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VERWEIS AUF ANDERE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung
JP 2017 216791 , eingereicht am 9. November 2017. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung
JP 2017-216791 wird hiermit durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radbefestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Rads an einem Rahmen für ein Kleinfahrzeug, einschlisslich eines Fahrrades, und bezieht sich auf ein Wellenelement einer Radbefestigungsvorrichtung.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Fahrrad, das eine elektrische Komponente, wie beispielsweise ein elektrisches Getriebe, umfasst, ist herkömmlich bekannt. Beispielsweise ist bei einem Fahrrad, das in der
JP 2016-165991A offenbart ist, eine Energiequelle, die einem elektrischen Getriebe elektrische Energie zuführt, an einem Rahmen oder einer Kettenstrebe angebracht.
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JP 2016-165991A ist ein Beispiel des Stands der Technik.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei dem in der
JP 2016-165991A offenbarten Fahrrad ist eine elektrische Komponente, wie beispielsweise eine Energiequelle, die einem elektrischen Getriebe oder Antrieb elektrische Energie zuführt, an dem Außenumfang eines Rahmens oder einer Kettenstrebe angebracht, und daher besteht die Gefahr, dass wenn die Größe der elektrischen Komponente, z. B. der Energiequelle, vergrößert wird, das Erscheinungsbild des Fahrrads beeinträchtigt wird. Um die elektrische Komponente vor Stößen, Staub, Wasser und dergleichen zu schützen, muss die elektrische Komponente mit einem Gehäuse oder dergleichen abgedeckt sein.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, das Anschliessen beziehungsweise die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads zu vereinfachen und das Erscheinungsbild des Fahrrads vorteilhafter zu gestalten. Die vorliegende Erfindung zielt auch darauf ab, einen Bereich zum Anordnen einer elektrischen Komponente, beispielsweise einer zusätzlichen Energiequelle, selbst in einem Fall sicherzustellen, in dem eine elektrische Komponente, wie etwa eine Energiequelle an einem Rahmen oder einer Kettenstrebe angebracht wird. Die vorliegende Erfindung zielt auch darauf ab, eine elektrische Komponente eines Fahrrades vor Stößen, Staub, Wasser und dergleichen zu schützen.
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(1) Ein Wellenelement einer Radbefestigungsvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Wellenelement einer Radbefestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Rads an einem Rahmen eines Kleinfahrzeugs, einschliesslich eines Fahrrades, und umfasst einen Hauptkörperabschnitt und einen Verbinder. Der Verbinder beziehungsweise der Stecker ist in dem Hauptkörperabschnitt vorgesehen, um mit einer an dem Kleinfahrzeug vorgesehenen Komponente, elektrisch verbunden zu werden.
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Bei dem Wellenelement der Radbefestigungsvorrichtung ist der Verbinder, der elektrisch mit der an dem Kleinfahrzeug vorgesehenen Komponente verbunden werden kann, in dem Hauptkörperabschnitt vorgesehen, und daher wird die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads vereinfacht. Beispielsweise wird die elektrische Komponente innerhalb des Wellenelements gelagert und wird durch den Verbinder mit einer externen Vorrichtung verbunden, und somit ist es möglich, das Erscheinungsbild des Fahrrads vorteilhafter zu gestalten.
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(2) Vorzugsweise ist der Hauptkörperabschnitt hohl und es ist ferner eine in einem hohlen Innenraum des Hauptkörperabschnitts angeordnete Energiespeichereinheit enthalten. Auch in diesem Fall kann die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads vereinfacht werden und das Erscheinungsbild des Fahrrads kann vorteilhaft gestaltet werden. Es ist auch möglich, einen Bereich zum Anordnen einer Energiespeichereinheit an dem Wellenelement sicherzustellen, und es ist möglich, die Energiespeichereinheit unter Verwendung des Wellenelements zu schützen.
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(3) Ein Wellenelement einer Radbefestigungsvorrichtung nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Wellenelement einer Radbefestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Rads an einem Rahmen eines Kleinfahrzeugs, einschliesslich eines Fahrrades, und umfasst: einen Hauptkörperabschnitt, von dem mindestens ein Abschnitt hohl ist; und eine in einem Innenraum des Hauptkörperabschnitts angeordnete Energiespeichereinheit.
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Bei dem Wellenelement der Radbefestigungsvorrichtung kann der Energiespeicher in dem Wellenelement untergebracht werden, und daher ist es möglich, die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads zu vereinfachen, um das Erscheinungsbild zu verbessern, und darüber hinaus, um den Energiespeicher unter Verwendung des Wellenelements zu schützen.
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(4) Vorzugsweise ist ferner ein Verbinder enthalten, der elektrisch mit der an dem Kleinfahrzeug vorgesehenen Komponente verbunden werden kann. In diesem Fall wird die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads weiter vereinfacht.
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(5) Vorzugsweise verbindet der Verbinder die Energiespeichereinheit und die an dem Kleinfahrzeug vorgesehene Komponente elektrisch. In diesem Fall wird die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads weiter vereinfacht.
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(6) Vorzugsweise versorgt die Energiespeichereinheit mindestens eine Komponente, die an dem Kleinfahrzeug vorgesehen ist, mit elektrischer Energie. In diesem Fall wird die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads weiter vereinfacht.
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(7) Vorzugsweise umfasst die Komponente ein Getriebe, das elektrisch gesteuert werden kann, und die Energiespeichereinheit versorgt das Getriebe mit elektrischer Energie. Bei einem Fahrrad, das ein Getriebe umfasst, wird die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads vereinfacht.
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(8) Vorzugsweise umfasst das Getriebe mindestens einen hinteren Umwerfer, der elektrisch gesteuert werden kann, und einen vorderen Umwerfer, der elektrisch gesteuert werden kann, und die Energiespeichereinheit liefert elektrische Energie an mindestens einen von dem hinteren Umwerfer und dem vorderen Umwerfer. In diesem Fall wird die Verbindung der elektrischen Komponente am Umfang des hinteren Umwerfers oder am Umfang des vorderen Umwerfers vereinfacht.
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(9) Vorzugsweise umfasst die Energiespeichereinheit mindestens eines von einer Batterie und einem Kondensator.
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(10) Vorzugsweise umfasst die Energiespeichereinheit sowohl die Batterie als auch den Kondensator. In diesem Fall ist es möglich, sowohl die Größe der auszugebenden elektrischen Energie (mindestens eines von der Spannung und dem Strom) als auch eine Energiespeichermenge zu erreichen.
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(11) Vorzugsweise ist ferner ein Ladeanschluss zum Laden der Energiespeichereinheit unter Verwendung einer externen Energiequelle enthalten. In diesem Fall ist es möglich, das Laden der Energiespeichereinheit auf einfache Weise durchzuführen.
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(12) Eine Radbefestigungsvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Radbefestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Rads an einem Rahmen eines Kleinfahrzeugs, einschliesslich eines Fahrrades, und umfasst: ein beliebiges der vorstehend beschriebenen Wellenelemente; und einen Befestigungsmechanismus, der den Hauptkörperabschnitt an dem Rahmen befestigt. Mit dieser Radbefestigungsvorrichtung wird die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads vereinfacht und das Erscheinungsbild wird verbessert.
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(13) Eine Radbefestigungsvorrichtung nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Radbefestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Rads an einem Rahmen eines Kleinfahrzeugs, einschliesslich eines Fahrrades , und umfasst: ein Wellenelement, das das Rad stützt; einen Befestigungsmechanismus, der das Wellenelement an dem Rahmen befestigt; und einen Verbinder, der elektrisch mit einer an dem Kleinfahrzeug vorgesehenen Komponente verbunden wird. Mit dieser Radbefestigungsvorrichtung wird die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads vereinfacht.
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(14) Vorzugsweise ist ferner eine Drahtlos-Kommunikationseinheit enthalten, die ein Signal von der an dem Kleinfahrzeug vorgesehenen Komponente oder von einer anderen externen Vorrichtung empfängt. In diesem Fall wird die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads weiter vereinfacht.
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(15) Die Radbefestigungsvorrichtung nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Radbefestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Rads an einem Rahmen eines Kleinfahrzeugs, einschliesslich eines Fahrrades , und umfasst: ein Wellenelement, das das Rad stützt; einen Befestigungsmechanismus, der das Wellenelement an dem Rahmen befestigt; und eine Drahtlos-Kommunikationseinheit, die ein Signal von einer an dem Kleinfahrzeug vorgesehenen Komponente oder von einer anderen externen Vorrichtung empfängt. Mit dieser Radbefestigungsvorrichtung wird die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads vereinfacht und das Erscheinungsbild wird verbessert.
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(16) Vorzugsweise ist die Drahtlos-Kommunikationseinheit eingerichtet, um Signale zu und von der Komponente oder der anderen externen Vorrichtung senden und empfangen zu können.
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(17) Vorzugsweise umfasst die Komponente einen hinteren Umwerfer, der elektrisch gesteuert werden kann, und die Drahtlos-Kommunikationseinheit empfängt ein Signal von einer ersten Gangwechselbetätigungseinheit, die einen Gangwechselvorgang an dem hinteren Umwerfer durchführen kann.
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(18) Vorzugsweise umfasst die Komponente einen vorderen Umwerfer, der elektrisch gesteuert werden kann, und die Drahtlos-Kommunikationseinheit empfängt ein Signal von einer zweiten Gangwechselbetätigungseinheit, die einen Gangwechselvorgang an dem vorderen Umwerfer durchführen kann.
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(19) Vorzugsweise umfasst das Wellenelement einen ersten Endabschnitt, dessen Bewegung in einer axialen Richtung in Bezug auf den Rahmen eingeschränkt ist, und einen zweiten Endabschnitt, der an einer dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Der Befestigungsmechanismus umfasst ein Kopfelement, das an der Seite des zweiten Endabschnitts des Wellenelements angeordnet ist, und ein Hebelelement, das an dem Kopfelement vorgesehen ist, um sich um eine Achse herum drehen zu können, die den Hebel in axialer Richtung schneidet wobei das Kopfelement in axialer Richtung entsprechend der Drehung bewegt wird. Die Drahtlos-Kommunikationseinheit ist an einem von dem Hebelelement und dem Kopfelement vorgesehen, um sich einstückig damit bewegen zu können.
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(20) Vorzugsweise ist ferner ein Steuersubstrat enthalten, das die elektrische Komponente des Kleinfahrzeugs steuert. In diesem Fall kann die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads weiter vereinfacht werden.
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(21) Vorzugsweise umfasst das Wellenelement einen ersten Endabschnitt, dessen Bewegung in einer axialen Richtung in Bezug auf den Rahmen eingeschränkt ist, und einen zweiten Endabschnitt, der an einer dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Der Befestigungsmechanismus umfasst ein Kopfelement, das an der Seite des zweiten Endabschnitts des Wellenelements angeordnet ist, und ein Hebelelement, das an dem Kopfelement vorgesehen ist, um sich um eine Achse herum drehen zu können, die den Hebel in axialer Richtung schneidet wobei das Kopfelement in axialer Richtung entsprechend der Drehung bewegt wird. Die Drahtlos-Kommunikationseinheit ist an einem von dem Hebelelement und dem Kopfelement vorgesehen, um sich einstückig damit bewegen zu können.
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(22) Vorzugsweise ist ferner ein Steuersubstrat enthalten, das die elektrische Komponente des Kleinfahrzeugs steuert. In diesem Fall wird die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads weiter vereinfacht.
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(23) Vorzugsweise umfasst das Wellenelement einen ersten Endabschnitt, dessen Bewegung in einer axialen Richtung in Bezug auf den Rahmen eingeschränkt ist, und einen zweiten Endabschnitt, der an einer dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Der Befestigungsmechanismus umfasst ein Kopfelement, das an der Seite des zweiten Endabschnitts des Wellenelements angeordnet ist, und ein Hebelelement, das an dem Kopfelement vorgesehen ist, um sich um eine Achse herum drehen zu können, die die axiale Richtung schneidet, wobei das Hebelelement durch das Kopfelement in axialer Richtung entsprechend der Drehung bewegt wird.
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(24) Vorzugsweise ist ferner ein Einstellelement enthalten, das die Position des Kopfelements in der axialen Richtung einstellt. In diesem Fall kann die Position des Kopfelements in axialer Richtung leicht eingestellt werden.
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Mit der vorstehend beschriebenen vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Verbindung der elektrischen Komponente des Fahrrads zu vereinfachen, und das Erscheinungsbild des Fahrrads kann vorteilhafter gestaltet werden. Die elektrische Komponente des Fahrrades kann auch vor Stößen, Staub, Wasser und dergleichen geschützt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrades, bei dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- 2 ist eine Querschnittsansicht einer Radbefestigungsvorrichtung, in der ein Rahmen enthalten ist.
- 3 ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Verbindung von Fahrradkomponenten zeigt.
- 4 ist eine Außenansicht der Radbefestigungsvorrichtung.
- 5 ist eine Querschnittsansicht, wenn ein Hebelelement in einer zweiten Position angeordnet ist.
- 6 ist eine Querschnittsansicht eines Umfangs eines Kopfelements.
- 7 ist ein Diagramm entsprechend 2 nach einer anderen Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads 100, in dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Das Fahrrad 100 umfasst im Wesentlichen einen Körper 10, ein Vorderrad 12, ein Hinterrad 14, eine Antriebseinheit 16, eine Betätigungsvorrichtung 18 und eine Radbefestigungsvorrichtung 20 (siehe 2). Es sei angemerkt, dass in der folgenden Beschreibung die Richtung, in der sich eine Mittelachse C2 (siehe 2) des Wellenelements 42 erstreckt, als die axiale Richtung beschrieben wird und die Richtung orthogonal zur zentralen Achse C2 die radiale Richtung ist.
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Der Körper 10 weist einen diamantförmigen Rahmen 22 auf. Wie in 2 gezeigt, umfasst der Rahmen 22 ein erstes hinteres Ende 22a und ein zweites hinteres Ende 22b. Beachten Sie, dass 2 eine Querschnittsansicht der Radbefestigungsvorrichtung 20 ist, in der der Rahmen 22 enthalten ist.
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Das erste hintere Ende 22a umfasst ein erstes Durchgangsloch 22c, das in der axialen Richtung ausgebildet ist. Das erste Durchgangsloch 22c ist ein Gewindeloch mit einer Innenumfangsfläche, auf der ein Innengewinde ausgebildet ist. Das zweite hintere Ende 22b ist in einem Abstand in axialer Richtung von dem ersten hinteren Ende 22a getrennt angeordnet. Das zweite hintere Ende 22b umfasst ein zweites Durchgangsloch 22d, das in axialer Richtung durchdringt.
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Das Vorderrad 12 und das Hinterrad 14 sind drehbar an dem Rahmen 22 montiert.
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Die Antriebseinheit 16 umfasst eine Kurbelanordnung 24 mit mehreren vorderen Kettenrädern 26, mehreren hinteren Kettenrädern 28, einer Kette 30 und einem Getriebe 32, das elektrisch gesteuert werden kann. Die Kette 30 steht mit den mehreren vorderen Kettenrädern 26 und den mehreren hinteren Kettenrädern 28 in Eingriff.
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Das Getriebe 32 umfasst mindestens einen hinteren Umwerfer 32a, der elektrisch gesteuert werden kann, und einen vorderen Umwerfer 32b, der elektrisch gesteuert werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Getriebe 32, wie in den 1 und 3 gezeigt, sowohl den hinteren Umwerfer 32a, der elektrisch gesteuert werden kann, als auch den vorderen Umwerfer 32b, der elektrisch gesteuert werden kann. Der hintere Umwerfer 32a und der vordere Umwerfer 32b sind Beispiele von Komponenten, die an einem Kleinfahrzeug, das das Fahrrad 100 umfasst, vorgesehen sind.
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Der hintere Umwerfer 32a ändert entsprechend einer Betätigung der Betätigungsvorrichtung 18 das Übersetzungsverhältnis des Fahrrads 100 durch Bewegen der Kette 30, die mit den mehreren hinteren Kettenrädern 28 in Eingriff steht.
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Der Umwerfer 32b ändert das Übersetzungsverhältnis des Fahrrads 100 entsprechend einer Betätigung der Betätigungsvorrichtung 18 durch Bewegen der Kette 30, die mit den mehreren vorderen Kettenrädern 26 in Eingriff steht.
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Wie in 1 gezeigt, ist die Betätigungsvorrichtung 18 an einer Lenkerstange 34 des Fahrrads 100 montiert. Wie in 3 gezeigt, umfasst die Betätigungsvorrichtung 18 eine erste Gangwechselbetätigungseinheit 18a und eine zweite Gangwechselbetätigungseinheit 18b. Die Betätigungsvorrichtung 18 wird von einer Batterie oder dergleichen (nicht gezeigt) mit elektrischer Energie versorgt. Die erste Gangwechselbetätigungseinheit 18a kann einen Gangwechselvorgang an dem hinteren Umwerfer 32a durchführen. Die zweite Gangwechselbetätigungseinheit 18b kann einen Gangwechselvorgang an dem vorderen Umwerfer 32b durchführen. Im Detail ist die Betätigungsvorrichtung 18 so eingerichtet, dass sie in der Lage ist, ein Drahtlos-Signal, das einer Betätigung der ersten Gangwechselbetätigungseinheit 18a oder der zweiten Gangwechselbetätigungseinheit 18b entspricht, zu übertragen. In der vorliegenden Ausführungsform überträgt die Betätigungsvorrichtung 18 drahtlos ein elektrisches Signal, das einer Betätigung der ersten Gangwechselbetätigungseinheit 18a oder der zweiten Gangwechselbetätigungseinheit 18b entspricht, an eine später beschriebene Drahtlos-Kommunikationseinheit 46.
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Die Radbefestigungsvorrichtung 20 ist eine Sicherungsvorrichtung zum Befestigen eines Rads an einem Rahmen eines Kleinfahrzeugs, das das Fahrrad 100 umfasst. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Hinterrad 14 durch die Radsicherungsvorrichtung 20 an dem Rahmen 22 des Fahrrads 100 befestigt. Insbesondere befestigt die Radbefestigungsvorrichtung 20 eine hintere Nabe 38, die in dem Hinterrad 14 des Fahrrads 100 vorgesehen ist, an dem Rahmen 22.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst die hintere Nabe 38 eine Nabenwelle 38a und ein Nabengehäuse 38b. Die Nabenwelle 38a ist ein Hohlwellenelement. Die Nabenwelle 38a ist abnehmbar an dem ersten hinteren Ende 22a und dem zweiten hinteren Ende 22b des Rahmens 22 durch die Radbefestigungsvorrichtung 20 befestigt. Im Detail ist in der Nabenwelle 38a ein erstes Ende (rechtes Ende in 2) der Nabenwelle 38a mit dem ersten hinteren Ende 22a in Kontakt und ein zweites Ende (linke Seite in 2) ist mit dem zweiten hinteren Ende 22b in Kontakt. Das Nabengehäuse 38b ist drehbar an der Nabenwelle 38a montiert. Das erste hintere Ende 22a ist mit einer Umwerferaufhägevorrichtung 23 zum Anbringen des hinteren Umwerfers 32a an dem Rahmen 22 versehen.
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4 ist eine Außenansicht der Radbefestigungsvorrichtung 20. Wie in 2 und 4 gezeigt, umfasst die Radbefestigungsvorrichtung 20 ein Wellenelement 42 und einen Befestigungsmechanismus 44.
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Das Wellenelement 42 stützt das Rad. In der vorliegenden Ausführungsform stützt das Wellenelement 42 das Hinterrad 14. Im Detail ist das Wellenelement 42 in axialer Richtung in der Nabenwelle 38a eingesetzt und stützt die hintere Nabe 38. Das Wellenelement 42 umfasst einen ersten Endabschnitt 42a, einen zweiten Endabschnitt 42b, der an der dem ersten Endabschnitt 42a gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, einen Hauptkörperabschnitt 42c, einen Verbinder 42d und eine Energiespeichereinheit 42e.
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Die Bewegung des ersten Endabschnitts 42a in axialer Richtung in Bezug auf den Rahmen 22 ist eingeschränkt. Im Detail ist an der Außenumfangsfläche des ersten Endabschnitts 42a ein Außengewinde ausgebildet und das Außengewinde in das Innengewinde des ersten Durchgangslochs 22c am ersten hinteren Ende 22a eingeschraubt.
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Der Hauptkörperabschnitt 42c erstreckt sich in axialer Richtung und verbindet den ersten Endabschnitt 42a und den zweiten Endabschnitt 42b. Der Hauptkörperabschnitt 42c umfasst einen hohlen Innenraum 42f, der hohl ist.
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Der Verbinder 42d ist in dem Hauptkörperabschnitt 42c vorgesehen. Im Detail ist der Verbinder 42d in dem hohlen Innenraum 42f des Hauptkörperabschnitts 42c vorgesehen. Der Verbinder 42d kann sich elektrisch mit einer Komponente verbinden, die an dem Kleinfahrzeug vorgesehen ist. Außerdem verbindet der Verbinder 42d die an dem Kleinfahrzeug vorgesehene Komponente und die Energiespeichereinheit 42e elektrisch. In der vorliegenden Ausführungsform verbindet der Verbinder 42d, wie in 3 gezeigt, den hinteren Umwerfer 32a und die Energiespeichereinheit 42e elektrisch. Außerdem verbindet der Verbinder 42d den vorderen Umwerfer 32b und die Energiespeichereinheit 42e elektrisch. Der Verbinder 42d ist an der Seite des ersten Endabschnitts 42a vorgesehen, an der das Außengewinde an der Außenumfangsfläche ausgebildet ist. Der Verbinder 42d ist an der Seite des ersten hinteren Endes 22a vorgesehen, an der sich die Umwerferaufhägevorrichtung 23 für den hinteren Umwerfer 32a befindet.
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Der Verbinder 42d umfasst einen Verbindungsabschnitt 43, der mit einem Verbindungskabel 50 verbunden ist. Der Verbindungsabschnitt 43 ist mit einer Endseite des Verbindungskabels 50 verbunden und ist elektrisch mit der Energiespeichereinheit 42e verbunden. Die andere Endseite des Verbindungskabels 50 ist elektrisch mit der an dem Kleinfahrzeug vorgesehenen Komponente verbunden. Es sei angemerkt, dass die Endfläche des Wellenelements 42 auf der Seite des ersten Endabschnitts 42a mit einem Abdeckelement (nicht gezeigt) bedeckt ist, mit Ausnahme des Abschnitts, durch den das Verbindungskabel 50 eingeführt wird.
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Die Energiespeichereinheit 42e ist in dem hohlen Innenraum 42f des Hauptkörperabschnitts 42c angeordnet. Die Energiespeichereinheit 42e umfasst mindestens eines von einer Batterie 42g und einem Kondensator 42h. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Energiespeichereinheit 42e sowohl die Batterie 42g als auch den Kondensator 42h und ist mit mehreren Kondensatoren 42h versehen. Die Batterie 42g kann beispielsweise eine wiederaufladbare Batterie oder eine Trockenzellenbatterie sein. Die Ausgangsspannung des Kondensators 42h und die Ausgangsspannung der Batterie 42g sind unterschiedlich. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Ausgangsspannung des Kondensators 42h größer als die Ausgangsspannung der Batterie 42g. Außerdem unterscheiden sich die Speicherkapazität der Batterie 42g und die Speicherkapazität des Kondensators 42h. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Speicherkapazität der Batterie 42g größer als die Speicherkapazität des Kondensators 42h. Die Energiespeichereinheit 42e versorgt mindestens eine an dem Kleinfahrzeug vorgesehene Komponente mit elektrischer Energie. Im Detail versorgt die Energiespeichereinheit 42e mindestens einen von dem hinteren Umwerfer 32a und dem vorderen Umwerfer 32b mit elektrischer Energie. In der vorliegenden Ausführungsform versorgt die Energiespeichereinheit 42e sowohl den hinteren Umwerfer 32a als auch den vorderen Umwerfer 32b mit elektrischer Energie.
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Da hier die Energiespeichereinheit 42e in dem hohlen Innenraum 42f des Wellenelements 42 angeordnet ist, kann die Energiespeichereinheit 42e durch das Wellenelement 42 geschützt werden. Da darüber hinaus der hintere Umwerfer 32a und die Energiespeichereinheit 42e durch den Verbinder 42d elektrisch verbunden werden, wird die Verbindung des Umfangs des Umwerfers vereinfacht.
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Wie in den 2 und 5 gezeigt, umfasst der Fixiermechanismus 44 ein Kopfelement 52, ein Hebelelement 54, ein Kopplungselement 56 und ein Einstellelement 58. Das Wellenelement 42 ist durch den Fixiermechanismus 44 an dem Rahmen 22 befestigt.
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Das Kopfelement 52 ist an der Seite des zweiten Endabschnitts 42b des Wellenelements 42 angeordnet. Das Kopfelement 52 weist eine zylindrische Form mit Boden auf und umfasst einen Aufnahmeabschnitt 52a und einen Außengewindeabschnitt 52b. Der Aufnahmeabschnitt 52a ist im Innenumfangsabschnitt des Kopfelements 52 in einer nicht kreisförmigen Form vorgesehen. Der Außengewindeabschnitt 52b ist an der Außenumfangsfläche vorgesehen, die sich dem zweiten Endabschnitt 42b des Wellenelements 42 nähert.
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Ein Hebelelement 54 ist an dem Kopfelement 52 vorgesehen, um sich um eine Achse herum drehen zu können, die die axiale Richtung schneidet. Das Hebelelement 54 kann in eine erste Position gedreht werden, die durch eine durchgezogene Linie in 3 angezeigt ist, und in eine zweite Position, die durch eine Zweipunkt-Kettenlinie angegeben ist. Das Kopfelement 52 bewegt sich in axialer Richtung entsprechend der Drehung des Hebelelements 54. Es ist zu beachten, dass die erste Position einer endgültigen festen Position des Fixiermechanismus 44 entspricht. Wenn sich das Hebelelement 54 in der ersten Position befindet, ist die Position des Kopfelements 52 in axialer Richtung dem Wellenelement 42 am nächsten.
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Wie in 6 gezeigt, wird das Hebelelement 54 von einer Drehwelle 60 gestützt, die das Kopfelement 52 in einer die Axialrichtung schneidenden Richtung durchdringt. Das Hebelelement 54 dreht sich einstückig mit der Drehwelle 60 um eine Mittelachse C1 der Drehwelle 60 herum. Die Drehwelle 60 wird durch das Kopfelement 52 drehbar gelagert. Die Drehwelle 60 weist einen Nockenabschnitt 60a auf, der bezüglich der zentralen Achse C1 der Drehwelle 60 exzentrisch ist.
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Das Kopplungselement 56 koppelt das Wellenelement 42 und das Kopfelement 52 so, dass sie sich einstückig um die Mittelachse C2 des Wellenelements 42 drehen können. Wie in 5 gezeigt, umfasst das Kopplungselement 56 einen Stützabschnitt 56a und einen verlängerten Abschnitt 56b. Der Stützabschnitt 56a weist eine nicht kreisförmige Außenform auf und ist in dem Aufnahmeabschnitt 52a so untergebracht, dass eine Drehung in Bezug auf das Kopfelement 52 nicht möglich ist. Der Stützabschnitt 56a umfasst ein Nockenloch 56c, durch das die Drehwelle 60 hindurchtritt. Das Nockenloch 56c ist ein ovalförmiges Loch, mit dem der Nockenabschnitt 60a der Drehwelle 60 in Eingriff steht. Das Kopfelement 52 bewegt sich in axialer Richtung entsprechend der Drehung des Hebelelements 54 aufgrund des Nockenlochs 56c des Kupplungselements 56 und des Nockenabschnitts 60a der Drehwelle 60.
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Wie in 5 gezeigt, erstreckt sich der verlängerte Abschnitt 56b in axialer Richtung von dem Stützabschnitt 56a in Richtung des Wellenelements 42, und ein Abschnitt davon ist in dem inneren Umfangsabschnitt des Wellenelements 42 untergebracht. Ein Außengewindeabschnitt 56d ist an der Außenumfangsfläche am vorderen Ende des verlängerten Abschnitts 56b enthalten. Der Außengewindeabschnitt 56d steht mit einem Innengewindeabschnitt 42i in Eingriff, der an dem Innenumfangsabschnitt an der Seite des ersten Endabschnitts 42a des Wellenelements 42 ausgebildet ist. Außerdem wird verhindert, dass sich der verlängerte Abschnitt 56b aufgrund einer Einstellschraube 62 dreht, die von dem Außenumfangsabschnitt des Wellenelements 42 her eingeschraubt wird. Dementsprechend werden der verlängerte Abschnitt 56b und das Wellenelement 42 so gekoppelt, dass sie sich einstückig drehen können. Das heißt, das Wellenelement 42 und das Kopfelement 52 drehen sich einstückig über das Kopplungselement 56.
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Das Einstellelement 58 ist ein röhrenförmiges Element. Wie in den 5 und 6 gezeigt, umfasst das Einstellelement 58 einen Innengewindeabschnitt 58a und einen Kontaktabschnitt 58b. Der Innengewindeabschnitt 58a ist an der Innenumfangsfläche des Einstellelements 58 ausgebildet und wird an dem Außengewindeabschnitt 52b des Kopfelements 52 angeschraubt. Wenn sich das Einstellelement 58 dreht, bewegt sich das Einstellelement 58 in axialer Richtung in Bezug auf das Kopfelement 52. Es ist zu beachten, dass die Position des Einstellelements 58 in axialer Richtung aufgrund eines Positioniermechanismus 64 (siehe 6) positioniert ist, der zwischen dem Einstellelement 58 und dem Kopfelement 52 in radialer Richtung angeordnet ist.
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Wie in 5 gezeigt, ist der Einstellabschnitt 58b an der Seitenfläche des Einstellelements 58 vorgesehen, die dem zweiten hinteren Ende 22b gegenüberliegt, und kann mit der Außenfläche 22e des zweiten hinteren Endes 22b in Kontakt kommen.
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In dem Fall des Befestigens des Wellenelements 42 an dem Rahmen 22 unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Befestigungsmechanismus 44 wird zunächst die Nabenwelle 38a der hinteren Nabe 38 an einer Position angeordnet, die das erste Durchgangsloch 22c und das zweite Durchgangsloch 22d in axialer Richtung überlappt. Dann wird der erste Endabschnitt 42a des axialen Elements 42 von dem zweiten Durchgangsloch 22d des zweiten hinteren Endes 22b in Richtung des ersten Durchgangslochs 22c des ersten hinteren Endes 22a eingeführt. Als nächstes wird der erste Endabschnitt 42a des Wellenelements 42 in das erste Durchgangsloch 22c des ersten hinteren Endes 22a eingeschraubt. Als nächstes wird der Kontaktabschnitt 58b des Einstellelements 58 mit der Außenfläche 22e des zweiten hinteren Endes 22b in Kontakt gebracht. Dann wird das axiale Element 42 an dem Rahmen 22 durch Drehen des Hebelelements 54 von der zweiten Position in die erste Position befestigt.
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Es ist zu beachten, dass, wenn das Hebelelement 54 von der zweiten Position in die erste Position gedreht wurde, die Position des Hebelelements 54 eingestellt werden muss, wenn sich das Hebelelement 54 nicht in der optimalen Position in Bezug auf den Rahmen 22 befindet. Im Detail wird zuerst das Hebelelement 54 in die zweite Position zurückgestellt. Dann wird das Wellenelement 42 in die Schraubenlockerungsrichtung gedreht, um die Position des Hebelelements 54 einzustellen. Danach wird der Kontaktabschnitt 58b des Einstellelements 58 erneut mit der Außenfläche 22e des zweiten hinteren Endes 22b in Kontakt gebracht und das Hebelelement 54 wird von der zweiten Position in die erste Position gedreht. Hier kann die Position des Hebelelements 54 in Bezug auf den Rahmen 22 unter Verwendung des Einstellelements 58 leicht eingestellt werden.
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Wie in 4 gezeigt, umfasst die Radbefestigungsvorrichtung 20 ferner eine Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 und ein Steuersubstrat 48. Es sei angemerkt, dass in den 2 und 5 die Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 und das Steuersubstrat 48 weggelassen wurden.
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Die Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 ist an einem von dem Hebelelement 54 und dem Kopfelement 52 vorgesehen, um sich einstückig damit bewegen zu können. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 an dem Kopfelement 52 vorgesehen, um sich einstückig damit bewegen zu können. Im Detail ist die Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 innerhalb eines Gehäuses 68 untergebracht, das an dem Außenumfangsabschnitt des Kopfelements 52 vorgesehen ist. Das Gehäuse 68 ist an dem Kopfelement 52 befestigt oder durch ein Befestigungsmittel, wie etwa eine Schraube, an dem Kopfelement 52 befestigt, um sich einstückig damit drehen zu können.
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Das Gehäuse 68 ist an einer Position gegenüber dem Hebelelement 54 in der axialen Richtung vorgesehen, wenn sich das Hebelelement 54 in der ersten Position befindet. Es sei angemerkt, dass ein Ladeanschluss 72, der an eine externe Energiequelle 70 angeschlossen werden kann, innerhalb des Gehäuses 68 vorgesehen ist. Die Energiespeichereinheit 42e wird von der externen Energiequelle 70 über den Ladeanschluss 72 aufgeladen. Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist der Ladeanschluss 72 über das Steuersubstrat 48 mit der Energiespeichereinheit 42e verbunden, aber der Ladeanschluss 72 und die Energiespeichereinheit 42e können ohne Verwendung des Steuersubstrats 48 verbunden sein.
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Die Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 empfängt ein Signal von einer Komponente, die an dem Kleinfahrzeug vorgesehen ist, oder von einer anderen externen Vorrichtung. Die Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 ist auch so eingerichtet, dass sie ein Signal zu und von einer Komponente, die an dem Kleinfahrzeug vorgesehen ist, oder zu und von einer anderen externen Vorrichtung senden und empfangen kann. In der vorliegenden Ausführungsform empfängt die Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 Signale von der ersten Gangwechselbetätigungseinheit 18a und der zweiten Gangwechselbetätigungseinheit 18b. Es sei angemerkt, dass der Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 elektrische Energie von der Energiespeichereinheit 42e zugeführt wird.
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Das Steuersubstrat 48 ist an einem von dem Hebelelement 54 und dem Kopfelement 52 vorgesehen, um sich einstückig damit bewegen zu können. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Steuersubstrat 48 innerhalb des Gehäuses 68 untergebracht und so vorgesehen, dass es sich einstückig mit dem Kopfelement 52 bewegen kann. Das Steuersubstrat 48 ist elektrisch mit der Energiespeichereinheit 42e verbunden und steuert die elektrische Komponente des Kleinfahrzeugs unter Verwendung der von der Energiespeichereinheit 42e zugeführten elektrischen Energie. In der vorliegenden Ausführungsform steuert das Steuersubstrat 48 den hinteren Umwerfer 32a und den vorderen Umwerfer 32b unter Verwendung der von der Energiespeichereinheit 42e zugeführten elektrischen Energie.
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Wie in 4 gezeigt, ist das Steuersubstrat 48 durch ein Verbindungskabel 49 elektrisch mit der Energiespeichereinheit 42e verbunden. Das Verbindungskabel 49 verläuft durch das Kopfelement 52 und ist durch den Innenumfangsabschnitt des Kopfelements 52 in den hohlen Innenraum 42f des Wellenelements 42 eingesetzt. Es sei angemerkt, dass das Verbindungskabel 49 in den hohlen Innenraum 42f des Wellenelements 42 eingeführt werden kann, ohne durch das Kopfelement 52 geführt zu werden.
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Das Steuersubstrat 48 ist elektrisch mit der Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 verbunden. Wenn beispielsweise die erste Gangwechselbetätigungseinheit 18a betätigt wird, empfängt die Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 ein Signal von der ersten Gangwechselbetätigungseinheit 18a. Basierend auf dem von der Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 empfangenen Signal steuert das Steuersubstrat 48 den hinteren Umwerfer 32a. Das heißt, die Kette 30, die mit den mehreren hinteren Kettenrädern 28 in Eingriff steht, wird durch den hinteren Umwerfer 32a bewegt und das Übersetzungsverhältnis des Fahrrads 100 wird geändert.
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Es ist zu beachten, dass das Steuersubstrat 48 automatisch eine Steuerung durchführen kann, um ein Gangwechselsignal an das Getriebe 32 zu senden, das elektrisch gesteuert werden kann. Mit anderen Worten kann eine Informationserfassungseinheit 76, wie in 3 gezeigt, die Informationen erfasst, die sich auf mindestens eines von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Trittfrequenz, dem Drehmoment und der Energie beziehen, separat vorgesehen werden, und das Getriebe 32 kann basierend auf den durch die Informationserfassungseinheit 76 erfassten Informationen gesteuert werden. In diesem Fall ist es möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der das Steuersubstrat 48 auf geeignete Weise auswählen kann, ob die Übertragung 32 basierend auf der Betätigungsvorrichtung 18 oder der Informationserfassungseinheit 76 gesteuert werden soll. Die Informationserfassungseinheit 76 ist im Inneren des Gehäuses 68 untergebracht und ist beispielsweise elektrisch mit dem Steuersubstrat 48 verbunden.
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Außerdem kann eine Energiespeichereinheit 51, die sich von der Energiespeichereinheit 42e unterscheidet, zusätzlich an mindestens einem von dem Hebelelement 54 und dem Kopfelement 52 vorgesehen sein. Wie beispielsweise in 4 gezeigt, kann die Energiespeichereinheit 51 innerhalb des Gehäuses 68 vorgesehen sein.
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Andere Ausführungsformen
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Obwohl vorstehend eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt und verschiedene Modifikationen sind möglich, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Insbesondere können die mehreren Ausführungsformen und modifizierten Beispiele, die in der vorliegenden Beschreibung geschrieben sind, auf beliebige Weise je nach Bedarf kombiniert werden.
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(a) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde ein Außengewinde am ersten Endabschnitt 42a des Wellenelements 42 in ein Innengewinde in dem ersten Durchgangsloch 22c am ersten hinteren Ende 22a eingeschraubt, jedoch kann ein Außengewinde, wie beispielsweise in 7 gezeigt, am ersten Endabschnitt 42a des Wellenelements 42 in ein Verriegelungselement 74, wie beispielsweise eine Mutter, eingeschraubt werden. In diesem Fall kann zumindest eines von dem Steuersubstrat 48, der Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 und der zusätzlichen Energiespeichereinheit 51 in dem Verriegelungselement 74 vorgesehen werden. Zu diesem Zeitpunkt kann mindestens eines von dem Steuersubstrat 48, der Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 und der zusätzlichen Energiespeichereinheit 51, die in dem Verriegelungselement 74 vorgesehen sind, an einem an der Innenumfangsseite des Verriegelungselements 74 vorgesehenen Kontaktpunkt, und einem an der Außenumfangsseite des Wellenelements 42 vorgesehenen Kontaktpunkt, elektrisch mit dem Verbinder 42d verbunden werden.
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(b) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurden der hintere Umwerfer 32a und der vordere Umwerfer 32b als Beispiele für Komponenten dargestellt, die an dem Kleinfahrzeug vorgesehen sind, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise sind eine elektrische Innengetriebevorrichtung, eine elektrische Sattelstütze, eine elektrische Federung, ein Licht, ein Dynamo, eine elektrische Bremsvorrichtung, eine Leistungsmessvorrichtung, eine elektrische Komponente, wie etwa eine an einem Rahmen befestigte Energiequelle oder dergleichen, eine Antriebseinheit zum Unterstützen einer menschlichen Antriebskraft und dergleichen Beispiele von Komponenten, die in einem Kleinfahrzeug vorgesehen werden.
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(c) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform war die Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 so eingerichtet, dass sie Signale von der ersten Gangwechselbetätigungseinheit 18a und der zweiten Gangwechselbetätigungseinheit 18b empfängt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 kann eingerichtet werden, um ein Signal von einer anderen Komponente, die an dem Kleinfahrzeug vorgesehen wird, oder von einer externen Vorrichtung, wie beispielsweise einem Personalcomputer, einem Tablet-Computer oder einem Smartphone, zu empfangen.
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(d) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde das Hinterrad 14 durch die Radbefestigungsvorrichtung 20 an dem Rahmen 22 des Fahrrads 100 befestigt, aber die vorliegende Erfindung kann auch auf einen Fall angewendet werden, bei dem das Vorderrad 12 an dem Rahmen 22 des Fahrrads 100 befestigt wird.
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(e) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde eine Radbefestigungsvorrichtung 20 offenbart, die durch die Durchgangslöcher 22c und 22d des Rahmens 22 hindurchgeht, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auch auf eine Radbefestigungsvorrichtung angewendet werden, die in einer im Rahmen 22 vorgesehenen Nut montiert wird.
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(f) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform waren das Steuersubstrat 48 und die Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 so vorgesehen, dass sie sich einstückig mit dem Kopfelement 52 bewegen können, jedoch können das Steuersubstrat 48 und die Drahtlos-Kommunikationseinheit 46 in dem hohlen Innenraum 42f des Wellenelements 42 vorgesehen werden.
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(g) Der Verbinder 42d kann auch als Ladeanschluss dienen. Das heißt, die Energiespeichereinheit 42e kann durch den Verbinder 42d aufgeladen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 18a:
- Erste Gangwechselbetätigungseinheit
- 18b:
- Zweite Gangwechselbetätigungseinheit
- 20:
- Radbefestigungsvorrichtung
- 22:
- Rahmen
- 32:
- Getriebe
- 32a:
- Hinterer Umwerfer
- 32b:
- Vorderer Umwerfer
- 42:
- Wellenelement
- 42a:
- Erster Endabschnitt
- 42b
- Zweiter Endabschnitt
- 42c:
- Hauptkörperabschnitt
- 42d:
- Verbinder
- 42e:
- Energiespeichereinheit
- 42 g:
- Batterie
- 42h:
- Kondensator
- 42f:
- Hohlraum
- 44:
- Befestigungsmechanismus
- 46:
- Drahtlose Kommunikationseinheit
- 48:
- Steuersubstrat
- 52:
- Hauptelement
- 54:
- Hebelelement
- 58:
- Anpassungselement
- 72:
- Ladeanschluss
- 100:
- Fahrrad
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2017216791 [0001]
- JP 2016165991 A [0003, 0004, 0005]
