DE102019214761A1

DE102019214761A1 - Fahrradkurbelanordnung

Info

Publication number: DE102019214761A1
Application number: DE102019214761.5A
Authority: DE
Inventors: Nobukatsu Hara
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2020-04-09
Also published as: JP2020059326A; TW202014340A; TWI812788B

Abstract

Eine Fahrradkurbelanordnung 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, umfassend eine Kurbelwelle 20 mit einem inneren Hohlraum SA und einer Drehmittelachse CA, einen mit der Kurbelwelle 20 gekoppelten Kurbelarm 22, ein Kettenradmontageelement 24, an dem ein Fahrradkettenrad 12 montiert ist, eine erste Kettenradzahn -Verschiebungsstruktur 26, die zumindest teilweise im inneren Hohlraum SA der Kurbelwelle 20 angeordnet ist, und eine zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28, die außerhalb des inneren Hohlraums SA der Kurbelwelle 20 angeordnet ist. Das Kettenradmontageelement 24 ist konfiguriert, um in einer ersten axialen Richtung DA in Bezug auf die Drehmittelachse CA durch die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 und die zweite Kettenradzahn-Versetzungsstruktur 28 in Bezug auf die Kurbelwelle 20 und den Kurbelarm 22 verschiebbar zu sein.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrradkurbelanordnung.
US 2017 167 542 A1 offenbart Technologie im Zusammenhang mit einer Fahrradkurbelanordnung. In der Fahrradkurbelanordnung bewegt sich ein Fahrradkettenrad relativ zu einer Kurbelwelle in axialer Richtung der Kurbelwelle. Das Tretmoment wird auf eine Gleitachse übertragen, die sich integral mit dem Fahrradkettenrad in der Kurbelwelle dreht.
Die herkömmliche Fahrradkurbel bewegt das Fahrradkettenrad mit einem komplizierten Mechanismus. Die vorliegende Erfindung sieht eine Fahrradkurbelanordnung mit einer einfachen Fahrradkettenrad-Verschiebungsstruktur vor.
Eine Fahrradkurbelanordnung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kurbelwelle mit einem inneren Hohlraum und einer Drehachse, einen mit der Kurbelwelle gekoppelten Kurbelarm, ein Kettenradmontageelement, an dem ein Fahrradkettenrad montiert ist, eine erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur, die zumindest teilweise im inneren Hohlraum der Kurbelwelle angeordnet ist, und eine zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur, die außerhalb des inneren Hohlraums der Kurbelwelle angeordnet ist. Das Kettenradmontageelement ist konfiguriert, um in einer ersten axialen Richtung in Bezug auf die Drehmittelachse durch die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur und die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur in Bezug auf die Kurbelwelle und den Kurbelarm verschiebbar zu sein.
Gemäß der Fahrradkurbelanordnung des ersten Aspekts ist die Verschiebungsstruktur in die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur und die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur unterteilt, um die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur und die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur an verschiedenen Abschnitten in der Fahrradkurbelanordnung anzuordnen. Dies vereinfacht die Strukturen der ersten Zahnradzahn-Verschiebungsstruktur und der zweiten Zahnradzahn-Verschiebungsstruktur und reduziert die Anzahl der Teile und das Gewicht.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in der Kurbelanordnung gemäß dem ersten Aspekt die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur konfiguriert, um das Tretmoment zwischen der Kurbelwelle und dem Kettenradmontageelement zu übertragen. Gemäß der Kurbelanordnung des zweiten Aspekts weist die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur eine Tretmomentübertragungsfunktion auf. Dies vereinfacht die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kurbelanordnung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt so konfiguriert, dass die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur eine erste Gleitachse beinhaltet, die zumindest teilweise im inneren Hohlraum der Kurbelwelle angeordnet ist; und die erste Gleitachse ist relativ zur Kurbelwelle verschiebbar und mit dem Kettenradmontageelement gekoppelt. Gemäß der Kurbelanordnung des dritten Aspekts ist das axiale Gleiten stabil.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kurbelanordnung nach einem der ersten bis dritten Aspekte so konfiguriert, dass die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur eine erste Gleitfläche aufweist, die sich in der ersten axialen Richtung erstreckt, und die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur eine zweite Gleitfläche aufweist, die sich in der ersten axialen Richtung erstreckt. Gemäß der Kurbelanordnung des vierten Aspekts gleitet das Kettenradmontageelement an den beiden Gleitflächen. Dies ermöglicht ein stabiles axiales Gleiten.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kurbelanordnung nach einem der ersten bis vierten Aspekte so konfiguriert, dass die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur mindestens ein erstes Gleitelement beinhaltet, das innerhalb des inneren Hohlraums der Kurbelwelle angeordnet ist. Gemäß der Kurbelanordnung des fünften Aspekts ist das axiale Gleiten leichtgängig.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kurbelanordnung gemäß dem fünften Aspekt so konfiguriert, dass das mindestens eine erste Gleitelement eine Vielzahl von ersten Gleitelementen beinhaltet. Gemäß der Kurbelanordnung des sechsten Aspekts ist das axiale Gleiten leichtgängig.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kurbelanordnung gemäß dem sechsten Aspekt so konfiguriert, dass die Vielzahl der ersten Gleitelemente so angeordnet ist, dass die Vielzahl der ersten Gleitelemente in der ersten axialen Richtung voneinander beabstandet sind. Gemäß der Kurbelanordnung des siebten Aspekts ist das axiale Gleiten leichtgängig.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kurbelanordnung gemäß einem der ersten bis siebten Aspekte so konfiguriert, dass die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur ein Gleitloch in dem Kurbelarm und eine zweite Gleitachse für den Durchgang durch das Gleitloch beinhaltet. Die zweite Gleitachse ist mit dem Kettenradmontageelement und dem Fahrradkettenrad gekoppelt. Gemäß der Kurbelanordnung des achten Aspekts ist das axiale Gleiten leichtgängig und stabil.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kurbelanordnung gemäß dem achten Aspekt so konfiguriert, dass die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur ferner ein rohrförmiges Element mit einem rohrförmigen Loch beinhaltet. Die zweite Gleitachse ist so konfiguriert, dass sie durch das rohrförmige Loch hindurchgeht. Gemäß der Kurbelanordnung des neunten Aspekts ist das axiale Gleiten stabil.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in der Kurbelanordnung gemäß dem neunten Aspekt das rohrförmige Element konfiguriert, um in einem montierten Zustand der Fahrradkurbelanordnung in der ersten axialen Richtung zwischen dem Kettenradmontageelement und dem Fahrradkettenrad angeordnet zu sein. Gemäß der Kurbelanordnung des zehnten Aspekts ist die Bewegung des Kurbelarms in Bezug auf das Kettenradmontageelement und das Fahrradkettenrad zwischen dem Kettenradmontageelement und dem Fahrradkettenrad gleichmäßig. Somit ist das axiale Gleiten stabil.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kurbelanordnung gemäß einem der achten bis zehnten Aspekte so konfiguriert, dass die zweite Gleitachse ein erstes Achsenelement und ein zweites mit dem ersten Achsenelement gekoppeltes Achsenelement beinhaltet. Gemäß der Kurbelanordnung des elften Aspekts kann die Fahrradkurbelanordnung leicht demontiert werden. Dies erleichtert die Wartung und den Austausch von Teilen.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in der Kurbelanordnung gemäß dem elften Aspekt das erste Achsenelement konfiguriert, um in einer zweiten axialen Richtung in Bezug auf eine Mittelachse der zweiten Gleitachse durch ein Durchgangsloch zu führen, das einem des Kettenradmontageelements und des Fahrradkettenrads zugeordnet ist, und das zweite Achsenelement ist konfiguriert, um in der zweiten axialen Richtung durch ein Durchgangsloch zu führen, das dem anderen des Kettenradmontageelements und des Fahrradkettenrads zugeordnet ist. Gemäß der Kurbelanordnung des zwölften Aspekts kann die Fahrradkurbelanordnung leicht demontiert werden. Dies erleichtert die Wartung und den Austausch von Teilen.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradkurbelanordnung gemäß dem elften oder zwölften Aspekt so konfiguriert, dass das erste Achsenelement ein erstes Achsenende und an einer in einer zweiten axialen Richtung in Bezug auf eine Mittelachse der zweiten Gleitachse dem ersten Achsenende gegenüberliegenden Seite ein zweites Achsenende beinhaltet. Das zweite Achsenelement beinhaltet ein drittes Achsenende und ein viertes Achsenende an einer in der zweiten Achsrichtung dem dritten Achsenende gegenüberliegenden Seite. Ein erster Gewindeabschnitt ist am ersten Achsenende des ersten Achsenelements vorgesehen. Ein zweiter Gewindeabschnitt ist am dritten Achsenende des zweiten Achsenelements vorgesehen und so konfiguriert, dass er mit dem ersten Gewindeabschnitt in Gewindeeingriff steht. Gemäß der Kurbelanordnung des dreizehnten Aspekts sind das erste Achsenelement und das zweite Achsenelement über eine Gewindestruktur gekoppelt. Dies erleichtert die Wartung und den Austausch von Teilen.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kurbelanordnung gemäß dem dreizehnten Aspekt so konfiguriert, dass ein erster Vorsprung, der sich vom zweiten Achsenende radial nach außen in Bezug auf die Mittelachse der zweiten Gleitachse erstreckt, am zweiten Achsenende des ersten Achsenelementes vorgesehen ist, ein zweiter Vorsprung am vierten Achsenende des zweiten Achtelements vorgesehen ist, um sich vom vierten Achsenende in Bezug auf die Mittelachse der zweiten Gleitachse radial nach außen zu erstrecken, wobei der erste Vorsprung so konfiguriert ist, dass er in der zweiten axialen Richtung an einem des Kettenradmontageelements und des Fahrradkettenrads anliegt, und der zweite Vorsprung so konfiguriert ist, dass er in der zweiten axialen Richtung an dem anderen des Kettenradmontageelements und des Fahrradkettenrads anliegt. Gemäß der Kurbelanordnung des vierzehnten Aspekts werden das erste Achsenelement und das zweite Achsenelement durch den Anschlag des ersten Vorsprungs und den Anschlag des zweiten Vorsprungs leicht positioniert. So lassen sich das erste Achsenelement und das zweite Achsenelement einfach montieren. Dies erleichtert die Wartung und den Austausch von Teilen.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kurbelanordnung gemäß dem vierzehnten Aspekt so konfiguriert, dass sich der erste Vorsprung in Umfangsrichtung um das zweite Achsenende des ersten Achtelements in Bezug auf die Mittelachse der zweiten Gleitachse erstreckt, und der zweite Vorsprung erstreckt sich in Umfangsrichtung um das vierte Achsenende des zweiten Achtelements in Bezug auf die Mittelachse der zweiten Gleitachse. Gemäß der Kurbelanordnung des fünfzehnten Aspekts lassen sich das erste Achsenelement und das zweite Achsenelement bei der Montage des ersten Achsenelementes und des zweiten Achsenelementes leicht positionieren. Dies erleichtert die Wartung und den Austausch von Teilen.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kurbelanordnung gemäß einem der elften bis fünfzehnten Aspekte so konfiguriert, dass das erste Achselement einen ersten Werkzeugeingriffsabschnitt und das zweite Achselement einen zweiten Werkzeugeingriffsabschnitt aufweist. Gemäß der Fahrradkurbelanordnung des sechzehnten Aspekts lassen sich das erste Achsenelement und das zweite Achsenelement leicht mit einem Werkzeug an dem Kettenradmontageelement oder an dem Fahrradkettenrad befestigen und von diesem lösen. Dies erleichtert die Wartung und den Austausch von Teilen.
Gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Kurbelanordnung gemäß einem der ersten bis sechzehnten Aspekte ferner eine Verschiebungshub-Einstellstruktur, die konfiguriert ist, um einen gesamten Verschiebungshub des Fahrradkettenrads in Bezug auf die Kurbelwelle und den Kurbelarm einzustellen. Gemäß der Kurbelanordnung des siebzehnten Aspekts wird die Störung zwischen dem Fahrradkettenrad und dem Fahrradrahmen durch Einstellen des gesamten Verschiebungshubs des Fahrradkettenrads reduziert. Somit kann die vorliegende Kurbelbaugruppe auf Fahrradrahmen verschiedener Formen montiert werden.
Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Verschiebungshub-Einstellstruktur in der Kurbelanordnung gemäß dem siebzehnten Aspekt ein Gewindeloch, das an einem des Kettenradmontageelements und des Kurbelarms vorgesehen ist, und ein Gewindeelement, das konfiguriert ist, um in das Gewindeloch einzugreifen, innerhalb des Gewindelochs verschiebbar zu sein und mit dem anderen des Kettenradmontageelements und des Kurbelarms in Kontakt zu treten. Gemäß der Kurbelanordnung des achtzehnten Aspekts wird die Struktur der Verschiebungshub-Einstellstruktur vereinfacht.
Gemäß einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Verschiebungshub-Einstellstruktur in der Kurbelanordnung gemäß dem achtzehnten Aspekt ferner ein elastisches Element, das konfiguriert ist, um an dem anderen des Kettenradmontageelements und des Kurbelarms vorgesehen zu werden und mit dem Gewindeelement in Kontakt zu kommen. Gemäß der Kurbelanordnung des neunzehnten Aspekts reduziert das elastische Element die Schlaggeräusche, die durch das Gewindeelement während der Bewegung des Kettenradmontageelements erzeugt werden. Dadurch wird unnötiger Lärm reduziert.
Gemäß einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind in der Kurbelanordnung nach einem der ersten bis neunzehnten Aspekte die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur und die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur konfiguriert, um das Fahrradkettenrad relativ zur Kurbelwelle und den Kurbelarm in der ersten axialen Richtung zu verschieben. Gemäß der Kurbelanordnung des zwanzigsten Aspekts wird das Fahrradkettenrad in Bezug auf die Kurbelwelle und den Kurbelarm sanft verschoben, verglichen mit einem Fall, in dem das Fahrradkettenrad in die Richtung, welche die erste axiale Richtung schneidet, verschoben wird.
Eine Fahrradkurbelanordnung gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kurbelwelle mit einem inneren Hohlraum und einer Drehmittelachse, einen mit einem Ende der Kurbelwelle gekoppelten Kurbelarm, ein Kettenradmontageelement, an dem ein Fahrradkettenrad montiert ist, eine zumindest teilweise im inneren Hohlraum der Kurbelwelle angeordnete Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur und eine außerhalb des inneren Hohlraums der Kurbelwelle angeordnete und zur Übertragung des Tretmoments zwischen dem Kurbelarm und dem Kettenradmontageelement ausgestaltete Drehmomentübertragungsstruktur. Das Kettenradmontageelement ist konfiguriert, um in Bezug auf die Kurbelwelle und den Kurbelarm in einer ersten axialen Richtung in Bezug auf die Drehmittelachse durch die Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur verschiebbar zu sein. Gemäß der Fahrradkurbelanordnung des einundzwanzigsten Aspekts ist die Drehmomentübertragungsstruktur getrennt von der Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur vorgesehen. Dies vereinfacht die Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur und reduziert die Anzahl der Teile und das Gewicht.
Gemäß einem zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in der Fahrradkurbelanordnung gemäß dem einundzwanzigsten Aspekt die Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur konfiguriert, um das Fahrradkettenrad in Bezug auf die Kurbelwelle und den Kurbelarm in der ersten axialen Richtung zu verschieben. Gemäß der Fahrradkurbelanordnung des zweiundzwanzigsten Aspekts wird das Fahrradkettenrad gegenüber der Kurbelwelle und dem Kurbelarm sanft verschoben, im Vergleich zu einem Fall, in dem das Fahrradkettenrad in die Richtung, welche die erste axiale Richtung schneidet, verschoben wird.
Gemäß der Fahrradkurbelanordnung der vorliegenden Erfindung wird die Struktur der Verschiebungsstruktur des Fahrradkettenrads vereinfacht.
Eine umfassendere Beurteilung der Erfindung und vieler der damit verbundenen Vorteile wird leicht erreicht, da diese durch die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden wird, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, wobei

1 eine schematische Darstellung eines Fahrrades von oben gesehen ist;
2 eine schematische Darstellung einer Fahrradkurbelanordnung ist;
3 eine perspektivische Ansicht einer Fahrradkurbelanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
4 eine Draufsicht auf die Fahrradkurbelanordnung gemäß der ersten Ausführungsform ist;
5 eine Querschnittsansicht der Fahrradkurbelanordnung gemäß der ersten Ausführungsform entlang der Linie V-V in 4 ist;
6 eine perspektivische Explosionsansicht der Fahrradkurbelanordnung gemäß der ersten Ausführungsform ist;
7 eine Querschnittsansicht einer zweiten Gleitachse ist;
8 eine Querschnittsansicht der Fahrradkurbelanordnung gemäß der ersten Ausführungsform entlang der Linie VIII-VIII in 4 ist;
9 eine Seitenansicht der Fahrradkurbelanordnung in einem Fall, in dem sich das Kettenrad auf der äußersten Seite befindet, ist;
10 eine Seitenansicht der Fahrradkurbelanordnung in einem Fall, in dem sich das Kettenrad auf der innersten Seite befindet, ist;
11 eine perspektivische Ansicht einer Fahrradkurbelanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform ist;
12 eine Draufsicht auf eine Fahrradkurbelanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform ist;
13 eine perspektivische Explosionsansicht einer Fahrradkurbelanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform ist;
14 eine Draufsicht einer Fahrradkurbelanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform ist;
15 eine Draufsicht einer Fahrradkurbelanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform ist;
16 eine Draufsicht einer Fahrradkurbelanordnung gemäß einer fünften Ausführungsform ist;
17 eine Draufsicht auf eine Fahrradkurbelanordnung gemäß einer sechsten Ausführungsform ist;
18 eine Draufsicht auf eine Fahrradkurbelanordnung gemäß einer siebten Ausführungsform ist;
19 eine Querschnittsansicht einer Fahrradkurbelanordnung mit einem ersten modifizierten Beispiel einer zweiten Gleitachse ist;
20 eine Querschnittsansicht einer Fahrradkurbelanordnung mit einem zweiten modifizierten Beispiel der zweiten Gleitachse ist;
21 eine Querschnittsansicht einer Fahrradkurbelanordnung mit einem dritten modifizierten Beispiel der zweiten Gleitachse ist; und
22 eine Querschnittsansicht einer Fahrradkurbelanordnung mit einem modifizierten Beispiel einer ersten Gleitachse ist.

Ausgewählte Ausführungsformen werden nun mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Referenznummern entsprechende oder identische Elemente in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen.
Der in dieser Offenbarung verwendete Ausdruck „mindestens eines von“ bedeutet „eines oder mehrere“ einer gewünschten Auswahl. Zum Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens eines von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „beide von zwei Auswahlen“, wenn die Anzahl der Auswahlen zwei beträgt. Für ein weiteres Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens eines von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „jede Kombination von gleich oder mehr als zwei Auswahlen“, wenn die Anzahl seiner Auswahlen gleich oder mehr als drei ist.
Ein menschlich angetriebenes Fahrzeug, an dem eine Fahrradkurbelanordnung angebracht ist, wird nun mit Bezug auf 1 beschrieben.
1 ist ein Diagramm eines Fahrrads A, das ein Beispiel für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug, von oben gesehen, ist. Hier bezieht sich das menschlich angetriebene Fahrzeug auf ein Fahrzeug, das zumindest teilweise menschliche Kraft als Antriebskraft für das Fahren einsetzt. Das menschlich angetriebene Fahrzeug beinhaltet Fahrzeuge, welche die menschliche Kraft mit elektrischer Energie unterstützen. Das menschlich angetriebene Fahrzeug umfasst keine Fahrzeuge, die nur einen anderen Antriebsmotor als die menschliche Kraft verwenden. Insbesondere umfasst das menschlich angetriebene Fahrzeug keine Fahrzeuge, die nur einen Verbrennungsmotor als Antriebsmotor verwenden. Ein typisches menschlich angetriebenes Fahrzeug ist ein kompaktes Leichtfahrzeug, das keinen Führerschein für das Führen auf einer öffentlichen Straße benötigt. Das veranschaulichte menschlich angetriebene Fahrzeug beinhaltet ein Fahrrad A. Insbesondere ist das menschlich angetriebene Fahrzeug ein Fahrrad A. Das Fahrrad A beinhaltet einen Antriebsstrang B.
Der Antriebsstrang B ist vom Kettenantriebstyp. Der Antriebsstrang B beinhaltet eine Fahrradkurbelanordnung 10. Die Fahrradkurbelanordnung 10 dreht ein Fahrradkettenrad 12. Das Fahrradkettenrad 12 hat Kettenradzähne, die in eine Fahrradkette 14 eingreifen. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das Fahrradkettenrad 12 ein vorderes Kettenrad 16. Das Drehmoment des vordere Kettenrad 16 wird über die Fahrradkette 14 auf ein hinteres Kettenrad 18 übertragen. In einem Fall, in dem die Fahrradkurbelanordnung 10 mit Tretkraft beaufschlagt wird, wird das Fahrradkettenrad 12 in Vorwärtsdrehrichtung DR gedreht (siehe 4), um das Fahrrad A nach vorne zu bewegen.
Die Fahrradkurbelanordnung 10 wird nun mit Bezug auf die 2 bis 9 beschrieben.
Wie in 2 dargestellt, beinhaltet die Fahrradkurbelanordnung 10 eine Kurbelwelle 20 mit einem inneren Hohlraum SA und einer Drehmittelachse CA, mit der Kurbelwelle 20 gekoppelte Kurbelarme 22, ein Kettenradmontageelement 24, an dem das Fahrradkettenrad 12 montiert ist, eine erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26, die zumindest teilweise im inneren Hohlraum SA der Kurbelwelle 20 angeordnet ist, und eine zweite Kettenradzahn-Versetzungsstruktur 28, die außerhalb des inneren Hohlraums SA der Kurbelwelle 20 angeordnet ist.
Die Kurbelwelle 20 wird durch ein Tretlager des Fahrradrahmens drehbar gehalten. Die Kurbelarme 22 sind jeweils an zwei Enden der Kurbelwelle 20 montiert. Der Kurbelarm 22 hat einen Basisabschnitt 22a, der an der Kurbelwelle 20 befestigt ist. Insbesondere weist der Basisabschnitt 22a der Kurbelwelle 20 ein Ende auf, das in ein Eingriffsloch 22c im Basisabschnitt 22a des Kurbelarms 22 eingesetzt ist. Ein Pedal ist drehbar an einem Ende 22b des Kurbelarms 22 montiert, der sich auf der dem Basisabschnitt 22a gegenüberliegenden Seite befindet. Die Kurbelwelle 20 und der Kurbelarm 22 werden gemeinsam um die Drehmittelachse CA gedreht.
Die Kurbelwelle 20 weist ein erstes Ende 20a an der Seite des Fahrradkettenrads 12 und ein zweites Ende 20b an der Seite gegenüber dem ersten Ende 20a in einer ersten axialen Richtung DA in Bezug auf die Drehmittelachse CA auf. Der innere Hohlraum SA der Kurbelwelle 20 erstreckt sich entlang der Drehmittelachse CA vom ersten Ende 20a.
Das Kettenradmontageelement 24 weist eine Drehachse CB auf. Das Kettenradmontageelement 24 ist am Fahrradrahmen so vorgesehen, dass die Drehmittelachse CA der Kurbelwelle 20 und die Drehachse CB koaxial sind. Das Kettenradmontageelement 24 ist gegenüber dem Fahrradrahmen um die Drehachse CB herum drehbar.
Das Kettenradmontageelement 24 ist konfiguriert, um in Bezug auf die Kurbelwelle 20 und den Kurbelarm 22 in der ersten axialen Richtung DA in Bezug auf die Drehmittelachse CA durch die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 und die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 verschiebbar zu sein. Vorzugsweise sind die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 und die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 konfiguriert, um das Fahrradkettenrad 12 in Bezug auf die Kurbelwelle 20 und den Kurbelarm 22 in der ersten axialen Richtung DA zu verschieben.
Wie in den 3 und 4 dargestellt, beinhaltet das Kettenradmontageelement 24 einen Hauptkörper 24a, der mit der ersten Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 versehen ist, eine Vielzahl von Armen 24b, die sich vom Hauptkörper 24a in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse CB zum Tragen des Fahrradkettenrads 12 erstrecken, und einen Trägerabschnitt 24c, der sich vom Hauptkörper 24a in radialer Richtung in Bezug auf die Drehmittelachse CB zum Tragen der zweiten Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 erstreckt. Jeder Arm 24b weist einen distalen Endabschnitt auf, der einen Befestigungsabschnitt 24d definiert, der am Fahrradkettenrad 12 befestigt ist.
In einem Zustand, in dem das Fahrradkettenrad 12 auf dem Kettenradmontageelement 24 montiert ist, wird zwischen dem Hauptkörper 24a des Kettenradmontageelements 24 und dem Fahrradkettenrad 12 ein Armraum SB gebildet, in den der Kurbelarm 22 eingesetzt ist. Der Armraum SB ist umgeben vom Hauptkörper 24a, dem Fahrradkettenrad 12 und zwei der Arme 24b.
Ein Montageabschnitt 24e, an dem die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 montiert ist, ist an einem zentralen Abschnitt des Hauptkörpers 24a, durch den sich die Drehachse CB erstreckt, vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Montageabschnitt 24e als ein verzahntes Durchgangsloch konfiguriert, das sich in der ersten axialen Richtung DA erstreckt.
Das Kettenradmontageelement 24 wird durch die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 an der Kurbelwelle 20 abgestützt. Das Kettenradmontageelement 24 befindet sich an der Außenseite des Kurbelarms 22 in der ersten axialen Richtung DA bezogen auf eine Fahrradmittellinie. Mindestens der Basisabschnitt 22a des Kurbelarms 22 ist in der ersten axialen Richtung DA zwischen dem Fahrradkettenrad 12 und dem Kettenradmontageelement 24 angeordnet.
In einem Fall, in dem die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 das Fahrradkettenrad 12 in die erste axiale Richtung DA bewegt, wird der Weg der Zähne des Fahrradkettenrads 12 bewegt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der kreisförmige Weg der Zähne des Fahrradkettenrads 12 in einem Zustand, in dem die Mittelachse der Kreisbahn parallel zur ersten axialen Richtung DA verläuft, in der ersten axialen Richtung DA verschoben.
Wie in den 5 und 6 dargestellt, beinhaltet die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 eine erste Gleitachse 30, die zumindest teilweise im inneren Hohlraum SA der Kurbelwelle 20 angeordnet ist. Die erste Gleitachse 30 ist gegenüber der Kurbelwelle 20 verschiebbar und mit dem Kettenradmontageelement 24 gekoppelt.
Ein erstes Ende 30a der ersten Gleitachse 30 ist am Montageabschnitt 24e des Kettenradmontageelements 24 befestigt. Ein Kappenelement 31 ist an einem zweiten Ende 30b gegenüber dem ersten Ende 30a der ersten Gleitachse 30 vorgesehen. Die erste Gleitachse 30 ist am Kettenradmontageelement 24 so montiert, dass die Längsrichtung der ersten Gleitachse 30 entlang der Drehmittelachse CB des Kettenradmontageelements 24 liegt.
Die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 weist eine erste Gleitfläche 26a auf, die sich in der ersten axialen Richtung DA erstreckt. So ist beispielsweise die erste Gleitfläche 26a zylindrisch geformt. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Außenumfangsfläche 30c der ersten Gleitachse 30 als erste Gleitfläche 26a ausgebildet. Die Außenumfangsfläche 30c ist zylindrisch geformt. Die erste Gleitfläche 26a ist konfiguriert, um die zylindrische Innenumfangsfläche der Kurbelwelle 20 im inneren Hohlraum SA zu kontaktieren oder das erste im inneren Hohlraum SA aufgenommene Gleitelement 32 zu kontaktieren. Die erste Gleitfläche 26a ist nicht auf die Form der vorliegenden Ausführungsform beschränkt. So muss beispielsweise die erste Gleitfläche 26a nicht zylindrisch sein und kann zu einem polygonalen Querschnitt geformt sein.
Vorzugsweise beinhaltet die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 mindestens ein erstes Gleitelement 32, das innerhalb des inneren Hohlraums SA der Kurbelwelle 20 angeordnet ist. Hier kann das „mindestens eine erste Gleitelement 32“ eine Vielzahl von ersten Gleitelementen 32 beinhalten. Vorzugsweise kann die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 eine Vielzahl von ersten Gleitelementen 32 aufweisen. So ist beispielsweise das erste Gleitelement 32 als mindestens ein Wälzkörper oder als eine zylindrische Buchse ausgebildet. Das erste Gleitelement 32 ist im inneren Hohlraum SA der Kurbelwelle 20 so angeordnet, dass es in axialer Richtung in Bezug auf die Drehmittelachse CA der Kurbelwelle 20 liegt. In einem Zustand, der innerhalb des inneren Hohlraums SA angeordnet ist, hält ein Befestigungselement 34 das erste Gleitelement 32 im inneren Hohlraum SA. Darüber hinaus ist am inneren Umfangsabschnitt des Befestigungselements 34 ein Dichtungselement 36 mit einer Lippe vorgesehen. Die Lippe des Dichtungselements 36 steht in Gleitkontakt mit der äußeren Umfangsfläche 30c der ersten Gleitachse 30. An der Außenumfangsfläche der ersten Gleitachse 30 ist mindestens ein erstes Gleitelement 32 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist mindestens ein erstes Gleitelement 32 ein sphärischer Wälzkörper. Vorzugsweise sind in einem Fall, in dem die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 eine Vielzahl von ersten Gleitelementen 32 beinhaltet, die Vielzahl von ersten Gleitelementen 32A so angeordnet, dass die Vielzahl von ersten Gleitelementen 32A in der ersten axialen Richtung DA voneinander beabstandet sind. So räumt beispielsweise ein Halter 33 die Vielzahl der ersten Gleitelemente 32A in der ersten axialen Richtung DA voneinander fern.
Die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 ist konfiguriert, um das Tretmoment zwischen der Kurbelwelle 22 und dem Kettenradmontageelement 24 zu übertragen. Das Tretmoment bezeichnet eine Drehkraft basierend auf der Tretkraft, welche der Benutzer, der das Fahrrad fährt, auf das Pedal ausübt. Vorzugsweise führt die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 das Fahrradkettenrad 12 so, dass sich das Fahrradkettenrad 12 in der ersten axialen Richtung DA bewegt.
Vorzugsweise ist die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 konfiguriert, um wie in der vorliegenden Ausführungsform das Tretmoment von der Kurbelwelle 22 sowohl auf das Kettenradmontageelement 24 als auch auf das Fahrradkettenrad 12 zu übertragen. In diesem Fall wird das Tretmoment durch die Kurbel 22 sowohl auf das Kettenradmontageelement 24 als auch auf das Fahrradkettenrad 12 übertragen.
Die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 weist eine zweite Gleitfläche 28a auf, die sich in der ersten axialen Richtung DA erstreckt. Die zweite Gleitfläche 28a ist in radialer Richtung von der Drehmittelachse CA der Kurbelwelle 20 beabstandet. Die zweite Gleitfläche 28a ist auf einer von einer ersten Drehstruktur mit dem Kurbelarm 22 und einer zweiten Drehstruktur mit dem Fahrradkettenrad 12 vorgesehen. Ferner ist die zweite Gleitfläche 28a als eine Fläche konfiguriert, welche die andere der ersten Drehstruktur und der zweiten Drehstruktur berührt. Das Tretmoment der Kurbelwelle 22 wird über die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 von der ersten Drehstruktur auf die zweite Drehstruktur übertragen. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die erste Drehstruktur den Kurbelarm 22 und die Buchse 41. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die zweite Drehstruktur das Fahrradkettenrad 12, das Kettenradmontageelement 24, eine zweite Gleitachse 42 und ein rohrförmiges Element 44. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Gleitfläche 28a als äußere Umfangsfläche 44b des rohrförmigen Elements 44 konfiguriert.
Die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 beinhaltet ein Gleitloch 40, das im Kurbelarm 22 vorgesehen ist, und die zweite Gleitachse 42, die konfiguriert ist, um durch das Gleitloch 40 zu führen.
Das Gleitloch 40 ist im Kurbelarm 22 in einem Bereich vorgesehen, in dem sich der Kurbelarm 22, das Fahrradkettenrad 12 und das Kettenradmontageelement 24 in der ersten axialen Richtung DA überlappen. Das Gleitloch 40 beinhaltet eine gleitende Innenumfangsfläche 40a. Die gleitende Innenumfangsfläche 40a erstreckt sich in der ersten axialen Richtung DA. Die gleitende Innenumfangsfläche 40a wird durch die innere Umfangsfläche der Buchse 41 definiert. Die Buchse 41 ist an einem Montageloch 22d des Kurbelarms 22 montiert, so dass sie Teil des Gleitlochs 40 ist. In dem Montageloch 22d befinden sich die Dichtungselemente 43a und 43b, die jeweils eine Lippe beinhalten, jeweils an der dem Fahrradkettenrad 12 näher liegenden Seite der Buchse 41 und an der Seite der Buchse 41, die dem Kettenradmontageelement 24 in der zweiten axialen Richtung DB näher kommt, vorgesehen. Die Buchse 41 kann entfallen.
Vorzugsweise beinhaltet, wie in 5 dargestellt, die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 ferner ein rohrförmiges Element 44 mit einem rohrförmigen Loch 44a. Die zweite Gleitachse 42 ist konfiguriert, um durch das rohrförmige Loch 44a zu führen. Das rohrförmige Element 44 ist konfiguriert, um in einem montierten Zustand der Fahrradkurbelanordnung 10 in der ersten axialen Richtung DA zwischen dem Kettenradmontageelement 24 und dem Fahrradkettenrad 12 angeordnet zu werden.
Das rohrförmige Element 44 bewegt sich zusammen mit dem Kettenradmontageelement 24 und dem Fahrradkettenrad 12 entlang der ersten axialen Richtung DA. Das rohrförmige Element 44 ist um eine Mittelachse CC der zweiten Gleitachse 42 herum drehbar und kann an mindestens einem des Kettenradmontageelemente 24 und des Fahrradkettenrads 12 befestigt werden. Die Außenumfangsfläche 44b des rohrförmigen Elements 44 gleitet in Bezug auf das Gleitloch 40 des Kurbelarms 22. Die Außenumfangsfläche 44b des rohrförmigen Elements 44 und die gleitende Innenumfangsfläche 40a des Gleitlochs 40 stehen miteinander in Gleitkontakt.
Die zweite Gleitachse 42 wird nun mit Bezug auf die 5 bis 7 beschrieben. Die zweite Gleitachse 42 ist an mindestens einem des Kettenradmontageelemente 24 und dem Fahrradkettenrad 12 befestigt. Alternativ kann die zweite Gleitachse 42 am Kurbelarm 22 befestigt werden (siehe 21).
Wie in 5 dargestellt, ist in der vorliegenden Ausführungsform die zweite Gleitachse 42 mit dem Kettenradmontageelement 24 und dem Fahrradkettenrad 12 gekoppelt.
Die zweite Gleitachse 42 kann als ein Element oder als gekoppelter Körper aus einer Vielzahl von Elementen konfiguriert sein. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die zweite Gleitachse 42 ein erstes Achsenelement 46 und ein zweites Achsenelement 48, das mit dem ersten Achsenelement 46 gekoppelt ist. Das erste Achsenelement 46 ist konfiguriert, um in der zweiten axialen Richtung DB in Bezug auf die Mittelachse CC der zweiten Gleitachse 42 durch ein Durchgangsloch 50A zu führen, das an einem des Kettenradmontageelements 24 und des Fahrradkettenrads 12 vorgesehen ist. Das zweite Achsenelement 48 ist konfiguriert, um in der zweiten axialen Richtung DB durch ein Durchgangsloch 50B zu führen, das an dem anderen des Kettenradmontageelements 24 und des Fahrradkettenrads 12 vorgesehen ist.
In der vorliegenden Ausführungsform durchläuft das erste Achsenelement 46 ein erstes Durchgangsloch 52A (Durchgangsloch 50A), das in dem Kettenradmontageelement 24 vorgesehen ist. Das zweite Achsenelement 48 durchläuft ein zweites Durchgangsloch 52B (Durchgangsloch 50B), das im Fahrradkettenrad 12 vorgesehen ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Durchgangsloch 52B in einem Vorsprung 16a vorgesehen, der von der inneren Umfangskante des Rings des Fahrradkettenrads 12 zur Mitte des Fahrradkettenrads 12 hin hervorsteht (siehe 6).
Wie in 7 dargestellt, weist das erste Achsenelement 46 ein erstes Achsenende 46a und in der zweiten axialen Richtung DB in Bezug auf die Mittelachse CC der zweiten Gleitachse 42 gegenüber dem ersten Achsenende 46a ein zweites Achsenende 46b auf. Das zweite Achsenelement 48 weist ein drittes Achsenende 48a und in der zweiten axialen Richtung DB gegenüber dem dritten Achsenende 48a ein viertes Achsenende 48b auf. Ein erster Gewindeabschnitt 46c ist am ersten Achsenende 46a des ersten Achsenelements 46 vorgesehen. Ein zweiter Gewindeabschnitt 48c ist am dritten Achsenende 48a des zweiten Achsenelements 48 vorgesehen und so konfiguriert, dass er mit dem ersten Gewindeabschnitt 46c gewindemäßig eingreift.
Ein erster Vorsprung 46d ist am zweiten Achsenende 46b des ersten Achsenelements 46 vorgesehen, um sich in Bezug auf die Mittelachse CC der zweiten Gleitachse 42 vom zweiten Achsenende 46b radial nach außen zu erstrecken. Ein zweiter Vorsprung 48d ist am vierten Achsenende 48b des zweiten Achsenelements 48 vorgesehen, um sich vom vierten Achsenende 48b in Bezug auf die Mittelachse CC der zweiten Gleitachse 42 radial nach außen zu erstrecken. Der erste Vorsprung 46d ist konfiguriert, um in der zweiten axialen Richtung DB gegen eines des Kettenradmontageelements 24 und des Fahrradkettenrads 12 anzuliegen. Der zweite Vorsprung 48d ist so konfiguriert, dass er in der zweiten axialen Richtung DB gegen das andere des Kettenradmontageelements 24 und des Fahrradkettenrads 12 anliegt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Vorsprung 46d konfiguriert, um in der zweiten axialen Richtung DB an dem Kettenradmontageelement 24 anzuliegen. Der zweite Vorsprung 48d ist konfiguriert, um in der zweiten axialen Richtung DB an dem Fahrradkettenrad 12 anzuliegen. Der erste Vorsprung 46d erstreckt sich in Umfangsrichtung um das zweite Achsenende 46b des ersten Achsenelements 46 herum in Bezug auf die Mittelachse CC der zweiten Gleitachse 42. Der zweite Vorsprung 48d erstreckt sich in Umfangsrichtung um das vierte Achsenende 48b des zweiten Achsenelements 48 herum in Bezug auf die Mittelachse CC der zweiten Gleitachse 42.
Vorzugsweise weist das erste Achsenelement 46 einen ersten Werkzeugeingriffsbereich 46e auf. Das zweite Achsenelement 48 weist einen zweiten Werkzeugeingriffsbereich 48e auf. So ist beispielsweise der erste Werkzeugeingriffsabschnitt 46e als Loch konfiguriert, in das ein Sechskantschlüssel in die Stirnseite des zweiten Achsenendes 46b des ersten Achtelements 46 eingesetzt wird. Der zweite Werkzeugeingriffsabschnitt 48e ist als Loch konfiguriert, in das ein Sechskantschlüssel in die Stirnseite des vierten Achsenendes 48b des zweiten Achtelements 48 eingesetzt wird.
Vorzugsweise beinhaltet die Fahrradkurbelanordnung 10 ferner eine Verschiebungshub-Einstellstruktur 56, die konfiguriert ist, um einen gesamten Verschiebungshub DL des Fahrradkettenrads 12 in Bezug auf die Kurbelwelle 20 und den Kurbelarm 22 einzustellen. Der gesamte Verschiebungshub DL gibt den Abstand zwischen der innersten Position des Fahrradkettenrads 12 und der äußersten Position des Fahrradkettenrads 12 in der ersten axialen Richtung DA an (siehe 9 und 10). Die innerste Position ist die Position des Fahrradkettenrads 12 in einem Fall, in dem sich das Kettenradmontageelement 24 in der ersten axialen Richtung DA in der innersten Position befindet. Die äußerste Position ist die Position des Fahrradkettenrads 12 in einem Fall, in dem sich das Kettenradmontageelement 24 in der ersten axialen Richtung DA an der äußersten Position befindet.
Wie in 5 dargestellt, beinhaltet die Verschiebungshub-Einstellstruktur 56 ein Gewindeloch 58 und ein Gewindeelement 60. Das Gewindeloch 58 ist an einem des Kettenradmontageelements 24 und des Kurbelarms 22 vorgesehen. Das Gewindeelement 60 ist so konfiguriert, dass es mit dem anderen des Kettenradmontageelements 24 und des Kurbelarms 22 in Kontakt kommt. Ferner ist das Gewindeelement 60 konfiguriert, um in das Gewindeloch 58 einzugreifen, das innerhalb des Gewindelochs 58 verschiebbar ist. Vorzugsweise beinhaltet die Verschiebungshub-Einstellstruktur 56 ferner ein elastisches Element 62, das konfiguriert ist, um dem anderen des Kettenradmontageelements 24 und des Kurbelarms 22 vorgesehen zu werden und das Gewindeelement 60 zu kontaktieren.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Gewindeloch 58 am Kettenradmontageelement 24 vorgesehen. Das elastische Element 62 ist am Kurbelarm 22 vorgesehen.
Das Gewindeelement 60 weist einen Kopf auf, der im Raum zwischen dem Kettenradmontageelement 24 und dem Kurbelarm 22 angeordnet ist. Die Position des Kopfes des Gewindeelements 60 ist durch Einstellen der Tiefe eingestellt, in der das Gewindeelement 60 mit Gewinde in das Gewindeloch 58 eingreift. Das elastische Element 62 ist am Kurbelarm 22 so angebracht, dass es dem Gewindeloch 58 zugewandt ist. Das elastische Element 62 ist beispielsweise aus einem Gummi oder einem Elastomer gebildet.
In einem Fall, in dem sich das Kettenradmontageelement 24 in Richtung DX1 auf das Tretlager des Fahrradrahmens zu in der ersten axialen Richtung DA bewegt, kommen das Gewindeelement 60 und das elastische Element 62 miteinander in Kontakt und begrenzen die Bewegung des Kettenradmontageelements 24 und des Fahrradkettenrads 12 in Bezug auf die Kurbelwelle 20 und den Kurbelarm 22. Darüber hinaus reduziert das elastische Element 62 das Schlaggeräusch, das in einem Fall entsteht, in dem das Gewindeelement 60 und das elastische Element 62 in Kontakt kommen.
Vorzugsweise kann, wie in 8 dargestellt, kann die Verschiebungshub-Einstellstruktur 56 ferner ein zusätzliches elastisches Element 66 beinhalten, das an einem des Fahrradkettenrads 12 und des Kurbelarms 22 vorgesehen ist, um das andere des Fahrradkettenrads 12 und des Kurbelarms 22 zu kontaktieren. In der vorliegenden Ausführungsform ist das zusätzliche elastische Element 66 am Kurbelarm 22 vorgesehen. Insbesondere ist ein zusätzliches elastisches Element 66 an dem Kurbelarm 22 vorgesehen, der dem Vorsprung 16a des Fahrradkettenrads 12 zugewandt ist. Das zusätzliche elastische Element 66 ist beispielsweise aus einem Gummi oder einem Elastomer gebildet. Das zusätzliche elastische Element 66 ragt in der ersten axialen Richtung DA vom Abschnitt des Kurbelarms 22 um das zusätzliche elastische Element 66 zum Fahrradkettenrad 12.
In einem Fall, in dem das Kettenradmontageelement 24 in der ersten axialen Richtung DA in Richtung DX2 vom Tretlager des Fahrradrahmens weg verschoben wird, kommen das Fahrradkettenrad 12 und das zusätzliche elastische Element 66 miteinander in Kontakt. Dies schränkt die Bewegung des Kettenradmontageelements 24 und des Fahrradkettenrads 12 in Bezug auf die Kurbelwelle 20 und den Kurbelarm 22 ein.
Die Funktionsweise der Fahrradkurbelanordnung 10 wird nun anhand der 9 und 10 beschrieben.
9 zeigt die Fahrradkurbelanordnung 10 in einem Zustand, in dem sich das Kettenradmontageelement 24 an der äußersten Position befindet. In diesem Fall befindet sich das Fahrradkettenrad 12 an der äußersten Position. Die doppelt gestrichelte Linie in 9 zeigt die innerste Position des Fahrradkettenrads 12 in einem Fall, in dem sich das Kettenradmontageelement 24 an der innersten Position befindet.
10 zeigt die Fahrradkurbelanordnung 10 in einem Zustand, in dem sich das Kettenradmontageelement 24 an der innersten Position befindet. In diesem Fall befindet sich das Fahrradkettenrad 12 an der innersten Position. Die doppelt gestrichelte Linie in 10 zeigt die äußerste Position des Fahrradkettenrads 12 in einem Fall, in dem sich das Kettenradmontageelement 24 an der äußersten Position befindet.
Die Drehung der Kurbel 22 um die durch die Tretkraft erzeugte Drehmittelachse CA überträgt das Tretmoment auf das Fahrradkettenrad 12 und das Kettenradmontageelement 24 über die zweite Gleitachse 42 und das rohrförmige Element 44 der zweiten Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28. Das Drehmoment des Fahrradkettenrads 12 wird über die Fahrradkette 14 auf das Kettenrad 18 übertragen.
In einem Fall, in dem ein Kettenwechsel am hinteren Kettenrad 18 durchgeführt wird, während das Fahrrad A fährt, wirkt eine Kraft in der ersten axialen Richtung DA durch die Fahrradkette 14 auf das Fahrradkettenrad 12. Dadurch werden das Fahrradkettenrad 12 und das Kettenradmontageelement 24 in Kettenschaltrichtung bewegt.
Das Kettenradmontageelement 24 wird von der ersten Gleitachse 30 so abgestützt, dass es in der ersten axialen Richtung DA verschiebbar ist. Dadurch verschieben sich das Fahrradkettenrad 12 und das Kettenradmontageelement 24 in die erste axiale Richtung DA. Darüber hinaus beinhaltet die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 in der vorliegenden Ausführungsform mindestens ein erstes Gleitelement 32, das innerhalb des inneren Hohlraums SA angeordnet ist. Dadurch verschieben sich das Fahrradkettenrad 12 und das Kettenradmontageelement 24 sanft in die erste axiale Richtung DA. Darüber hinaus ist die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 zumindest teilweise im inneren Hohlraum SA der Kurbelwelle 20 angeordnet. Somit ist die Fahrradkurbelanordnung 10 kompakt.
Darüber hinaus trennt die Verschiebungsstruktur zum Bewegen des Fahrradkettenrads 12 in der vorliegenden Ausführungsform die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 und die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28. Darüber hinaus befinden sich die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 und die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 an verschiedenen Abschnitten in der Fahrradkurbelanordnung 10. Somit sind die Strukturen der ersten Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 und der zweiten Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 einfacher als in einem Fall, in dem die Verschiebungsstruktur an einer einzigen Stelle in der Fahrradkurbelanordnung 10 konfiguriert ist.
Eine Fahrradkurbelanordnung 10A gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nun mit Bezug auf die 11 bis 13 beschrieben. Den Komponenten, die mit den entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform identisch sind, werden die gleichen Referenznummern gegeben. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten wird verzichtet. Die Fahrradkurbelanordnung 10A gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Ausgestaltung der zweiten Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28.
Die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 beinhaltet eine zweite Gleitfläche 70a, die auf dem Kettenradmontageelement 24 vorgesehen ist. Die zweite Gleitfläche 70a beinhaltet eine vorgelagerte Gleitfläche 70b und eine nachgelagerte gerichtete Gleitfläche 70c.
Die vorgelagerte Gleitfläche 70b ist auf der in Vorwärtsdrehrichtung DR des Kettenradmontageelements 24 vorgelagerten Seite der nachgelagerten Gleitfläche 70c vorgesehen. Die vorgelagerte Gleitfläche 70b ist auf dem einen der beiden Arme 24b vorgesehen, der den Armraum SB in dem Kettenradmontageelement 24, das sich auf der in Vorwärtsdrehrichtung DR vorgelagerten Seite befindet, umschließt. Die nachgelagerte Gleitfläche 70c ist auf dem einen der beiden Arme 24b vorgesehen, der den Armraum SB im Kettenradmontageelement 24, das sich auf der in Vorwärtsdrehrichtung DR nachgelagerten Seite befindet, umschließt.
Wie in 12 dargestellt, ist die vorgelagerte Gleitfläche 70b so konfiguriert, dass sie in Gleitkontakt mit einer vorgelagerten Kontaktfläche 72a am Kurbelarm 22 steht. Die vorgelagerte Gleitfläche 70b erstreckt sich im montierten Zustand der Fahrradkurbelanordnung 10A in radialer Richtung zur Drehmittelachse CA. Insbesondere erstreckt sich eine Ebene SX umfassend die vorgelagerten Gleitfläche 70b durch die Drehmittelachse CA.
Die nachgelagerte Gleitfläche 70c ist konfiguriert, um in Gleitkontakt mit einer nachgelagerten Kontaktfläche 72b zu stehen, die am Kurbelarm 22 vorgesehen ist. Die nachgelagerte Gleitfläche 70c erstreckt sich im montierten Zustand der Fahrradkurbelanordnung 10A in radialer Richtung zur Drehmittelachse CA. Insbesondere erstreckt sich eine Ebene SY umfassend die nachgelagerte Gleitfläche 70c durch die Drehmittelachse CA.
Die vorgelagerte Kontaktfläche 72a ist auf der in Vorwärtsdrehrichtung DR vorgelagerten Seite des Kurbelarms 22 vorgesehen. Die vorgelagerte Kontaktfläche 72a wird durch einen vorgelagerten Vorsprung 74A des Kurbelarms 22 gebildet. Die nachgelagerte Kontaktfläche 72b ist auf der in Vorwärtsdrehrichtung DR nachgelagerten Seite des Kurbelarms 22 vorgesehen. Die nachgelagerte Kontaktfläche 72b wird durch einen nagelagerten Vorsprung 74B des Kurbelarms 22 gebildet.
Wie in 13 dargestellt, können der vorgelagerte Vorsprung 74A und der nachgelagerte Vorsprung 74B durch ein vom Kurbelarm 22 getrenntes Element konfiguriert sein. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Kontaktelement 76 am Kurbelarm 22 montiert. Das Kontaktelement 76 beinhaltet den vorgelagerten Vorsprung 74A, den nachgelagerten Vorsprung 74B und einen Verbindungsabschnitt 74C, der den vorgelagerten Vorsprung 74A und den nachgelagerten Vorsprung 74B verbindet. Das Kontaktelement 76 ist durch Eingriff mit den am Kurbelarm 22 vorgesehenen Eingriffsvorsprüngen 78 am Kurbelarm 22 montiert. Die Eingriffsvorsprünge 78 können entfallen, und das Kontaktelement kann mit einer Schraube, einem Klebstoff oder dergleichen am Kurbelarm 22 befestigt werden.
Eine Fahrradkurbelanordnung 10B gemäß einer dritten Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 14 beschrieben.
Die Fahrradkurbelanordnung 10B gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Modifikation der Fahrradkurbelanordnung 10A gemäß der zweiten Ausführungsform. Den Komponenten, die mit den entsprechenden Komponenten der zweiten Ausführungsform identisch sind, werden dieselben Referenznummern gegeben. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten wird verzichtet.
In der zweiten Ausführungsform sind die vorgelagerte Kontaktfläche 72a und die nachgelagerte Kontaktfläche 72b auf dem vorgelagerten Vorsprung 74A und dem nachgelagerten Vorsprung 74B des Kurbelarms 22 vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist die vorgelagerte Kontaktfläche 72a auf einer Seitenfläche des Kurbelarms 22 auf der in Vorwärtsdrehrichtung DR vorgelagerten Seite vorgesehen. Die nachgelagerte Kontaktfläche 72b ist auf einer Seitenfläche des Kurbelarms 22 auf der in Vorwärtsdrehrichtung DR nagelagerten Seite vorgesehen.
Die vorgelagerte Gleitfläche 70b ist auf einem dritten Vorsprung 80A vorgesehen, der zur nachgelagerten Seite des Arms 24b ragt, der sich auf der vorgelagerten Seite des Armraums SB befindet. Die nachgelagerte Gleitfläche 70c ist auf einem vierten Vorsprung 80B vorgesehen, der zur vorgelagerten Seite vom Arm 24b vorsteht, der sich auf der nachgelagerten Seite relativ zum Armraum SB befindet.
Eine Fahrradkurbelanordnung 10C gemäß einer vierten Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 15 beschrieben.
Die Fahrradkurbelanordnung 10C gemäß der vierten Ausführungsform ist eine weitere Modifikation der Fahrradkurbelanordnung 10B gemäß der dritten Ausführungsform. Den Komponenten, die mit den entsprechenden Komponenten der dritten Ausführungsform identisch sind, werden dieselben Referenznummern gegeben. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten wird verzichtet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der dritte Vorsprung 80A des Kettenradmontageelements 24 mit einem Druckelement 82 versehen, das aus der vorgelagerten Gleitfläche 70b herausragt. Das Druckelement 82 ist z.B. als Stößel ausgebildet. Das Druckelement 82 beinhaltet einen distalen Endabschnitt 82a mit einer kugelförmigen Oberfläche. Ferner beinhaltet das Druckelement 82 einen Hauptkörper 82b, der in dem dritten Vorsprung 80A untergebracht ist. Der distale Endabschnitt 82a des Druckelements 82 ist von der vorgelagerten Gleitfläche 70b freiliegend und drückt die vorgelagerte Kontaktfläche 72a des Kurbelarms 22. Das Druckelement 82 drückt auf die vorgelagerte Kontaktfläche 72a des Kurbelarms 22. Diese Einschränkungen verringern sich bei der Kraftbeaufschlagung der nachgelagerten Gleitfläche 70c des Kettenradmontageelements 24 mit der nachgelagerten Kontaktfläche 72b des Kurbelarms 22.
Eine Fahrradkurbelanordnung 10D gemäß einer fünften Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 16 beschrieben.
Die Fahrradkurbelanordnung 10D gemäß der fünften Ausführungsform ist eine weitere Modifikation der Fahrradkurbelanordnung 10B gemäß der dritten Ausführungsform. Den Komponenten, die mit den entsprechenden Komponenten der dritten Ausführungsform identisch sind, werden dieselben Referenznummern gegeben. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten wird verzichtet.
In der dritten Ausführungsform sind die vorgelagerte Gleitfläche 70b und die nachgelagerte Gleitfläche 70c, die auf dem Kettenradmontageelement 24 vorgesehen sind, als ebene Flächen ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die vorgelagerte Gleitfläche 70b und die nachgelagerte Gleitfläche 70c als drehbare gekrümmte Flächen ausgebildet.
Insbesondere ist die vorgelagerte Gleitfläche 70b durch eine äußere Umfangsfläche einer ersten Rolle 84A konfiguriert. Die erste Rolle 84A ist durch ein erstes Drehachsenelement 86A drehbar gelagert. Das erste Drehachsenelement 86A ist auf dem dritten Vorsprung 80A so montiert, dass die Längsrichtung des ersten Drehachsenelements 86A parallel zur vorgelagerten Kontaktfläche 72a verläuft.
Ebenso ist die nachgelagerte Gleitfläche 70c als Außenumfangsfläche einer zweiten Rolle 84B konfiguriert. Die zweite Rolle 84B ist durch das zweite Drehachsenelement 86B drehbar gelagert. Das zweite Drehachsenelement 86B ist auf dem vierten Vorsprung 80B so montiert, dass die Längsrichtung des zweiten Drehachsenelements 86B parallel zur nachgelagerten Kontaktfläche 72b verläuft.
Eine Fahrradkurbelanordnung 10E gemäß einer sechsten Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 17 beschrieben. Den Komponenten, die mit den entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform identisch sind, werden die gleichen Referenznummern gegeben. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten wird verzichtet. Die Fahrradkurbelanordnung 10E gemäß der sechsten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Struktur der zweiten Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28.
In der ersten Ausführungsform beinhaltet die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 eine zweite Gleitfläche 28a, die sich in der ersten axialen Richtung DA erstreckt. Die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 der vorliegenden Ausführungsform weist zwei zweite Gleitflächen 28a auf, die sich in der ersten axialen Richtung DA erstrecken. Die Struktur der zweiten Gleitfläche 28a entspricht derjenigen der ersten Ausführungsform. Insbesondere ist jede der beiden zweiten Gleitflächen 28a durch die Außenumfangsfläche 44b eines rohrförmigen Elements 44 konfiguriert. Die beiden zweiten Gleitflächen 28a befinden sich in Längsrichtung des Kurbelarms 22 in Richtung der Drehmittelachse CA näher am Ende 22b des Kurbelarms 22 als die Drehmittelachse CA. Darüber hinaus ist der Abstand zwischen der Mittelachse CR einer der zweiten Gleitfläche 28a und der Drehmittelachse CA der Kurbelwelle 20 gleich dem Abstand zwischen der Mittelachse CS der anderen der zweiten Gleitfläche 28a und der Drehmittelachse CA der Kurbelwelle 20.
Eine Fahrradkurbelanordnung 10F gemäß einer siebten Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 18 beschrieben.
Die Fahrradkurbelanordnung 10F gemäß der siebten Ausführungsform ist eine weitere Modifikation der Fahrradkurbelanordnung 10E gemäß der sechsten Ausführungsform. Den Komponenten, die mit den entsprechenden Komponenten der sechsten Ausführungsform identisch sind, werden dieselben Referenznummern gegeben. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten wird verzichtet.
In der sechsten Ausführungsform befinden sich in der Richtung der Drehmittelachse CA gesehen die beiden zylindrischen zweiten Gleitflächen 28a in der Ausdehnungsrichtung des Kurbelarms 22 näher am Ende 22b des Kurbelarms 22 als die Drehmittelachse CA. In der vorliegenden Ausführungsform befinden sich die beiden zweiten Gleitflächen 28a an punktsymmetrischen Positionen, deren Mittelpunkt die Drehmittelachse CA ist. Der Abstand zwischen der Mittelachse CX einer der zweiten Gleitfläche 28a und der Drehmittelachse CA der Kurbelwelle 20 ist gleich dem Abstand zwischen der Mittelachse CY der anderen der zweiten Gleitfläche 28a und der Drehmittelachse CA der Kurbelwelle 20.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die beiden zweiten Gleitflächen 28a an punktsymmetrischen Positionen angeordnet, deren Mittelpunkt die Drehmittelachse CA ist. Somit beinhaltet der Kurbelarm 22 entsprechend einen verlängerten Abschnitt 90. Der verlängerte Abschnitt 90 erstreckt sich in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, die sich vom Basisabschnitt 22a des Kurbelarms 22 zum Pedal erstreckt. Der verlängerte Abschnitt 90 ist mit einem Gleitloch versehen, das dem in der ersten Ausführungsform dargestellten Gleitloch 40 entspricht.
Die Beschreibung, die sich auf die obigen Ausführungsformen bezieht, veranschaulicht, ohne die Absicht eine anwendbare Form einer Fahrradkurbelanordnung 10 und 10A bis 10F gemäß der vorliegenden Erfindung zu begrenzen. Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gilt die Fahrradkurbelanordnung 10 und 10A bis 10F gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise für modifizierte Beispiele der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Kombinationen von mindestens zwei der modifizierten Beispiele, die sich nicht widersprechen. In den nachfolgend beschriebenen modifizierten Beispielen werden den Komponenten, die mit den entsprechenden Komponenten der obigen Ausführungsformen identisch sind, dieselben Referenznummern gegeben. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten wird verzichtet.
Ein modifiziertes Beispiel für die zweite Gleitachse 42 wird nun mit Bezug auf 19 beschrieben.
In der ersten, sechsten und siebten Ausführungsform ist die zweite Gleitachse 42 mit dem Kettenradmontageelement 24 und dem Fahrradkettenrad 12 gekoppelt. In dem vorliegenden modifizierten Beispiel ist die zweite Gleitachse 42A nur mit dem Fahrradkettenrad 12 gekoppelt. Die zweite Gleitfläche 28a der zweiten Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 ist auf der äußeren Umfangsfläche der zweiten Gleitachse 42A ausgebildet. Das in 19 dargestellte modifizierte Beispiel kann auf jede der ersten, sechsten und siebten Ausführungsformen angewendet werden.
Ein modifiziertes Beispiel für die zweite Gleitachse 42 wird nun mit Bezug auf 20 beschrieben.
In der ersten, sechsten und siebten Ausführungsform ist die zweite Gleitachse 42 mit dem Kettenradmontageelement 24 und dem Fahrradkettenrad 12 gekoppelt. In dem vorliegenden modifizierten Beispiel ist die zweite Gleitachse 42B nur mit dem Kettenradmontageelement 24 gekoppelt. Die zweite Gleitfläche 28a der zweiten Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 wird durch die äußere Umfangsfläche der zweiten Gleitachse 42B gebildet. Das in 20 dargestellte modifizierte Beispiel kann auf jede der ersten, sechsten und siebten Ausführungsformen angewendet werden.
Ein modifiziertes Beispiel für die zweite Gleitachse 42 wird nun mit Bezug auf 21 beschrieben.
In der ersten, sechsten und siebten Ausführungsform ist die zweite Gleitachse 42 mit dem Kettenradmontageelement 24 und dem Fahrradkettenrad 12 gekoppelt, und die zweite Gleitachse 42 verläuft durch das Gleitloch 40 des Kurbelarms 22. In dem vorliegenden modifizierten Beispiel ist die zweite Gleitachse 42C am Kurbelarm 22 vorgesehen. Die zweite Gleitachse 42C beinhaltet einen ersten Gleitvorsprung 92A, der aus dem Kurbelarm 22 in Richtung einer Seite in der zweiten axialen Richtung DB ragt, und einen zweiten Gleitvorsprung 92B, der aus dem Kurbelarm 22 in Richtung der anderen Seite in der zweiten axialen Richtung DB ragt. Der erste Gleitvorsprung 92A ist durch ein erstes Gleitloch 94A des Kettenradmontageelements 24 eingeführt. Der zweite Gleitvorsprung 92B ist durch ein zweites Gleitloch 94B des Fahrradkettenrads 12 eingeführt. Die zweite Gleitfläche 28a der zweiten Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28 ist durch die äußere Umfangsfläche des ersten Gleitvorsprungs 92A und die äußere Umfangsfläche des zweiten Gleitvorsprungs 92B gebildet. Das in 21 dargestellte modifizierte Beispiel kann auf jede der ersten, sechsten und siebten Ausführungsformen angewendet werden.
Ein modifiziertes Beispiel für das erste Gleitelement 32 wird nun mit Bezug auf 22 beschrieben.
In der ersten Ausführungsform beinhaltet die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 das erste Gleitelement 32, das als sphärischer Rollenkörper ausgebildet ist. In dem vorliegenden modifizierten Beispiel beinhaltet die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26 ein ringförmiges erstes Gleitelement 32A. Die Vielzahl der ersten Gleitelemente 32A ist so angeordnet, dass die Vielzahl der ersten Gleitelemente 32A in der ersten axialen Richtung DA voneinander beabstandet sind. Das erste Gleitelement 32A beinhaltet eine Buchse. Das in 22 dargestellte modifizierte Beispiel kann auf jede der ersten bis siebten Ausführungsformen angewendet werden.
Die Fahrradkurbelanordnung 10 kann wie nachfolgend beschrieben konfiguriert werden.
Die Fahrradkurbelanordnung 10 beinhaltet eine Kurbelwelle 20 mit einem inneren Hohlraum SA und einer Drehmittelachse CA, einen mit der Kurbelwelle 20 gekoppelten Kurbelarm 22, ein Kettenradmontageelement 24, an dem ein Fahrradkettenrad 12 befestigt ist, eine zumindest teilweise im inneren Hohlraum SA der Kurbelwelle 20 angeordnete Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur und eine außerhalb des inneren Hohlraums SA der Kurbelwelle 20 angeordnete und zur Übertragung des Tretmoments zwischen dem Kurbelarm 22 und dem Kettenradmontageelement 24 ausgebildete Drehmomentübertragungsstruktur. Das Kettenradmontageelement 24 ist konfiguriert, um in Bezug auf die Kurbelwelle 20 und den Kurbelarm 22 in der ersten axialen Richtung DA in Bezug auf die Drehmittelachse CA durch die Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur verschiebbar zu sein.
Die Fahrradkurbelanordnung 10 beinhaltet die erste bis siebte Ausführungsform. Die Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur beinhaltet die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 26, die in den ersten bis siebten Ausführungsformen beschrieben ist. Die Drehmomentübertragungsstruktur beinhaltet die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur 28, die in den ersten bis siebten Ausführungsformen und den modifizierten Beispielen dafür beschrieben ist. Die Drehmomentübertragungsstruktur ist nicht auf diese Beispiele beschränkt. In der ersten bis siebten Ausführungsform wird das Tretmoment über die Kurbel 22 auf das Fahrradkettenrad 12 übertragen. Die Drehmomentübertragungsstruktur beinhaltet weitere Mechanismen. Ein Beispiel für einen weiteren Mechanismus beinhaltet einen Mechanismus zur Übertragung des Tretmoments auf das Fahrradkettenrad 12 durch einen Verlängerungsarmabschnitt, der sich radial nach außen in Bezug auf die Drehmittelachse CA in der Kurbelwelle 20 erstreckt. Der Verlängerungsarmabschnitt ist mit einer Gleitachse versehen, welche der in der ersten Ausführungsform beschriebenen zweiten Gleitachse 42 entspricht.
Die Fahrradkurbelanordnung 10 kann auch auf ein Fahrrad A angewendet werden, bei dem das Fahrradkettenrad 12 eine um eine Drehachse geschwenkte Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur beinhaltet. In diesem Fall ist das Fahrradkettenrad 12 so konfiguriert, dass es in der ersten axialen Richtung DA verschiebbar und schwenkbar ist. Die um die Drehachse geschwenkte Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur schwenkt das Fahrradkettenrad 12 um eine Drehachse, die eine Linie parallel zu einer Linie ist, die orthogonal die Mittellinie des Fahrrads schneidet, die sich in vorderer und hinterer Richtung des Fahrrads A erstreckt, und einer Linie, die entlang der ersten axialen Richtung DA liegt. Dementsprechend ist eine solche Drehachse so eingestellt, dass sie sich in die vertikale Richtung des Fahrrads erstreckt.
Bezugszeichenliste

A: Fahrrad
B: Antriebsstrang
CA: Drehmittelachse
CB: Drehmittelachse
CC: Mittelachse
CR: Mittelachse
CS: Mittelachse
CX: Mittelachse
CY: Mittelachse
DA: erste axiale Richtung
DB: zweite axiale Richtung
DL: gesamter Verschiebungshub
DR: Vorwärtsdrehrichtung
DX1: Richtung
DX2: Richtung
SA: innerer Hohlraum
SB: Armraum
SX: Ebene
10-
10F: Fahrradkurbelanordnung
12: Fahrradkettenrad
14: Fahrradkette
16: vorderes Kettenrad
16a: Vorsprung
18: hinteres Kettenrad
20: Kurbelwelle
20a: erstes Ende
20b: zweites Ende
22: Kurbelarm
22a: Basisabschnitt
22b: Ende
22c: Eingriffsloch
22d: Montageloch
24: Kettenradmontageelement
24a: Hauptkörper
24b: Arm
24c: Trägerabschnitt
24d: Befestigungsabschnitt
24e: Montageabschnitt
26: erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur
26a: erste Gleitfläche
28: zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur
28a: zweite Gleitfläche
30: erste Gleitachse
30a: erstes Ende
30b: zweites Ende
30c: Außenumfangsfläche
31: Kappenelement
32: erstes Gleitelement
32A: erstes Gleitelement
33: Halter
34: Befestigungselement
36: Dichtungselement
40: Gleitloch
40a: gleitende Innenumfangsfläche
41: Buchse
42: zweite Gleitachse
42A: zweite Gleitachse
42B: zweite Gleitachse
42C: zweite Gleitachse
43a: Dichtungselement
43b: Dichtungselement
44: rohrförmiges Element
44a: rohrförmiges Loch
44b: Außenumfangsfläche
46: erstes Achsenelement
46a: erstes Achsenende
46b: zweites Achsenende
46c: erster Gewindeabschnitt
46d: erster Vorsprung
46e: erster Werkzeugeingriffsabschnitt
48: zweites Achsenelement
48a: drittes Achsenende
48b: viertes Achsenende
48c: zweiter Gewindeabschnitt
48d: zweiter Vorsprung
48e: zweiter Werkzeugeingriffsbereich
50A: Durchgangsloch
50B: Durchgangsloch
52A: erstes Durchgangsloch
52B: zweites Durchgangsloch
56: Verschiebungshub-Einstellstruktur
58: Gewindeloch
60: Gewindeelement
62: elastisches Element
66: zusätzliches elastisches Element
70a: zweite Gleitfläche
70b: vorgelagerte Gleitfläche
70c: nachgelagerte Gleitfläche
72a: vorgelagerte Kontaktfläche
72b: nachgelagerte Kontaktfläche
74A: vorgelagerter Vorsprung
74B: nachgelagerter Vorsprung
76: Kontaktelement
78: Eingriffsvorsprung
80A: dritter Vorsprung
80B: vierter Vorsprung
82: Druckelement
82a: distaler Endabschnitt
82b: Hauptkörper
84A: erste Rolle
84B: zweite Rolle
86A: erstes Drehachsenelement
86B: zweites Drehachsenelement
90: verlängerter Abschnitt
92A: erster Gleitvorsprung
92B: zweiter Gleitvorsprung
94A: erstes Gleitloch
94B: zweites Gleitloch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2017167542 A1 [0002]

Claims

Eine Fahrradkurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F), umfassend: eine Kurbelwelle (20) mit einem inneren Hohlraum (SA) und einer Drehmittelachse (CA); einen Kurbelarm (22), der mit der Kurbelwelle (20) gekoppelt ist; ein Kettenradmontageelement (24), an dem ein Fahrradkettenrad (12) befestigt ist; eine erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (26), die zumindest teilweise innerhalb des inneren Hohlraums (SA) der Kurbelwelle (20) angeordnet ist; und eine zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (28), die außerhalb des inneren Hohlraums (SA) der Kurbelwelle (20) angeordnet ist; wobei das Kettenradmontageelement (24) konfiguriert ist, um durch die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (26) und die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (28) in Bezug auf die Kurbelwelle (20) und den Kurbelarm (22) in einer ersten axialen Richtung (DA) in Bezug auf die Drehmittelachse (CA) verschiebbar zu sein.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F) nach Anspruch 1, wobei die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (28) konfiguriert ist, um ein Tretmoment zwischen der Kurbelwelle (22) und dem Kettenradmontageelement (24) zu übertragen.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (26) eine erste Gleitachse (30) beinhaltet, die zumindest teilweise innerhalb des inneren Hohlraums (SA) der Kurbelwelle (20) angeordnet ist; und die erste Gleitachse (30) relativ zur Kurbelwelle (20) verschiebbar und mit dem Kettenradmontageelement (24) gekoppelt ist.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (26) eine erste Gleitfläche (26a) aufweist, die sich in der ersten axialen Richtung (DA) erstreckt; und die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (28) eine zweite Gleitfläche (28a) aufweist, die sich in der ersten axialen Richtung (DA) erstreckt.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (26) mindestens ein erstes Gleitelement (32) beinhaltet, das innerhalb des inneren Hohlraums (SA) der Kurbelwelle (20) angeordnet ist.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F) nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine erste Gleitelement (32) eine Vielzahl von ersten Gleitelementen (32A) beinhaltet.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F) nach Anspruch 6, wobei die Vielzahl der ersten Gleitelemente (32A) so angeordnet sind, dass die Vielzahl der ersten Gleitelemente (32A) in der ersten axialen Richtung (DA) voneinander beabstandet sind.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (28) ein Gleitloch (40), das am Kurbelarm (22) vorgesehen ist, und eine zweite Gleitachse (42, 42A, 42B, 42C), die konfiguriert ist, um durch das Gleitloch (40) zu verlaufen, beinhaltet; und die zweite Gleitachse (42, 42A, 42B, 42C) mit dem Kettenradmontageelement (24) und dem Fahrradkettenrad (12) gekoppelt ist.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F) nach Anspruch 8, wobei die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (28) ferner ein rohrförmiges Element (44) mit einem rohrförmigen Loch (44a) beinhaltet; und die zweite Gleitachse (42, 42A, 42B, 42C) konfiguriert ist, um durch das rohrförmige Loch (44a) zu führen.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F) nach Anspruch 9, wobei das rohrförmige Element (44) konfiguriert ist, um in einem montierten Zustand der Fahrradkurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F) zwischen dem Kettenradmontageelement (24) und dem Fahrradkettenrad (12) in der ersten axialen Richtung (DA) angeordnet zu sein.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die zweite Gleitachse (42, 42A, 42B, 42C) ein erstes Achsenelement (46) und ein mit dem ersten Achsenelement (46) gekoppeltes zweites Achsenelement (48) beinhaltet.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F) nach Anspruch 11, wobei das erste Achsenelement (46) konfiguriert ist, um in einer zweiten axialen Richtung (DB) in Bezug auf eine Mittelachse (CC) der zweiten Gleitachse (42, 42A, 42B, 42C) durch ein Durchgangsloch (50A), das an einem des Kettenradmontageelements (24) und des Fahrradkettenrads (12) vorgesehen ist, zu führen; und das zweite Achsenelement (48) konfiguriert ist, um in der zweiten axialen Richtung (DB) durch ein Durchgangsloch (50B), das an dem anderen des Kettenradmontageelements (24) und des Fahrradkettenrads (12) vorgesehen ist, zu führen.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) nach Anspruch 11 oder 12, wobei das erste Achsenelement (46) ein erstes Achsenende (46a) und in einer zweiten axialen Richtung (DB) in Bezug auf eine Mittelachse (CC) der zweiten Gleitachse (42, 42B, 42C, 42D) gegenüber dem ersten Achsenende (46a) ein zweites Achsenende (46b) aufweist; das zweite Achsenelement (46) ein drittes Achsenende (48a) und in der zweiten axialen Richtung (DB) gegenüber dem dritten Achsenende (48a) ein viertes Achsenende (48b) aufweist; ein erster Gewindeabschnitt (46c) an dem ersten Achsenende (46a) des ersten Achsenelements (46) vorgesehen ist; und ein zweiter Gewindeabschnitt (48c) an dem dritten Achsenende (48a) des zweiten Achsenelements (48) vorgesehen ist und konfiguriert ist, um mit dem ersten Gewindeende (48c) gewindemäßig einzugreifen.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F) nach Anspruch 13, wobei ein erster Vorsprung (46d) am zweiten Achsenende (46b) des ersten Achsenelements (46) vorgesehen ist, um sich vom zweiten Achsenende (46b) in Bezug auf die Mittelachse (CC) der zweiten Gleitachse (42, 42A, 42B, 42C) radial nach außen zu erstrecken; ein zweiter Vorsprung (48d) am vierten Achsenende (48b) des zweiten Achsenelements (48) vorgesehen ist, um sich vom vierten Achsenende (48b) in Bezug auf die Mittelachse (CC) der zweiten Gleitachse (42, 42A, 42B, 42C) radial nach außen zu erstrecken; der erste Vorsprung (46d) konfiguriert ist, um in der zweiten axialen Richtung (DB) an eines des Kettenradmontageelements (24) und des Fahrradkettenrads (12) anzuliegen; und der zweite Vorsprung (48d) konfiguriert ist, um in der zweiten axialen Richtung (DB) gegen das andere des Kettenradmontageelements (24) und des Fahrradkettenrads (12) anzuliegen.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F) nach Anspruch 14, wobei sich der erste Vorsprung (46d) in Umfangsrichtung um das zweite Achsenende (46b) des ersten Achsenelements (46) in Bezug auf die Mittelachse (CC) der zweiten Gleitachse (42, 42A, 42B, 42C) erstreckt; und sich der zweite Vorsprung (48d) in Umfangsrichtung um das vierte Achsenende (48b) des zweiten Achsenelements (48) in Bezug auf die Mittelachse (CC) der zweiten Gleitachse (42, 42A, 42B, 42B, 42C) erstreckt.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei das erste Achsenelement (46) einen ersten Werkzeugeingriffsabschnitt (46e) aufweist; und das zweite Achsenelement (48) einen zweiten Werkzeugeingriffsabschnitt (48e) aufweist.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, ferner umfassend: eine Verschiebungshub-Einstellstruktur (56), die konfiguriert ist, um einen gesamten Verschiebungshub des Fahrradkettenrads (12) in Bezug auf die Kurbelwelle (20) und den Kurbelarm (22) einzustellen.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10D, 10E, 10F) nach Anspruch 17, wobei die Verschiebungshub-Einstellstruktur (56) Folgendes beinhaltet: ein Gewindeloch (58), das an einem des Kettenradmontageelements (24) und des Kurbelarms (22) vorgesehen ist; und ein Gewindeelement (60), das konfiguriert ist, um mit dem Gewindeloch (58) in Eingriff zu kommen, um innerhalb des Gewindelochs (58) verschiebbar zu sein, und um mit dem anderen des Kettenradmontageelements (24) und des Kurbelarms (22) in Kontakt zu treten.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10D, 10E, 10F) nach Anspruch 18, wobei die Verschiebungshub-Einstellstruktur (56) ferner ein elastisches Element (62) beinhaltet, das konfiguriert ist, um an dem anderen des Kettenradmontageelements (24) und dem Kurbelarms (22) vorgesehen zu werden und mit dem Gewindeelement (60) in Kontakt zu treten.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die erste Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (26) und die zweite Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (28) konfiguriert sind, um das Fahrradkettenrad (12) in der ersten axialen Richtung (DA) in Bezug auf die Kurbelwelle (20) und den Kurbelarm (22) zu verschieben.
Eine Fahrradkurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F), umfassend: eine Kurbelwelle (20) mit einem inneren Hohlraum (SA) und einer Drehmittelachse (CA); einen Kurbelarm (22), der mit einem Ende der Kurbelwelle (20) gekoppelt ist; ein Kettenradmontageelement (24), an dem ein Fahrradkettenrad (12) befestigt ist; eine Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (26), die zumindest teilweise innerhalb des inneren Hohlraums (SA) der Kurbelwelle (20) angeordnet ist; und eine Drehmomentübertragungsstruktur (28), die außerhalb des inneren Hohlraums (SA) der Kurbelwelle (20) angeordnet und konfiguriert ist, um Tretmoment zwischen der Kurbelwelle (22) und dem Kettenradmontageelement (24) zu übertragen; wobei das Kettenradmontageelement (24) konfiguriert ist, um in einer ersten axialen Richtung (DA) in Bezug auf die Drehmittelachse (CA) durch die Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (26) in Bezug auf die Kurbelwelle (20) und den Kurbelarm (22) verschiebbar zu sein.
Die Kurbelanordnung (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10E, 10F) nach Anspruch 21, wobei die Kettenradzahn-Verschiebungsstruktur (26) konfiguriert ist, um das Fahrradkettenrad (12) in Bezug auf die Kurbelwelle (20) und den Kurbelarm (22) in der ersten axialen Richtung (DA) zu verschieben.