DE102018202666A1

DE102018202666A1 - Hinterer Fahrrad-Umwerfer

Info

Publication number: DE102018202666A1
Application number: DE102018202666.1A
Authority: DE
Inventors: Sota Yamaguchi
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2018-08-30
Also published as: CN108502091A; CN108502091B; US10351208B2; TWI725290B; US20180244345A1; TW201831371A

Abstract

Ein hinterer Fahrrad-Umwerfer 10 ist grundsätzlich mit einem Grundbauteil 12, einem beweglichen Bauteil 14, einer Kettenführung 16 und einer Widerstand ausübenden Konstruktion 18 versehen. Das Grundbauteil 12 ist so ausgebildet, dass es an einem Fahrrad 1 montiert werden kann. Das bewegliche Bauteil 14 ist beweglich an das Grundbauteil gekoppelt. Die Kettenführung 16 ist drehbar um eine erste Rotationsachse R1 an das bewegliche Bauteil 14 gekoppelt. Die Widerstand ausübende Konstruktion 18 enthält ein Reibung ausübendes Bauteil, das auf die Drehbewegung der Kettenführung 16 einen Reibungswiderstand ausübt. Die Widerstand ausübende Konstruktion 18 ist von der ersten Rotationsachse R1 versetzt.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein einen Fahrrad-Umwerfer. Im Speziellen betrifft die vorliegende Erfindung einen Fahrrad-Umwerfer, der eine Widerstand ausübende Einheit enthält, die für Rotationswiderstand einer Kettenführung sorgt.
Ein Fahrrad nutzt üblicherweise ein Kettenantriebsgetriebe zur Übertragung der Tretkraft auf das Hinterrad. Das Kettenantriebsgetriebe eines Fahrrads nutzt oftmals Umwerfer zum selektiven Bewegen der Kette von einem von einer Mehrzahl von Kettenrädern auf ein anderes zum Ändern der Geschwindigkeit des Fahrrads. Ein typischer Umwerfer weist ein Grundbauteil, ein die Kettenführung tragendes bewegliches Bauteil und eine Kopplungseinrichtung (z. B. einen Bewegungsmechanismus), die zwischen dem Grundbauteil und dem beweglichen Bauteil derart gekoppelt ist, dass sich die Kettenführung bezogen auf das Grundbauteil seitlich bewegt, auf.
Allgemein ist die vorliegende Erfindung auf die verschiedenen Merkmale eines hinteren Umwerfers gerichtet, der eine Widerstand ausübende Konstruktion enthält. Bei herkömmlichen Umwerfern mit einer Widerstand ausübenden Konstruktion vergrößert sich die axiale Breite des beweglichen Bauteils aufgrund der zusätzlichen Widerstand ausübenden Konstruktion im Vergleich zu Umwerfern ohne eine Widerstand ausübende Konstruktion.
Angesichts des Standes der bekannten Technologie und gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein hinterer Umwerfer vorgesehen, der ein Grundbauteil, ein bewegliches Bauteil, eine Kettenführung und eine Widerstand ausübende Konstruktion aufweist. Das Grundbauteil ist so ausgebildet, dass es an einem Fahrrad montiert werden kann. Das bewegliche Bauteil ist beweglich an das Grundbauteil gekoppelt. Die Kettenführung ist drehbar um eine erste Rotationsachse an das bewegliche Bauteil gekoppelt. Die Widerstand ausübende Konstruktion enthält ein Reibung ausübendes Bauteil, das einen Reibungswiderstand auf die Drehbewegung der Kettenführung ausübt. Die Widerstand ausübende Konstruktion ist von der ersten Rotationsachse versetzt. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer gemäß der vorliegenden Erfindung so ausgebildet sein, dass die axiale Breite des beweglichen Bauteils bezogen auf die Drehmittelachse eines Fahrrad-Kettenrades verringert werden kann. Daher ist der hintere Umwerfer so ausgebildet, dass er in axialer Richtung eines Fahrradrahmens flach ausgeführt ist, wenn der hintere Umwerfer am Fahrradrahmen montiert ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein hinterer Umwerfer vorgesehen, der ein Grundbauteil, ein bewegliches Bauteil, eine Kettenführung, eine Widerstand ausübende Konstruktion und ein Schaltgetriebe aufweist. Das Grundbauteil ist so ausgebildet, dass es an einem Fahrrad montiert werden kann. Das bewegliche Bauteil ist beweglich an das Grundbauteil gekoppelt. Die Kettenführung ist drehbar um eine erste Rotationsachse an das bewegliche Bauteil gekoppelt. Die Widerstand ausübende Konstruktion enthält ein Reibung ausübendes Bauteil, das einen Reibungswiderstand auf die Drehbewegung der Kettenführung ausübt. Das Schaltgetriebe ist so ausgebildet, dass es die Drehbewegung der Kettenführung auf die Widerstand ausübende Konstruktion überträgt. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die auf das zweite das Drehmoment übertragende Rad übertragene Drehzahl verändert wird.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer ein Schaltgetriebe aufweisen, das so ausgebildet ist, dass es die Drehbewegung der Kettenführung auf die Widerstand ausübende Konstruktion überträgt. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass eine Drehzahl, die auf das zweite das Drehmoment übertragende Rad übertragen wird, verändert werden kann.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass das Schaltgetriebe ferner ein erstes das Drehmoment übertragende Rad und ein zweites das Drehmoment übertragende Rad aufweist. Das erste das Drehmoment übertragende Rad ist drehbar um die erste Rotationsachse angeordnet. Das zweite das Drehmoment übertragende Rad ist drehbar um die zweite Rotationsachse angeordnet. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die axiale Breite des beweglichen Bauteils bezogen auf die Drehmittelachse eines Fahrrad-Kettenrades verringert werden kann. Daher ist der hintere Umwerfer so ausgebildet, dass er in der axialen Richtung des Fahrradrahmens flach ausgeführt ist, wenn der hintere Umwerfer am Fahrradrahmen montiert ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass das erste das Drehmoment übertragende Rad und das zweite das Drehmoment übertragende Rad drehbar miteinander verbunden sind. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die axiale Breite des beweglichen Bauteils bezogen auf die Drehmittelachse eines Fahrrad-Kettenrades verringert werden kann. Daher kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass er in der axialen Richtung des Fahrradrahmens flach ausgeführt ist, wenn der hintere Umwerfer am Fahrradrahmen montiert ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass das erste das Drehmoment übertragende Rad und das zweite das Drehmoment übertragende Rad direkt miteinander in Eingriff stehen. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass das Gesamtgewicht des hinteren Fahrrad-Umwerfers reduziert werden kann, weil kein das Drehmoment übertragendes Bauteil zwischen dem ersten und dem zweiten Übertragungsrad vorgesehen sein muss.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass das erste das Drehmoment übertragende Rad eine Mehrzahl von ersten Übertragungszähnen enthält. Das zweite das Drehmoment übertragende Rad enthält eine Mehrzahl von zweiten Übertragungszähnen, die mit den ersten Übertragungszähnen in Eingriff stehen. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die axiale Breite des beweglichen Bauteils bezogen auf die Drehmittelachse eines Fahrrad-Kettenrades verringert werden kann. Daher ist der hintere Umwerfer so ausgebildet, dass er in der axialen Richtung des Fahrradrahmens flach ausgeführt ist, wenn der hintere Umwerfer am Fahrradrahmen montiert ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass das erste das Drehmoment übertragende Rad einen ersten Durchmesser hat. Das zweite das Drehmoment übertragende Rad hat einen zweiten Durchmesser, der von dem ersten Durchmesser verschieden ist. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die auf das zweite das Drehmoment übertragende Rad übertragene Drehzahl verändert werden kann.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass der erste Durchmesser größer ist als der zweite Durchmesser. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die auf das zweite das Drehmoment übertragende Rad übertragene Drehzahl erhöht werden kann. Ist die auf das Bauteil, auf das Reibung ausgeübt wird, ausgeübte Reibungskraft im Wesentlichen gleichbedeutend mit der herkömmlichen Art und Weise, kann der Reibungswiderstand gegen die Drehbewegung der Kettenführung erhöht werden. Wird die auf das Bauteil, auf das Reibung ausgeübt wird, ausgeübte Reibungskraft reduziert, kann der Reibungswiderstand gegen die Drehbewegung der Kettenführung im Wesentlichen derselbe sein wie der eines herkömmlichen hinteren Umwerfers, die Abriebfestigkeit ist jedoch besser.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass der erste Durchmesser das Doppelte des zweiten Durchmessers beträgt. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die auf das zweite das Drehmoment übertragende Rad übertragene Drehzahl verändert werden kann.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die erste Gesamtzähnezahl der ersten Übertragungszähne von der zweiten Gesamtzähnezahl der zweiten Übertragungszähne verschieden ist. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die axiale Breite des beweglichen Bauteils bezogen auf die Drehmittelachse eines Fahrrad-Kettenrades verringert werden kann. Daher kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass er in der axialen Richtung des Fahrradrahmens flach ausgeführt ist, wenn der hintere Umwerfer am Fahrradrahmen montiert ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die erste Gesamtzähnezahl der ersten Übertragungszähne größer ist als die zweite Gesamtzähnezahl der zweiten Übertragungszähne. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die auf das zweite das Drehmoment übertragende Rad übertragene Drehzahl verändert werden kann.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die erste Gesamtzähnezahl das Doppelte der zweiten Gesamtzähnezahl beträgt. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die axiale Breite des beweglichen Bauteils bezogen auf die Drehmittelachse des Fahrrad-Kettenrades verringert werden kann. Daher ist der hintere Umwerfer so ausgebildet, dass er in der axialen Richtung des Fahrradrahmens flach ausgeführt ist, wenn der hintere Umwerfer am Fahrradrahmen montiert ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die Widerstand ausübende Konstruktion ferner ein Bauteil, auf das Reibung ausgeübt wird, enthält. Eines von dem Reibung ausübenden Bauteil und dem Bauteil, auf das Reibung ausgeübt wird, ist um eine zweite Rotationsachse, die von der ersten Rotationsachse versetzt ist, drehbar. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die axiale Breite des beweglichen Bauteils bezogen auf die Drehmittelachse eines Fahrrad-Kettenrades verringert werden kann. Daher ist der hintere Umwerfer so ausgebildet, dass er in der axialen Richtung des Fahrradrahmens flach ausgeführt ist, wenn der hintere Umwerfer am Fahrradrahmen montiert ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer ferner eine Freilaufkupplung aufweisen, die operativ zwischen dem beweglichen Bauteil und der Kettenführung gekoppelt ist und den Reibungswiderstand des Reibung ausübenden Bauteils gegen die Drehbewegung der Kettenführung in einer vorbestimmten Richtung überträgt. Vorteilhafterweise ist der hintere Umwerfer so ausgebildet, dass der Reibungswiderstand auf die Drehbewegung der Kettenführung in einer Drehrichtung, die betrachtet von der dem Rahmen abgewandten Seite des hinteren Umwerfers der Gegenuhrzeigersinn ist, ausgeübt werden kann.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die Widerstand ausübende Konstruktion die Freilaufkupplung enthält. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die axiale Breite des beweglichen Bauteils bezogen auf die Drehmittelachse eines Fahrrad-Kettenrades verringert werden kann. Daher ist der hintere Umwerfer so ausgebildet, dass er in der axialen Richtung des Fahrradrahmens flach ausgeführt ist, wenn der hintere Umwerfer am Fahrradrahmen montiert ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass das erste das Drehmoment übertragende Rad und das zweite das Drehmoment übertragende Rad aus einem metallischen Material gefertigt sind. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die Haltbarkeit des ersten und des zweiten das Drehmoment übertragenden Rades verbessert wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass das erste das Drehmoment übertragende Rad und das zweite das Drehmoment übertragende Rad aus einem nicht metallischen Material gefertigt sind. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass das Gesamtgewicht des hinteren Fahrrad-Umwerfers reduziert werden kann.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer ferner einen Seilbefestigungsabschnitt aufweisen, an dem ein mechanischer Seilzug befestigt ist. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die axiale Breite des beweglichen Bauteils bezogen auf die Drehmittelachse eines Fahrrad-Kettenrades verringert werden kann. Daher ist der hintere Umwerfer so ausgebildet, dass er in der axialen Richtung des Fahrradrahmens flach ausgeführt ist, wenn der hintere Umwerfer am Fahrradrahmen montiert ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer ferner einen elektrischen Aktuator zum Bewegen des beweglichen Bauteils bezogen auf das Grundbauteil aufweisen. Vorteilhafterweise ist der hintere Umwerfer so ausgebildet, dass die axiale Breite des beweglichen Bauteils bezogen auf die Drehmittelachse eines Fahrrad-Kettenrades verringert werden kann. Daher ist der hintere Umwerfer so ausgebildet, dass er in der axialen Richtung des Fahrradrahmens flach ausgeführt ist, wenn der hintere Umwerfer am Fahrradrahmen montiert ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer ferner eine drahtlose Kommunikationseinheit aufweisen, die so ausgebildet ist, dass sie ein Steuersignal zum Betätigen des elektrischen Aktuators empfängt. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die axiale Breite des beweglichen Bauteils bezogen auf die Drehmittelachse eines Fahrrad-Kettenrads verringert werden kann. Daher ist der hintere Umwerfer so ausgebildet, dass er in der axialen Richtung des Fahrradrahmens flach ausgeführt ist, wenn der hintere Umwerfer am Fahrradrahmen montiert ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass die Widerstand ausübende Konstruktion ein Widerstandssteuerelement enthält, das sich zwischen wenigstens einer ersten Position und einer anderen zweiten Position bewegt. Das Widerstandssteuerelement ist operativ an das Widerstand ausübende Bauteil gekoppelt. Die Widerstand ausübende Konstruktion übt auf die Drehbewegung der Kettenführung einen ersten Widerstand aus, wenn das Widerstandssteuerelement in der ersten Position angeordnet ist. Die Widerstand ausübende Konstruktion übt auf die Drehbewegung der Kettenführung einen anderen zweiten Widerstand aus, wenn das Widerstandssteuerelement in der zweiten Position angeordnet ist. Vorteilhafterweise kann der hintere Umwerfer so ausgebildet sein, dass ihn ein Nutzer betätigen kann, egal ob die Funktion der Widerstand ausübenden Konstruktion verfügbar ist oder nicht.
Dem Fachmann werden auch andere Gegenstände, Merkmale, Aspekte und Vorteile der offenbarten Fahrrad-Betätigungsvorrichtung aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen eine veranschaulichende Ausführungsform der Fahrrad-Betätigungsvorrichtung offenbart.
Nunmehr werden ausgewählte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, die einen Teil dieser Originaloffenbarung bilden, wobei:

1 eine Seitenansicht eines hinteren Abschnitts eines Fahrradrahmens, der mit einer hinteren Kettenrad-Baueinheit und einem hinteren Umwerfer mit einer Widerstand ausübenden Konstruktion und einem Schaltgetriebe ausgestattet ist, gemäß einer veranschaulichten Ausführungsform ist;
2 eine vergrößerte Außenseitenansicht des hinteren Umwerfers von 1 ist;
3 eine vergrößerte Außenseitenansicht des hinteren Umwerfers gemäß den 1 und 2 ist, wobei die Schutzabdeckung des Schaltgetriebes entfernt wurde, um das Schaltgetriebe mit einer Kettenführung in der höchsten Gangposition zu zeigen;
4 eine vergrößerte Außenseitenansicht des hinteren Umwerfers ähnlich 3 ist, wobei sich allerdings die Kettenführung im Ergebnis eines Kettensprungs aus der in den 2 und 3 gezeigten Position dreht;
5 eine Rückseitenansicht des hinteren Umwerfers der 1 bis 4 ist;
6 eine Vorderseitenansicht des hinteren Umwerfers der 1 bis 4 ist;
7 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des hinteren Umwerfers der 1 bis 6 ist, wobei die Kettenführung und ein Abschnitt des Schaltgetriebes aus dem beweglichen Bauteil des hinteren Umwerfers herausgetrennt sind;
8 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des hinteren Umwerfers der 1 bis 7 ist, wobei die Kettenführung und ein Abschnitt des Schaltgetriebes aus dem beweglichen Bauteil herausgetrennt sind und ein Abschnitt des beweglichen Bauteils losgelöst ist, um die Widerstand ausübende Konstruktion zu zeigen;
9 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des beweglichen Bauteils des hinteren Umwerfers der 1 bis 8 ist, die das Schaltgetriebe und die Widerstand ausübende Konstruktion zeigt;
10 eine vergrößerte Ansicht der Widerstand ausübenden Konstruktion des hinteren Umwerfers der 1 bis 8 ist, wobei ein Abschnitt losgelöst ist, um erste und zweite Widerstandssteuerelemente in ersten Positionen zu zeigen und das zweite Widerstandssteuerelement eingestellt in der zweiten Position zu veranschaulichen;
11 eine vergrößerte Ansicht der Widerstand ausübenden Konstruktion ähnlich 10 ist, wobei sich das erste Widerstandssteuerelement in einer zweiten Position und das zweite Widerstandssteuerelement in der ersten Position befindet;
12 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Widerstand ausübenden Konstruktion und des Schaltgetriebes ist;
13 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Widerstand ausübenden Konstruktion und eines Abschnitts des Schaltgetriebes, der aus der Widerstand ausübenden Konstruktion herausgetrennt ist, ist;
14 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Widerstand ausübenden Konstruktion und einer Freilaufkupplung in einer Explosionsdarstellung ist;
15 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Widerstand ausübenden Konstruktion in einer Teilexplosionsdarstellung ist; und
16 ein hinterer Fahrrad-Umwerfer gemäß einer zweiten veranschaulichten Ausführungsform mit einer Widerstand ausübenden Konstruktion, einem elektrischen Aktuator und einer drahtlosen Kommunikationseinheit ist.

Der Fachmann auf dem Gebiet von Fahrrädern wird dieser Offenbarung entnehmen, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung dienen und die Erfindung, wie sie durch die anhängenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird, nicht einschränken soll.
Zunächst ist unter Bezugnahme auf 1 der hintere Teil eines Fahrrads 1 veranschaulicht, der mit einem hinteren Fahrrad-Umwerfer 10 gemäß einer veranschaulichten Ausführungsform ausgestattet ist. Der hintere Fahrrad-Umwerfer 10 weist ein Grundbauteil 12, ein bewegliches Bauteil 14, eine Kettenführung 16 und eine Widerstand ausübende Konstruktion 18 auf. Die Kettenführung 16 ist bezogen auf das bewegliche Bauteil 14 um eine erste Rotationsachse R1 drehbar. Die Widerstand ausübende Konstruktion 18 ist am beweglichen Bauteil 14 befestigt. Auf diese Weise kann das bewegliche Bauteil 14 bezogen auf das Fahrrad 1 flach ausgeführt sein. Die Widerstand ausübende Konstruktion 18 ist von der ersten Rotationsachse R1 versetzt. Der hintere Umwerfer 10 ist so ausgebildet, dass er die Fahrradkette C zwischen einer Mehrzahl von hinteren Kettenrädern S schaltet. Die hinteren Kettenräder S sind an einem Freilauf (nicht gezeigt) der Hinterradnabe H in herkömmlicherweise montiert und übertragen das Antriebsdrehmoment auf das hintere Fahrrad-Rad (nicht gezeigt).
Der hintere Fahrrad-Umwerfer 10 weist ferner eine Kopplungseinrichtung 20 auf, die das Grundbauteil 12 und das bewegliche Bauteil 14 verbindet. Genauer gesagt, enthält in der veranschaulichten Ausführungsform die Kopplungseinrichtung 20 ein erstes Verbindungsstück 22 und ein zweites Verbindungsstück 24. Der hintere Umwerfer 10 weist ferner ein Vorspannelement 26 (Spannfeder) auf, das zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsstück 22 und 24 eingesetzt ist und das bewegliche Bauteil 14 und die Kettenführung 16 in Richtung der höchsten Gangposition vorspannt. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „obere Schalt-(Gang-) -stufenstellung“ auf den hinteren Umwerfer 10 in einer Betriebsstellung, die einer Situation entspricht, bei der die Fahrradkette C auf dem einen der hinteren Kettenräder S mit der kleinsten Anzahl von Zähnen geführt wird, das sich am weitesten entfernt von der Mittenlängsebene des Fahrradrahmens F befindet. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „untere Schalt-(Gang-) -stufenstellung“ auf den hinteren Umwerfer 10 in einer Betriebsstellung, die einer Situation entspricht, bei der die Fahrradkette C auf dem einen der hinteren Kettenräder S mit der höchsten Anzahl von Zähnen geführt wird, das sich am nächsten an der Mittenlängsebene des Fahrradrahmens F befindet. Der hintere Fahrrad-Umwerfer 10 enthält ferner einen Seilbefestigungsabschnitt 28, der einen mechanische Seilzug 30 aufnimmt. Der Seilzug 30 enthält eine Zughülle 30A und einen Innendraht 30B. Der Innendraht 30B kann mit einem Schalthebel (nicht gezeigt) so betätigt werden, dass die Kettenführung 16 durch die Betätigung des Schalthebels zwischen der oberen und unteren Gangstellung geschaltet wird.
Der hintere Umwerfer 10 ist mit der Widerstand ausübenden Konstruktion 18 versehen, die einen Kettensprung verhindern und die gewünschte Kettenspannung der Fahrradkette C während des Fahrens beibehalten soll. Genauer gesagt, ist die Widerstand ausübende Konstruktion 18 derart vorgesehen, dass, wenn sich die Kettenführung 16 in eine vorbestimmte Richtung dreht, der Widerstand der Bewegung der Kettenführung 16 in der vorbestimmten Richtung erhöht wird. In der veranschaulichten Ausführungsform schwenkt die Kettenführung 16 um die erste Rotationsachse R1 in der vorbestimmten Richtung, die einer ersten Drehrichtung D1 entspricht (wie in 4 erkennbar). Die erste Drehrichtung D1 entspricht dem Gegenuhrzeigersinn um die erste Rotationsachse R1, betrachtet von der dem Rahmen abgewandten Seite des hinteren Umwerfers 10. Wie nachstehend weiter erläutert, wird die Kettenführung 16 in der zweiten Drehrichtung D2 um die erste Rotationsachse R1 vorgespannt. Die zweite Drehrichtung D2 ist der ersten Drehrichtung D1 bezogen auf die erste Rotationsachse R1 entgegengesetzt.
Bezogen auf 8 enthält der hintere Fahrrad-Umwerfer 10 ferner eine Freilaufkupplung 32. Grundsätzlich rückt die Freilaufkupplung 32 die Widerstand ausübende Konstruktion 18 aus, wenn die Kettenführung 16 in die zweite Drehrichtung D2 schwenkt. Die Freilaufkupplung 32 koppelt die Widerstand ausübende Konstruktion 18, wenn die Kettenführung 16 in die erste Drehrichtung D1 schwenkt. Im Speziellen übt die Widerstand ausübende Konstruktion 18 nur auf die Drehung der Kettenführung 16 Reibungswiderstand über die Freilaufkupplung 32 aus, wenn die Kettenführung 16 in der ersten Drehrichtung D1 schwenkt, wie nachstehend erörtert.
Der hintere Fahrrad-Umwerfer 10 enthält ferner ein Schaltgetriebe 34. Das Schaltgetriebe 34 koppelt die Kettenführung 16 operativ an die Widerstand ausübende Konstruktion 18. Das Schaltgetriebe 34 verändert die Geschwindigkeit, mit der sich die Kettenführung 16 um die erste Rotationsachse R1 in der ersten Drehrichtung D1 dreht, indem sie den Reibungswiderstand gegen die Widerstand ausübende Konstruktion 18 auf die Kettenführung 16 überträgt.
Wie am besten in den 3 und 4 erkennbar, enthält das Schaltgetriebe 34 ein erstes das Drehmoment übertragende Rad 36 und ein zweites das Drehmoment übertragende Rad 38. Das erste das Drehmoment übertragende Rad 36 ist drehbar um die erste Rotationsachse R1 angeordnet. Das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38 ist drehbar um die zweite Rotationsachse R2 angeordnet. Die zweite Rotationsachse R2 ist von der ersten Rotationsachse R1 versetzt. Bevorzugt sind die erste und zweite Rotationsachse R1 und R2 parallel zueinander. Daher ist die Widerstand ausübende Konstruktion 18 von der ersten Rotationsachse R1 versetzt. Auf diese Weise übt die Widerstand ausübende Konstruktion 18 auf die Kettenführung 16 Reibungswiderstand aus, indem sie Reibungswiderstand auf das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38 ausübt, wie nachstehend weiter erörtert wird. Wie ebenso nachstehend weiter erläutert wird, übt die Widerstand ausübende Konstruktion 18 auf das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38 einen Reibungswiderstand aus, wenn dieses sich in einer Drehrichtung D3 um die zweite Rotationsachse R2 dreht. Bevorzugt enthält der hintere Umwerfer 10 eine Schutzabdeckung 40, die in herkömmlicher Weise am beweglichen Bauteil 14 montiert ist und das Schaltgetriebe 34 schütz und einschließt.
Nunmehr wird das Grundbauteil 12 nochmals bezogen auf 1 erörtert. Das Grundbauteil 12 ist so ausgebildet, dass es an dem Fahrradrahmen F montiert werden kann. Genauer gesagt, ist das Grundbauteil 12 so ausgebildet, dass es lösbar am Fahrradrahmen F montiert werden kann.
Das Grundbauteil 12 ist ein starres Bauteil aus einem geeigneten Material wie einem metallischen Material oder einem faserverstärkten Kunststoffmaterial. Grundsätzlich enthält das Grundbauteil 12 eine Tretlagerachseneinheit 42, einen Grundkörperabschnitt 44 und einen Zughüllenträgerabschnitt 46. Die Tretlagerachseneinheit 42 trägt den Grundkörperabschnitt 44 und den Zughüllenträgerabschnitt 46 schwenkbar an einer B-Achse 48. Die Tretlagerachseneinheit 42 ist über eine Befestigungsschraube 50 an einem Aufhängeabschitt des Fahrradrahmens F fixiert. Die Tretlagerachseneinheit 42 ist ein bezogen auf den Fahrradrahmen F stationäres (nicht bewegliches) Bauteil. Der Grundkörperabschnitt 44 ist so ausgebildet und angeordnet, dass er für eine eingeschränkte Schwenkbewegung bezogen auf die Tretlagerachseneinheit 42 schwenkbar an dieser montiert werden kann. Der Zughüllenträgerabschnitt 46 trägt ein Ende der Zughülle 30A des Seilzugs 30.
Das bewegliche Bauteil 14 ist beweglich an das Grundbauteil 12 gekoppelt. Das bewegliche Bauteil 14 ist über die Kopplungseinrichtung 20 beweglich mit dem Grundbauteil 12 verbunden. Die Kettenführung 16 ist schwenkbar am beweglichen Bauteil 14 montiert, so dass die Kettenführung 16 um die erste Rotationsachse R1 schwenken kann. Das bewegliche Bauteil 14 ist ein starres Bauteil aus einem geeigneten Material wie einem metallischen Material oder einem faserverstärkten Kunststoffmaterial. Die Widerstand ausübende Konstruktion 18 und das Schaltgetriebe 34 sind am beweglichen Bauteil 14 montiert, wie nachstehend weiter erörtert wird.
Nunmehr wird die Kettenführung 16 unter Bezugnahme auf die 7 und 8 erörtert. Die Kettenführung 16 enthält grundsätzlich eine erste (äußere) Kettenkäfigplatte 52, eine zweite (innere) Kettenkäfigplatte 54, eine erste (Leit-) Rolle 56 und eine zweite (Spann-) Rolle 58. Die erste und zweite Kettenkäfigplatte 52 und 54 definieren einen Kettenaufnahmeschlitz zur Aufnahme der Fahrradkette C. Die erste und zweite Rolle 56 und 58 sind beide drehbar zwischen den Kettenkäfigplatten 52 und 54 angeordnet. Die Kettenführung 16 ist drehbar um die erste Rotationsachse R1 an das bewegliche Bauteil 14 gekoppelt. Wie am besten in 7 erkennbar, ist die Kettenführung 16 über eine Gewindemontageachse 60 an das bewegliche Bauteil 14 gekoppelt. Die Gewindemontageachse 60 ist an dem ersten das Drehmoment übertragenden Rad 36 befestigt. Auf diese Weise bewegen sich das erste das Drehmoment übertragende Rad 36 und die Kettenführung 16 zusammen als eine Einheit um die erste Rotationsachse R1. Mit anderen Worten, die Kettenführung 16 schwenkt bezogen auf das bewegliche Bauteil 14 um die erste Rotationsachse R1.
Wie am besten in 7 erkennbar, ist ein Vorspannbauteil 62 zum Vorspannen der Kettenführung 16 um die erste Rotationsachse R1 in die zweite Drehrichtung D2 zwischen der Kettenführung 16 und dem beweglichen Bauteil 14 eingesetzt. Wie oben ausgeführt, übt die Widerstand ausübende Konstruktion 18 Reibungswiderstand auf die Drehung der Kettenführung in die erste Drehrichtung D1, die entgegengesetzt der Richtung der Vorspannkraft ist, die auf das Vorspannbauteil 62 in der zweiten Drehrichtung D2 ausgeübt wird, aus. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die zweite Drehrichtung D2 die Drehrichtung der Kettenführung 16 im Uhrzeigersinn um die erste Rotationsachse R1, betrachtet entlang der ersten Rotationsachse R1 von der dem Rahmen abgewandten Seite des beweglichen Bauteils 14. Wie in 8 erkennbar ist, weist das bewegliche Bauteil eine Federaufnahmeaussparung 14A zur Aufnahme des Vorspannbauteils 62 auf. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Vorspannbauteil 62 eine Torsionsfeder, deren erstes Ende 62A in einer Kerbe 14B in dem beweglichen Bauteil 14 angeordnet ist und deren zweites Ende 62B in einer Öffnung 52A in der Kettenführung 16 angeordnet ist. Das Vorspannbauteil 62 weist einen gewundenen Abschnitt 62C auf, der um die erste Rotationsachse R1 angeordnet ist.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die 2 und 4 die Kopplungseinrichtung 20 erörtert. Wie ausgeführt, enthält die Kopplungseinrichtung 20 das erste Verbindungsstück 22 und das zweite Verbindungsstück 24. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das erste Verbindungsstück 22 ein inneres Verbindungsstück der Kopplungseinrichtung 20 und ist das zweite Verbindungsstück 24 ein äußeres Verbindungsstück der Kopplungseinrichtung 20. Ebenso enthält, wie vorstehend ausgeführt, der hintere Umwerfer 10 den Seilbefestigungsabschnitt 28, an dem der Seilzug 30 befestigt ist. Genauer gesagt, enthält das zweite Verbindungsstück 24 der Kopplungseinrichtung 20 den Seilbefestigungsabschnitt 28. Der Innendraht 30B des Seilzugs 30 ist über eine Schraube 67 verstellbar an dem Seilbefestigungsabschnitt 28 befestigt. Wie gezeigt, bilden das Grundbauteil 12, das bewegliche Bauteil 14, das erste und zweite Verbindungsstück 22 und 24 ein Gelenkviereck, das so angeordnet ist, dass es die Kettenführung 16 auf herkömmliche Art und Weise seitlich zwischen einer Mehrzahl von Schaltstellungen (beispielsweise wenigstens einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung) bewegt.
Nunmehr wird die Widerstand ausübende Konstruktion 18 unter Bezugnahme auf die 10 bis 15 beschrieben. Die Widerstand ausübende Konstruktion 18 enthält einen Bremsschalter 68 (das heißt, ein erstes Widerstandssteuerelement) und eine Stellschraube 70 (das heißt ein zweites Widerstandssteuerelement). In der veranschaulichten Ausführungsform enthält die Widerstand ausübende Konstruktion 18 ferner ein Bremsband 72 (das heißt, ein Reibung ausübendes Bauteil) und ein Bauteil, auf das Reibung ausgeübt wird, das von einem Teil der Freilaufkupplung 32 gebildet wird. Vorzugsweise ist der von der Widerstand ausübenden Konstruktion 18 ausgeübte Reibungswiderstand (das heißt der Rotationswiderstand) einstellbar. Durch Betätigen des Bremsschalters 68 und/oder Stellen der Stellschraube 70 kann der Nutzer den Grad des von der Widerstand ausübenden Konstruktion 18 der Kettenführung 16 ausgeübten Reibungswiderstandes einstellen. Mit anderen Worten, der von dem Bremsband 72 der Freilaufkupplung 32 ausgeübte Reibungswiderstand kann durch die Betätigung des Bremsschalters 68 und/oder der Stellschraube 70 eingestellt werden. Im Speziellen enthält das Bremsband 72 ein erstes freies Ende 72A, ein zweites freies Ende 72B und einen Bandabschnitt 72C. Das erste und zweite freie Ende 72A und 72B werden während der Betätigung des Bremsschalters 68 und/oder der Stellschraube 70 zum Einstellen des von dem Bandabschnitt 72C der Freilaufkupplung 32 ausgeübten Reibungswiderstandes zusammengedrückt.
Wie am besten in den 10 und 11 erkennbar ist, übt der Bandabschnitt 72C des Bremsbandes 72 auf das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38 einen Widerstand aus, wenn sich das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38 in die dritte Drehrichtung D3 dreht, so dass die Drehung der Kettenführung 16 in die erste Drehrichtung D1 schwieriger wird. Die Freilaufkupplung 32 ist zwischen dem beweglichen Bauteil 14 und der Kettenführung 16 operativ so angeordnet, dass ein Reibungswiderstand ausgeübt wird, wenn sich die Kettenführung 16 in der ersten Drehrichtung D1 um die erste Rotationsachse R1 dreht, aber nicht, wenn sich die Kettenführung 16 in die zweite Drehrichtung D2 dreht.
Vorzugsweise ist das Bremsband 72 ein metallisches Material, das zwischen einer Reibung ausübenden Stellung (10) und einer freien Stellung (11) elastisch verformbar ist. Daher übt die Widerstand ausübende Konstruktion 18 (beispielsweise das Bremsband 72 und ein Teil der Freilaufkupplung 32) auf die Drehbewegung der Kettenführung 16 Reibungswiderstand aus. Im Speziellen fungiert in der veranschaulichten Ausführungsform die Außenfläche der Freilaufkupplung 32, die das Bremsband 72 kontaktiert, als das Bauteil, auf das Reibung ausgeübt wird. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Bauteil, auf das Reibung ausgeübt wird, ein integraler Teil der Freilaufkupplung 32. Der Fachmann auf dem Gebiet von Fahrrädern wird dieser Offenbarung entnehmen, dass das Bauteil, auf das Reibung ausgeübt wird, auch ein von der Freilaufkupplung 32 separates Bauteil sein kann. Wie gezeigt, ist eines von dem Reibung ausübenden Bauteil und dem Bauteil, auf das Reibung ausgeübt wird, um die zweite Rotationsachse R2, die von der ersten Rotationsachse R1 versetzt ist, drehbar.
Grundsätzlich agiert der Bremsschalter 68 als ein AN/AUS-Schalter, während die Stellschraube 70 für die Feineinstellung des Grades des Reibungswiderstandes sorgt. Wie ausgeführt, drückt die Stellschraube 70 das erste und zweite freie Ende 72A und 72B des Bremsbandes 72 unter Erhalt des gewünschten Reibungswiderstandes zusammen. Wie in den 12 bis 15 gezeigt, enthält die Stellschraube 70 einen Gewindeschaft 76, der in einer Gewindebohrung 78 (15) einer Schelle 80 und einem Mutterbauteil 82 aufgenommen ist. Die Schelle 80 enthält zwei Aufnahmeöffnungen 84, die den Bremsschalter 68 schwenkbar tragen. Ein Ende 70A der Stellschraube 70 kontaktiert das erste freie Ende 72A des Bremsbandes 72 und drückt das erste und das zweite freie Ende 72A und 72B zusammen, wodurch mehr Reibungskraft von dem Bremsband 72 auf die Freilaufkupplung 32 ausgeübt wird. Die Stellschraube 70 kann in und außerhalb der Schelle 80 in einer unendlichen Anzahl von Stellpositionen eingestellt werden.
Wie ausgeführt, drückt auch der Bremsschalter 68 das erste und zweite freie Ende 72A und 72B des Bremsbandes 72 unter Erhalt des vom Nutzer gewünschten Reibungswiderstandes zusammen. Der Bremsschalter 68 enthält einen Griff 86 und ein Nockenbauteil 88. Das Nockenbauteil 88 ist nicht drehbar an den Griff 86 gekoppelt. Daher wird das Nockenbauteil 88 durch die Betätigung des Griffs 86 gedreht. Das Nockenbauteil 88 ist schwenkbar in den Öffnungen 84 der Schelle 80 aufgenommen. Das Nockenbauteil 88 weist eine Nockenfläche 90 auf, die so ausgebildet ist, dass sie das zweite freie Ende 72B des Bremsbandes 72 kontaktiert. Durch Betätigung des Griffs 86 des Bremsschalters 68 wird das Nockenbauteil 88 so gedreht, dass die Nockenfläche 90 dafür sorgt, dass das erste und zweite Ende 72A und 72B des Bremsbandes 72 zusammengedrückt werden. Der Bremsschalter 68 ist zwischen einer ersten Stellung (AN-Stellung), die auf die Freilaufkupplung 32 den Reibungswiderstand des Bremsbandes 72 ausübt (10), und einer zweiten Stellung (AUS-Stellung), die im Wesentlichen keinen Reibungswiderstand ausübt (11), beweglich. Der Bremsschalter 68 ist durch eine Fixierplatte 92 an dem beweglichen Bauteil 14 gesichert.
In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Stellschraube 70 ein Beispiel für ein erstes Widerstandssteuerelement, und der Bremsschalter 68 ist ein Beispiel für ein zweites Widerstandssteuerelement. So enthält die Widerstand ausübende Konstruktion 18 ein Widerstandssteuerelement (zum Beispiel die Stellschraube 70 und/oder den Bremsschalter 68), das sich zwischen wenigstens der ersten Stellung und der anderen zweiten Stellung bewegt. Im Falle der Stellschraube 70 können die erste und zweite Stellung eine von der unendlichen Vielzahl von Stellpositionen sein, die durch Drehen der Stellschraube 70 erhalten werden können. In 10 ist eine erste Stellung der Stellschraube 70 durch die Volllinien gekennzeichnet, und eine zweite Stellung ist durch die gestrichelten Linien gekennzeichnet. Im Falle des Bremsschalters 68 wird der Griff 86 in die erste oder AN-Stellung (oder Reibung ausübende Stellung), die in 10 gezeigt ist, und in die zweite oder AUS-Stellung (keine Reibung ausübende Stellung), die in 11 gezeigt ist, gedreht. In der ersten Stellung steht der Bandabschnitt 72C in engem Kontakt mit der Außenfläche der Freilaufkupplung 32. In der zweiten Stellung ist der Bandabschnitt 72C bevorzugt von der Außenfläche der Freilaufkupplung 32 beabstandet. Die Widerstand ausübende Konstruktion 18 übt auf die Drehbewegung der Kettenführung 16 einen ersten Widerstand aus, wenn das Widerstandssteuerelement in der ersten Stellung angeordnet ist. Die Widerstand ausübende Konstruktion 18 übt auf die Drehbewegung der Kettenführung 16 einen anderen zweiten Widerstand aus, wenn das Widerstandssteuerelement in der zweiten Stellung angeordnet ist. Auf diese Weise wird das Widerstandssteuerelement (zum Beispiel der Bremsschalter 68 und/oder die Stellschraube 70) operativ an das Widerstand ausübende Bauteil (zum Beispiel das Bremsband 72) gekoppelt.
Unter Bezugnahme auf die 10, 11 und 14 enthält die Freilaufkupplung 32 einen Innenring 96, einen Außenring 98 und eine Mehrzahl von Rollen 100. Da die Freilaufkupplung 32 eine herkömmliche ist, die in US 8 879 692 B2 ausführlich beschrieben ist, wird die Freilaufkupplung 32 hier nur kurz erörtert. Die Rollen 100 werden durch eine Feder 102 (14) nach außen vorgespannt und greifen so operativ in eine Mehrzahl von Aussparungen 98A des Außenrings 98. Im Speziellen bewegen sich die Rollen 100 operativ in und aus den Aussparungen 98A, wenn sich die Freilaufkupplung 32 zwischen einem ausgekuppelten Zustand und einem eingekuppelten Zustand bewegt. Daher ist in dieser Ausführungsform die Freilaufkupplung 32 eine Rollensperrkupplung, die eingekuppelt wird, damit ein Reibungswiderstand übertragen wird, wenn sich die Kettenführung 16 um die erste Rotationsachse R1 in der ersten Drehrichtung D1 dreht. Im eingekuppelten Zustand bewegen sich die Rollen 100 der Freilaufkupplung 32 aus den Aussparungen 98A und verblocken so den Innen- und Außenring 96 und 98 miteinander. Die Freilaufkupplung 32 wird ausgekuppelt, wenn sich die Kettenführung 16 in der zweiten Drehrichtung D2 bezogen auf das bewegliche Bauteil 14 bewegt. Im ausgekuppelten Zustand sind die Rollen 100 in den Aussparungen 98A angeordnet. So kann sich bei ausgekuppelter Freilaufkupplung 32 die Kettenführung 16 bezogen auf das bewegliche Bauteil 14 frei drehen, ohne dass auf sie der Rotationswiderstand der Widerstand ausübenden Konstruktion 18 ausgeübt wird.
Nunmehr wird hier das Schaltgetriebe 34 unter Bezugnahme auf die 3, 4 und 7 - 9 weiter erörtert. Wie ausgeführt, ist das Schaltgetriebe 34 so ausgebildet, dass es die Drehbewegung der Kettenführung 16 auf die Widerstand ausübende Konstruktion 18 überträgt. Das erste das Drehmoment übertragende Rad 36 enthält eine Mehrzahl von ersten Übertragungszähnen 36A, und das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38 enthält eine Mehrzahl von zweiten Übertragungszähnen 38A. Wie gezeigt, sind das erste das Drehmoment übertragende Rad 36 und das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38 drehbar miteinander verbunden.
In der veranschaulichten Ausführungsform stehen das erste das Drehmoment übertragende Rad 36 und das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38 durch die ersten und zweiten Übertragungszähne 36A und 38A direkt in Eingriff miteinander. Der Fachmann wird dieser Offenbarung jedoch entnehmen, dass das Drehmoment von dem ersten das Drehmoment übertragenden Rad 36 auch über einen Treibriemen, der operativ in Eingriff steht mit dem ersten und dem zweiten das Drehmoment übertragenden Rad 36 und 38, die als Rollen und nicht als Zahnräder agieren, auf das zweite das Drehmoment übertragende Rad übertragen werden kann. Alternativ können das erste und zweite das Drehmoment übertragende Rad 36 und 38 auch durch einen Planetengetriebemechanismus mit einer Mittendrehachse, die konzentrisch mit der ersten Rotationsachse R1 angeordnet ist, ersetzt werden.
Wie am besten in den 7 bis 9 erkennbar, ist das erste das Drehmoment übertragende Rad 36 drehbar um die erste Rotationsachse R1 am beweglichen Bauteil 14 montiert. Das erste das Drehmoment übertragende Rad 36 enthält eine erste Welle 36B, die von einer Aufnahmebohrung 14C des beweglichen Bauteils 14 aufgenommen wird. Die erste Welle 36B des ersten das Drehmoment übertragenden Rades 36 enthält ein Innengewinde 36C (8), das mit der Gewindemontageachse 60 der Kettenführung 16 in Eingriff steht.
Nunmehr enthält unter Bezugnahme auf 13 das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38 eine zweite Welle 38B, die in den Innenring 96 der Freilaufkupplung 32 aufgenommen ist. Hier ist die zweite Welle 38B so in den Innenring 96 eingepresst, das sie sich als eine Einheit drehen. Auf diese Weise steht das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38 drehbar mit der Freilaufkupplung 32 in Eingriff. So übt, wenn sich der Bremsschalter 68 in der AN- oder ersten Stellung befindet, die Widerstand ausübende Konstruktion 18 Reibungswiderstandskraft auf die Freilaufkupplung 32 aus. Die Freilaufkupplung 32 überträgt die Reibungswiderstandskraft auf das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38, welches Reibungswiderstand auf das erste das Drehmoment übertragende Rad 36 überträgt, welches dann den Reibungswiderstand der Kettenführung 16 ausübt.
Bevorzugt sind das erste und zweite das Drehmoment übertragende Rad 36 und 38 starre Zahnräder, die nach Bedarf und/oder wenn gewünscht aus metallischen oder nicht metallischen Materialien gefertigt sein können. Daher können das erste das Drehmoment übertragende Rad 36 und das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38 aus einem metallischen Material oder einem nicht metallischen Material gefertigt werden. Das erste das Drehmoment übertragende Rad 36 hat einen ersten Durchmesser W1. In der veranschaulichten Ausführungsform hat das zweite das Drehmoment übertragende Rad 38 einen zweiten Durchmesser W2, der verschieden ist von dem ersten Durchmesser W1. Der erste Durchmesser W1 ist größer als der zweite Durchmesser W2. Daher ist die erste Gesamtzähnezahl der ersten Übertragungszähne 36A verschieden von der zweiten Gesamtzähnezahl der zweiten Übertragungszähne. Die erste Gesamtzähnezahl der ersten Übertragungszähne 36A ist größer als die zweite Gesamtzähnezahl der zweiten Übertragungszähne 38A. Vorzugsweise ist der erste Durchmesser W1 doppelt so groß wie der zweite Durchmesser W2. Die erste Gesamtzähnezahl betragt das Doppelte der zweiten Gesamtzähnezahl.
Nunmehr ist unter Bezugnahme auf 16 ein hinterer Fahrrad-Umwerfer 210 gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Der hintere Fahrrad-Umwerfer 210 ist identisch mit dem hinteren Fahrrad-Umwerfer 10, der oben erörtert wurde, außer dass der hintere Fahrrad-Umwerfer 210 ein elektrischer hinterer Umwerfer ist, der drahtlose Steuersignale empfängt, und kein seilbetätigter hinterer Umwerfer wie in der ersten Ausführungsform. Angesichts der Ähnlichkeiten zwischen dem hinteren Fahrrad-Umwerfer 10 und 210 wird sich die folgende Beschreibung des hinteren Fahrrad-Umwerfers 210 lediglich auf die Unterschiede zwischen dem hinteren Fahrrad-Umwerfer 210 und dem hinteren Fahrrad-Umwerfer 10 richten.
So weist der hintere Fahrrad-Umwerfer 210 grundsätzlich ein Grundbauteil 212, ein bewegliches Bauteil 214, eine Kettenführung 216 und eine Widerstand ausübende Konstruktion 218 auf. Der hintere Fahrrad-Umwerfer 210 enthält ferner eine Kopplungseinrichtung 220 und ein Schaltgetriebe 234. Das bewegliche Bauteil 214, die Kettenführung 216 und die Widerstand ausübende Konstruktion 218 sind identisch zu dem beweglichen Bauteil 14, der Kettenführung 16 und der Widerstand ausübenden Konstruktion 18 der ersten Ausführungsform. Daher werden diese Komponenten hierin nicht ausführlich erörtert. Hier wurde das Grundbauteil 212 so modifiziert, dass das Grundbauteil 212 eine elektrische Einheit E, die einen elektrischen Aktuator M und eine Leiterplatte PCB mit einem Elektronikregler EC enthält, und die drahtlose Kommunikationseinheit WC enthält. So wurde das Grundbauteil 212 so modifiziert, dass der hintere Fahrrad-Umwerfer 210 ferner den elektrischen Aktuator M und die drahtlose Kommunikationseinheit WC enthält. Die elektrische Einheit E ist in dem Grundbauteil 212 angeordnet. Der elektrische Aktuator M ist so ausgebildet, dass er das bewegliche Bauteil 214 bezogen auf das Grundbauteil 212 bewegt. Der elektrische Aktuator M ist als ein Beispiel ein Umkehrelektromotor. Der Elektronikregler EC ist vorzugsweise ein Mikrocomputer, der herkömmliche Komponenten wie eine zentral Verarbeitungseinheit (CPU), eine Eingabe-Schnittstellenschaltung, eine Ausgabe-Schnittstellenschaltung und Speichereinrichtungen wie eine ROM- (Nur-Lese-Speicher-) -Einrichtung, eine RAM- (Schreib-Lese-Speicher-) -Einrichtung und/oder eine FLASH-Speicher-Einrichtung enthält. Der Elektronikregler EC ist so programmiert, dass er Signale wie Hochschalt-Signale und Herunterschalt-Signale zum Schalten ausgehend von einem Elektroschalthebel verarbeitet.
Genauer gesagt, ist die drahtlose Kommunikationseinheit WC so ausgebildet, dass sie ein Steuersignal (Hochschalt-Signal oder Herunterschalt-Signale) zur Betätigung des elektrischen Aktuators M empfängt. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „drahtlose Kommunikationseinheit“ ein Sende-Empfangsgerät oder einen Sender-Empfänger und erfasst alle Einrichtungen, separat oder in Kombination, die drahtlose Signale, einschließlich Schaltsignale oder Steuer-, Befehls- oder andere Signale, bezüglich einer Funktion der gesteuerten Komponente übertragen und empfangen kann. So ist die drahtlose Kommunikationseinheit WC eine drahtlose Zwei-Wege-Kommunikationseinheit. Die drahtlose Kommunikationseinheit WC ist in dem Grundbauteil 212 angeordnet. Daher ist das Grundbauteil 212 zumindest teilweise aus einem Material gefertigt, das Radiowellen übertragen kann. Auch wenn der hintere Umwerfer 210 eine drahtlose Kommunikationseinheit WC enthält, wird der Fachmann auf dem Gebiet von Fahrrädern dieser Offenbarung entnehmen, dass der hintere Umwerfer 210 auch elektrisch über ein Elektrokabel an eine Betätigungsvorrichtung angeschlossen sein kann.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die folgenden Richtungsausdrücke „rahmenzugewandte Seite“, „rahmenabgewandte Seite“, „vorwärts“, „rückwärts“, „vorne“, „hinten“, „oben“, „unten“, „über“, „unter“, „hoch“, „runter“, „Oberseite“, „Unterseite“, „seitlich“, „vertikal“, „horizontal“, „senkrecht“ und „quer“ sowie alle anderen ähnlichen Richtungsausdrücke auf jene Richtungen eines Fahrrads in einer aufrechten Fahrstellung, das mit dem hinteren Fahrrad-Umwerfer ausgestattet ist. Folglich sollten diese Richtungsausdrücke, wie sie zur Beschreibung des hinteren Fahrrad-Umwerfers verwendet werden, bezogen auf ein Fahrrad in einer aufrechten Fahrstellung auf einer horizontalen Fläche, das mit dem hinteren Fahrrad-Umwerfer ausgestattet ist, interpretiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrrad
10, 210: hinterer Fahrrad-Umwerfer
12,212: Grundbauteil
14, 214: bewegliches Bauteil
14a: Federaufnahmeaussparung
14b: Nocken
16, 216: Kettenführung
18, 218: Widerstand ausübende Konstruktion
20, 220: Kopplungseinrichtung
22: erstes Verbindungsstück
24: zweites Verbindungsstück
26: Vorspannelement (Spannfeder)
28: Seilbefestigungsabschnitt
30: Seilzug
30A: Zughülle
30B: Innendraht
32: Freilaufkupplung
34,234: Schaltgetriebe
36: erstes das Drehmoment übertragendes Rad
36A: erste Übertragungszähne
38: zweites das Drehmoment übertragendes Rad
38A: zweite Übertragungszähne
40: Schutzabdeckung
42: Tretlagerachseneinheit
44: Grundkörperabschnitt
46: Zughüllenträgerabschnitt
48: B-Achse
50: Befestigungsschraube
52: Kettenkäfigplatte
54: Kettenkäfigplatte
56: erste (Leit-) Rolle
58: zweite (Spann-) Rolle
60: Gewindemontageachse
62: Vorspannbauteil
62a: erstes Ende
62b: zweites Ende
62c: gewundener Abschnitt
67: Schraube
68: Bremsschalter
70: Stellschrauben
72: Bremsband
72A: erstes freies Ende
72B: zweites freies Ende
72C: Bandabschnitt
76: Gewindeschaft
78: Gewindebohrung
80: Schelle
82: Mutterbauteil
84: Aufnahmeöffnungen
86: Griff
88: Nockenbauteil
90: Nockenfläche
92: Fixierplatte
96: Innenring
98: Außenring
98A: Aussparungen
100: Rollen
102: Feder
C: Fahrradkette
D1: erste Drehrichtung
D2: zweite Drehrichtung
D3: dritte Richtung
E: elektrische Einheit
EC: Elektronikregler
F: Fahrradrahmen
M: elektrischer Aktuator
R1: erste Rotationsachse
R2: zweite Rotationsachse
PCB: Leiterplatte
WC: drahtlose Kommunikationseinheit
W1: erster Durchmesser

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 Patentliteratur

US 8879692 B2 [0047]

Claims

Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210), aufweisend: ein Grundbauteil (12, 212), das so ausgebildet ist, dass es an einem Fahrrad (1) montiert werden kann; ein bewegliches Bauteil (14, 214), das beweglich an das Grundbauteil (12, 212) gekoppelt ist; eine Kettenführung (16, 216), die drehbar um eine erste Rotationsachse (R1) an das bewegliche Bauteil (14, 214) gekoppelt ist; und eine Widerstand ausübende Konstruktion (18, 218), die ein Reibung ausübendes Bauteil enthält, das einen Reibungswiderstand auf die Drehbewegung der Kettenführung (16, 216) ausübt, wobei die Widerstand ausübende Konstruktion (18, 218) von der ersten Rotationsachse (R1) versetzt ist.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210), aufweisend: ein Grundbauteil (12, 212), das so ausgebildet ist, dass es an einem Fahrrad (1) montiert werden kann; ein bewegliches Bauteil (14, 214), das beweglich an das Grundbauteil (12, 212) gekoppelt ist; eine Kettenführung (16, 216), die drehbar um eine erste Rotationsachse (R1) an das bewegliche Bauteil (14, 214) gekoppelt ist, eine Widerstand ausübende Konstruktion (18, 218), die ein Reibung ausübendes Bauteil enthält, das einen Reibungswiderstand auf die Drehbewegung der Kettenführung (16, 216) ausübt, und ein Schaltgetriebe (34, 234), das so ausgebildet ist, dass es die Drehbewegung der Kettenführung (16, 216) auf die Widerstand ausübende Konstruktion (18, 218) überträgt.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend ein Schaltgetriebe (34, 234), das so ausgebildet ist, dass es die Drehbewegung der Kettenführung (16, 216) auf die Widerstand ausübende Konstruktion (18, 218) überträgt.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 3, wobei das Schaltgetriebe (34, 234) ein erstes das Drehmoment übertragende Rad (36), das drehbar um die erste Rotationsachse (R1) angeordnet ist, und ein zweites das Drehmoment übertragende Rad (38), das drehbar um die zweite Rotationsachse (R2) angeordnet ist, enthält.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 4, wobei das erste das Drehmoment übertragende Rad (36) und das zweite das Drehmoment übertragende Rad (38) drehbar miteinander verbunden sind.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 5, wobei das erste das Drehmoment übertragende Rad (36) und das zweite das Drehmoment übertragende Rad (38) direkt miteinander in Eingriff stehen.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 6, wobei das erste das Drehmoment übertragende Rad (36) eine Mehrzahl von ersten Übertragungszähnen (36A) enthält, und das zweite das Drehmoment übertragende Rad (38) eine Mehrzahl von zweiten Übertragungszähnen (38A) enthält, die mit den ersten Übertragungszähnen (36A) in Eingriff stehen.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 4, wobei das erste das Drehmoment übertragende Rad (36) einen ersten Durchmesser (W1) hat und das zweite das Drehmoment übertragende Rad (38) einen zweiten Durchmesser (W2) hat, der verschieden ist von dem ersten Durchmesser (W1).
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 8, wobei der erste Durchmesser (W1) größer ist als der zweite Durchmesser (W2).
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 9, wobei der erste Durchmesser (W1) das Doppelte des zweiten Durchmessers (W2) beträgt.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 7, wobei die erste Gesamtzähnezahl der ersten Übertragungszähne (36A) von der zweiten Gesamtzähnezahl der zweiten Übertragungszähne (38A) verschieden ist.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 11, wobei die erste Gesamtzähnezahl der ersten Übertragungszähne (36A) größer ist als die zweite Gesamtzähnezahl der zweiten Übertragungszähne (38A).
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 12, wobei die erste Gesamtzähnezahl das Doppelte der zweiten Gesamtzähnezahl beträgt.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Widerstand ausübende Konstruktion (18, 218) ferner ein Bauteil, auf das Reibung ausgeübt wird, enthält und eines von dem Reibung ausübenden Bauteil und dem Bauteil, auf das Reibung ausgeübt wird, um die zweite Rotationsachse (R2), die von der ersten Rotationsachse (R1) versetzt ist, drehbar ist.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Freilaufkupplung, die operativ zwischen dem beweglichen Bauteil (14, 214) und der Kettenführung (16, 216) gekoppelt ist und den Reibungswiderstand des Reibung ausübenden Bauteils gegen die Drehbewegung der Kettenführung (16, 216) in einer vorbestimmten Richtung überträgt.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 15, wobei die Widerstand ausübende Konstruktion (18, 218) die Freilaufkupplung (32) enthält.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 4, wobei das erste das Drehmoment übertragende Rad (36) und das zweite das Drehmoment übertragende Rad (38) aus einem metallischen Material gefertigt sind.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 4, wobei das erste das Drehmoment übertragende Rad (36) und das zweite das Drehmoment übertragende Rad (38) aus einem nicht metallischen Material gefertigt sind.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüchen, ferner aufweisend einen Seilbefestigungsabschnitt (28), an dem ein mechanischer Seilzug (30) befestigt ist.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüchen, ferner aufweisend einen elektrischen Aktuator zum Bewegen des beweglichen Bauteils (14, 214) bezogen auf das Grundbauteil (12, 212).
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß Anspruch 20, ferner aufweisend eine drahtlose Kommunikationseinheit (WC), die so ausgebildet ist, dass sie ein Steuersignal zum Betätigen des elektrischen Aktuators empfängt.
Hinterer Fahrrad-Umwerfer (10, 210) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Widerstand ausübende Konstruktion (18, 218) ein Widerstandssteuerelement enthält, das sich zwischen wenigstens einer ersten Position und einer anderen zweiten Position bewegt; und das Widerstandssteuerelement operativ an das Widerstand ausübende Bauteil gekoppelt ist, die Widerstand ausübende Konstruktion (18, 218) auf die Drehbewegung der Kettenführung (16, 216) einen ersten Widerstand ausübt, wenn das Widerstandssteuerelement in der ersten Position angeordnet ist, und die Widerstand ausübende Konstruktion (18, 218) auf die Drehbewegung der Kettenführung (16, 216) einen anderen zweiten Widerstand ausübt, wenn das Widerstandssteuerelement in der zweiten Position angeordnet ist.