewegungsumfangseinstellmechanismus 530, der ein erstes Stoppelement (Regulierelement) 530a, ein weiteres erstes Stoppelement (Regulierelement) 530b, ein zweites Stoppelement (Einstellelement) 530c und ein weiteres zweites Stoppelement (Einstellelement) 530d umfasst. Die ersten Stoppelemente 530a, 530b sind auf dieselbe Weise an dem Kurbelelement 12 befestigt wie in der ersten Ausführungsform, wie sie oben besprochen ist. Die ersten Stoppelemente 530a, 530b stellen erste und zweite Regulierelemente dar. Die zweiten Stoppelemente 530c, 530d sind auf dieselbe Weise an dem Zahnkranzelement 14 befestigt wie in der ersten Ausführungsform, wie sie oben besprochen ist. Die zweiten Stoppelemente 530c, 530d stellen erste und zweite Einstellelemente dar. Die sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass der Bewegungsumfangseinstellmechanismus 530 der Kurbelanordnung 510 des Weiteren ein Paar Dämpfungselemente 530e, 530f umfasst. Hier, in der sechsten Ausführungsform, sind die Dämpfungselemente 530e, 530f jeweils gleitend mit den zweiten Stoppelementen 530c, 530d gekoppelt und ausgebildet, jeweils die ersten Stoppelemente 530a, 530b zu kontaktieren, während der Gleitmechanismus 16 in Betrieb ist. Hier umfassen die Dämpfungselemente 530e, 530f einen Stab als Kontaktelement, um selektiv mit den ersten Stoppelementen 530a, 530 in Kontakt zu kommen. Die Dämpfungselemente 530e, 530f sind durch ein Vorspannelement 530g (z.B. eine Spiraldruckfeder in der sechsten Ausführungsform) in eine ausgefahrene Position vorgespannt. Somit stellen die ersten Stoppelemente 530a, 530b zusammen mit den Dämpfungselementen 530e, 530f und den Vorspannelementen 530g (nur eines ist gezeigt) Stabstößel dar, die in ihrem Aufbau identisch sind. Während die ersten Stoppelemente 530a, 530b jeweils mit einem Außengewinde versehen sind, um die ersten Stoppelemente 530a, 530b verstellbar an dem Gleitabschnitt 44 des Zahnkranzelements 14 zu befestigen, können die ersten Stoppelemente 530a, 530b auf andere Weisen verstellbar befestigt werden, wie benötigt und/oder gewünscht. Während die ersten Stoppelemente 530a, 530b als ein einziges Teil dargestellt sind, sind auch bevorzugt die ersten Stoppelemente 530a, 530b aus zwei oder mehr Teilen aufgebaut, um die Dämpfungselemente 530e, 530f und die Vorspannelemente 530g innerhalb der ersten Stoppelemente 530a, 530b zu installieren.
Modifizierte Beispiele
Es wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Modifikationen können gemacht werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Spezifisch können die verschiedenen Ausführungsformen und modifizierten Beispiele, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, nach Bedarf frei kombiniert werden.

(a) In der ersten, vierten, fünften und sechsten Ausführungsform wurden jeweils die Verstärkungselemente 26, die Staubabdeckung 28, der Bewegungsumfangseinstellmechanismus 30, der Spielbeseitigungsmechanismus 32 und das werkzeuglose Stoppelement 34 installiert. Jedoch müssen diese Teile nicht installiert werden, oder es kann zumindest eines dieser Teile installiert werden.
(b) In der zweiten Ausführungsform werden eine Mehrzahl von Verstärkungselementen, eine Staubabdeckung, ein Bewegungsumfangseinstellmechanismus, ein Spielbeseitigungsmechanismus und ein werkzeugloses Stoppelement nicht installiert. Jedoch ist die zweite Ausführungsform nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Die zweite Ausführungsform kann zumindest eines von einer Mehrzahl von Verstärkungselementen, einer Staubabdeckung, einem Bewegungsumfangseinstellmechanismus, einem Spielbeseitigungsmechanismus und einem werkzeugloses Stoppelement installiert haben. Spezifisch sollte beim Installieren eines werkzeuglosen Stoppelements der Aufbau der Außenumfangsfläche des Gleitelements 144 in derselben Weise aufgebaut sein, wie bei der ersten Ausführungsform. Zusätzlich zum oben Stehenden kann die Mehrzahl von Verstärkungselementen, die Staubabdeckung, der Bewegungsumfangseinstellmechanismus und der Spielbeseitigungsmechanismus ebenfalls bei der Ausbildung der zweiten Ausführungsform angewandt werden.
(c) In der ersten, zweiten, vierten, fünften und sechsten Ausführungsform wurde jeweils der Gleitwiderstand durch die Verwendung eines Rollelementes zwischen dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt reduziert. Jedoch sind die Ausführungsformen nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Der Lagerabschnitt und der Gleitabschnitt können unmittelbar gekoppelt sein, so dass sie sowohl gleitfähig wie auch integral drehbar sind. Beispielsweise können der Lagerabschnitt und der Gleitabschnitt kerbverzahnt sein. In diesem Fall kann ein Schmieröl oder eine Beschichtung zur Verringerung des Gleitwiderstandes, wie etwa eine Fluorverbindungsbeschichtung oder ein harter Kohlenstofffilm, auf zumindest einer der Gleitfläche des Lagerabschnitts und der Gleitfläche des Gleitabschnitts ausgebildet sein.
(d) In der ersten, dritten, vierten, fünften und sechsten Ausführungsform wurde jeweils das werkzeuglose Stoppelement 34 durch ein Federdrahtmaterial ausgebildet. Jedoch sind die Ausführungsformen nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Das werkzeuglose Stoppelement kann in jeder Weise ausgebildet sein, solange der Zahnkranzhauptkörper 46 und das Zahnkranzelement 214 manuell gelöst werden können. Beispielsweise kann das werkzeuglose Stoppelement ein Schraubelement oder ein elastisches Verriegelungselement sein, das unmittelbar mit den Fingern bezüglich des Gleitabschnitts befestigt und gelöst werden kann.
(e) Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen gab es nur ein vorderes Zahnkranz. Jedoch sind die Ausführungsformen nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auf eine Kurbelanordnung mit einer Mehrzahl (beispielsweise zwei oder drei) von vorderen Zahnkranzn angewandt werden. Spezifisch kann in diesem Fall der Grad, in dem die Kette in einem Winkel angeordnet ist, der durch den Eingriff der minimalen Anzahl von miteinander in Eingriff stehenden Zähne oder der maximalen Anzahl von miteinander in Eingriff stehenden Zähne zwischen dem vorderen Zahnkranz und dem hinteren Zahnkranz verursacht wird, reduziert werden.
(f) In den oben beschriebenen Ausführungsformen war die Dicke jedes Zahnkranzzahns in der Richtung der Drehmittelachse C (der Axialrichtung) dieselbe, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Gesamtzahl an Zahnkranzzähnen zu einer geraden Zahl gemacht werden, und erste Zahnkranzzähne, die eine erste axiale Dicke umfassen, die mit dem äußeren Glied der Kette in Eingriff kommen, jedoch nicht mit dem inneren Glied der Kette in Eingriff kommen, wie auch zweite Zahnkranzzähne, die eine zweite axiale Dicke umfassen, die kleiner ist als die erste axiale Dicke, und die mit dem inneren Glied der Kette in Eingriff kommen können, können abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet werden. Bei dieser Art Aufbau fällt die Kette beim Drehantrieb nicht ohne weiteres von dem Zahnkranz ab.
(g) Die Umfangsrichtungslänge des distalen Endes der Zahnkranzzähne in der Radialrichtung kann größer ausgeführt werden als die Umfangsrichtungslänge des Zwischenstücks der Zahnkranzzähne in der Radialrichtung, wo die Rolle der Kette beim Drehantrieb in Kontakt kommt. Bei dieser Art Aufbau fällt die Kette beim Drehantrieb nicht ohne weiteres von dem Zahnkranz ab.
(h) In der vierten und fünften Ausführungsform sind die Dämpfungselemente aus einem elastischen Material, wie etwa Urethan, gefertigt. Jedoch sind die Dämpfungselemente nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Beispielsweise können die Dämpfungselemente alternativ Federn sein.
(i) In der sechsten Ausführungsform sind die Dämpfungselemente stabförmige Elemente, die Stabstößel mit den ersten Stoppelementen bilden. Jedoch sind die Dämpfungselemente nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Die Dämpfungselemente können Kugelstößel sein, die eine Kugel als Kontaktelement aufweisen. Die Kugel kann aus entweder einem elastischen Material oder einem nicht-elastischen Material gefertigt sein.

Gemäß der vorliegenden Erfindung gleiten der Lagerabschnitt und der Gleitabschnitt zwischen dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt, die sich in der Axialrichtung erstrecken, so dass die Festigkeit des Teils, das das Zahnkranzelement lagert, auf einem hohen Niveau gehalten werden kann.
Da gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung das werkzeuglose Stoppelement ohne Verwendung eines Werkzeugs befestigt und gelöst werden kann, wenn das Zahnkranzelement befestigt und gelöst wird, kann das Zahnkranzelement leicht befestigt und gelöst werden.
Der Begriff "umfassend" und dessen Ableitungen, wie sie hier verwendet werden, sollen offene Begriffe sein, die die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Zahlen und/oder Schritte angeben. Dieses Konzept gilt ebenfalls für Wörter mit ähnlicher Bedeutung, zum Beispiel die Begriff "aufweisen", "einschließen" und deren Ableitungen.
Der Begriff "befestigt" oder "befestigen", wie er hier verwendet wird, umfasst Ausbildungen, bei denen ein Element direkt an einem anderen Element befestigt ist, indem das Element direkt an dem anderen Element angebracht wird; Ausbildungen, bei denen das Element indirekt an dem anderen Element über Zwischenelement(e) befestigt ist; und Ausbildungen, bei denen ein Element mit einem anderen Element integral ist, d.h., ein Element ist im Prinzip Teil des anderen Elements. Dieses Konzept gilt ebenfalls für Wörter mit ähnlicher Bedeutung, zum Beispiel "zusammengefügt", "angeschlossen", "gekoppelt", "montiert", "verbunden", "fixiert" und deren Ableitungen.
Obwohl nur ausgewählte Ausführungsformen zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung ausgesucht wurden, wird es Fachleuten aus dieser Offenbarung heraus deutlich sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen hier gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Somit werden die vorstehenden Beschreibungen der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung nur zur Verdeutlichung vorgesehen, und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung, wie sie durch die anhängenden Ansprüche und deren Äquivalente beschrieben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS D9415 [0098]
JIS D 9403 [0102]

Claims

Fahrradkurbelanordnung, die eine Drehmittelachse aufweist, wobei die Fahrradkurbelanordnung umfasst: ein Kurbelelement, das einen Lagerabschnitt und einen Armabschnitt aufweist, wobei sich der Lagerabschnitt von dem Armabschnitt in einer Axialrichtung erstreckt, wobei der Armabschnitt integral mit dem Lagerabschnitt um die Drehmittelachse drehbar ist; und ein Zahnkranzelement, das einen Gleitabschnitt aufweist, der sich in der Axialrichtung erstreckt, wobei der Gleitabschnitt mit dem Lagerabschnitt integral drehbar ist, wobei der Gleitabschnitt in der Axialrichtung verschiebbar an den Lagerabschnitt gekoppelt ist.
Fahrradkurbelanordnung nach Anspruch 1, wobei das Kurbelelement ein Achswellenmontageloch aufweist, das mit der Drehmittelachse als ein Zentrum ausgebildet ist; und der Lagerabschnitt um das Achswellenmontageloch herum ausgebildet ist.
Fahrradkurbelanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Lagerabschnitt radial nach innen bezüglich des Gleitabschnitts angeordnet ist.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, des Weiteren umfassend zumindest ein Rollelement, das zwischen dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt angeordnet ist, wobei bevorzugt das Rollelement eine Kugel ist.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, des Weiteren umfassend eine Mehrzahl von Rollelementen, die zwischen dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt angeordnet sind, und ein Halteelement, das die Mehrzahl von Rollelementen in einer Umfangsrichtung bezüglich der Drehmittelachse in Abständen hält.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, des Weiteren umfassend ein Verstärkungselement, das in zumindest einem von dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt installiert ist und das so gleitet, dass es das Rollelement kontaktiert.
Fahrradkurbelanordnung nach Anspruch 6, wobei das Verstärkungselement eine Härte aufweist, die größer ist als eine Härte des zumindest einen von dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt, in dem das Verstärkungselement angeordnet ist.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Lagerabschnitt einstückig mit dem Armabschnitt installiert ist.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Lagerabschnitt separat von dem Armabschnitt installiert ist.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, des Weiteren umfassend eine Staubabdeckung, die einen Spalt zwischen dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt abdeckt.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, des Weiteren umfassend einen Bewegungsumfangseinstellmechanismus, der angeordnet ist, um einen Bewegungsumfang des Gleitabschnitts in der Axialrichtung bezüglich des Lagerabschnitts einzustellen.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, des Weiteren umfassend einen Spielbeseitigungsmechanismus, der angeordnet ist, um Spiel zwischen dem Lagerabschnitt und dem Gleitabschnitt in einer Radialrichtung bezüglich der Drehmittelachse zu beseitigen.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Zahnkranzelement des Weiteren einen Zahnkranzhauptkörper umfasst, der an den Gleitabschnitt gekoppelt ist, um damit integral drehbar zu sein und lösbar an den Gleitabschnitt gekoppelt ist.
Fahrradkurbelanordnung nach Anspruch 13, des Weiteren umfassend ein werkzeugloses Stoppelement, das den Zahnkranzhauptkörper bezüglich des Gleitabschnitts in der Axialrichtung fixiert und mit dem der Zahnkranzhauptkörper manuell lösbar an den Gleitabschnitt gekoppelt ist.
Fahrradkurbelanordnung nach Anspruch 14, wobei der Gleitabschnitt eine Außenumfangsfläche mit einer Montagenut aufweist, die sich in einer Umfangsrichtung auf der Außenumfangsfläche erstreckt, und das werkzeuglose Stoppelement umfasst: einen Ringfederabschnitt, der an der Montagenut montiert ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als ein Montagedurchmesser der Montagenut in einem freien Zustand, und ein Paar Betätigungshandgriffe, das sich radial nach außen von beiden Enden des Ringfederabschnitts erstreckt, um manuell einen Durchmesser des Ringfederabschnitts so zu weiten, dass er breiter ist als die Montagenut.
Fahrradkurbelanordnung, die eine Drehmittelachse aufweist, wobei die Fahrradkurbelanordnung umfasst: ein Kurbelelement, das um die Drehmittelachse drehbar angeordnet ist; ein Zahnkranzelement, das integral und drehbar an dem Kurbelelement befestigt ist; einen Gleitmechanismus, der das Zahnkranzelement bezüglich des Kurbelelements in einer Axialrichtung beweglich koppelt; und einen Bewegungsumfangseinstellmechanismus, der einen Bewegungsumfang des Gleitmechanismus selektiv einstellt.
Fahrradkurbelanordnung nach Anspruch 16, des Weiteren umfassend eine Staubdichtung, die beide Enden des Gleitabschnitts in der Axialrichtung abdeckt.
Fahrradkurbelanordnung, die eine Drehmittelachse aufweist, wobei die Fahrradkurbelanordnung umfasst: ein Kurbelelement, das um die Drehmittelachse drehbar angeordnet ist; ein Zahnkranzelement, das integral und drehbar an dem Kurbelelement befestigt ist; einen Gleitmechanismus, der das Zahnkranzelement bezüglich des Kurbelelements in einer Axialrichtung beweglich koppelt; und eine Staubabdeckung, die beide Enden des Gleitabschnitts in der Axialrichtung abdeckt.
Fahrradkurbelanordnung, die eine Drehmittelachse aufweist, wobei die Fahrradkurbelanordnung umfasst: ein Kurbelelement, das um die Drehmittelachse drehbar angeordnet ist; ein Zahnkranzelement, das integral und drehbar an dem Kurbelelement befestigt ist; einen Gleitmechanismus, der das Zahnkranzelement bezüglich des Kurbelelements in einer Axialrichtung beweglich koppelt; und einen Spielbeseitigungsmechanismus, der angeordnet ist, um Spiel des Gleitmechanismus in der Radialrichtung zu beseitigen.
Fahrradkurbelanordnung, die eine Drehmittelachse aufweist, wobei die Fahrradkurbelanordnung umfasst: ein Kurbelelement, das um die Drehmittelachse drehbar angeordnet ist; ein Zahnkranzelement, das integral und drehbar an dem Kurbelelement befestigt ist und lösbar an dem Kurbelelement befestigt ist; und ein werkzeugloses Stoppelement, das das Zahnkranzelement bezüglich des Kurbelelements in einer Axialrichtung fixiert und mit dem das Zahnkranzelement manuell lösbar an das Kurbelelement gekoppelt ist.
Fahrradkurbelanordnung nach Anspruch 20, wobei das Kurbelelement eine Montagenut aufweist, die sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, und das werkzeuglose Stoppelement umfasst: einen Ringfederabschnitt, der an der Montagenut montiert ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als ein Montagedurchmesser der Montagenut in einem freien Zustand, und ein Paar Betätigungshandgriffe, das sich radial nach außen von beiden Enden des Ringfederabschnitts erstreckt, um manuell einen Durchmesser des Ringfederabschnitts so zu weiten, dass er breiter ist als die Montagenut.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, des Weiteren umfassend einen Gleitmechanismus, der das Zahnkranzelement in der Axialrichtung beweglich mit dem Kurbelelement koppelt.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei ein Teil des Gleitmechanismus einstückig mit dem Kurbelelement installiert ist.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei der Gleitmechanismus separat von dem Kurbelelement installiert ist.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, des Weiteren umfassend einen Spielbeseitigungsmechanismus, der angeordnet ist, um Spiel des Gleitmechanismus in einer Radialrichtung bezüglich der Drehmittelachse zu beseitigen.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, wobei das Zahnkranzelement lösbar an den Gleitmechanismus gekoppelt ist, und des Weiteren umfassend ein werkzeugloses Stoppelement, das das Zahnkranzelement bezüglich des Gleitmechanismus in einer Axialrichtung fixiert und mit dem das Zahnkranzelement manuell lösbar an den Gleitmechanismus gekoppelt ist.
Fahrradkurbelanordnung nach Anspruch 26, wobei der Gleitmechanismus eine Außenumfangsfläche mit einer Montagenut aufweist, die sich in einer Umfangsrichtung auf der Außenumfangsfläche erstreckt, und das werkzeuglose Stoppelement umfasst: einen Ringfederabschnitt, der an der Montagenut montiert ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als ein Montagedurchmesser der Montagenut in einem freien Zustand, und ein Paar Betätigungshandgriffe, das sich radial nach außen von beiden Enden des Ringfederabschnitts erstreckt, um manuell einen Durchmesser des Ringfederabschnitts so zu weiten, dass er breiter ist als die Montagenut.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei das Kurbelelement ein Achswellenmontageloch aufweist, das mit der Drehmittelachse als seinem Zentrum angeordnet ist, und des Weiteren umfassend eine Kurbelachswelle, die an das Achswellenmontageloch gekoppelt ist, um integral mit dem Kurbelelement drehbar zu sein.
Fahrradkurbelanordnung nach Anspruch 28, wobei die Kurbelachswelle durch Presspassung an das Achswellenmontageloch gekoppelt ist, oder wobei die Kurbelachswelle durch Klebstoff an das Achswellenmontageloch gekoppelt ist, oder wobei die Kurbelachswelle lösbar an das Achswellenmontageloch gekoppelt ist.
Fahrradkurbelanordnung, die eine Drehmittelachse aufweist, wobei die Fahrradkurbelanordnung umfasst: ein Kurbelelement, das um die Drehmittelachse drehbar angeordnet ist; ein Zahnkranzelement, das integral und drehbar an dem Kurbelelement befestigt ist; einen Gleitmechanismus, der das Zahnkranzelement bezüglich des Kurbelelements in einer Axialrichtung beweglich koppelt; ein erstes Stoppelement, das an dem Kurbelelement befestigt ist; ein zweites Stoppelement, das an dem Zahnkranzelement befestigt ist; und ein Dämpfungselement, das an zumindest einem von dem ersten Stoppelement und dem zweiten Stoppelement befestigt ist und ausgebildet ist, das andere von dem ersten Stoppelement und dem zweiten Stoppelement zu kontaktieren, während der Gleitmechanismus in Betrieb ist.
Fahrradkurbelanordnung nach Anspruch 30, wobei das Dämpfungselement aus einem elastischen Material gefertigt ist, wobei insbesondere das Dämpfungselement aus Urethan gefertigt ist.
Fahrradkurbelanordnung nach Anspruch 30 oder 31, wobei das Dämpfungselement an dem zumindest einen von dem ersten Stoppelement und dem zweiten Stoppelement mittels Klebstoff befestigt ist.
Fahrradkurbelanordnung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, wobei das erste Stoppelement und das zweite Stoppelement einen Bewegungsumfangseinstellmechanismus darstellen, der einen Bewegungsumfang des Gleitmechanismus selektiv einstellt.