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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine hydraulische Vorrichtung. Genauer gesagt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine hydraulische Vorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug.
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Menschlich angetriebene Fahrzeuge (zum Beispiel Fahrräder) sind manchmal mit hydraulischen Vorrichtungen ausgestattet. Beispiele für einige hydraulische Vorrichtungen sind eine hydraulische Betätigungsvorrichtung und eine hydraulisch betätigte Vorrichtung. Eine hydraulische Betätigungsvorrichtung wird von einem Benutzer betätigt, um die hydraulische betätigte Vorrichtung hydraulisch zu betätigen. Zum Beispiel ist in einem hydraulischen Bremssystem eine hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung fluidisch mit einer hydraulischen Bremsvorrichtung verbunden, so dass ein Benutzer einen Bremshebel einer hydraulischen Bremsbetätigungsvorrichtung betätigt, um eine hydraulische Bremsvorrichtung zu betätigen, um einen Bremsrotor oder eine Felge eines Rades zu betätigen. Die hydraulische Betätigungsvorrichtung umfasst typischerweise einen Kolben, der verschiebbar in einer Zylinderbohrung eines Zylindergehäuses angeordnet ist, und einen Bremshebel, der den Hauptkolben betätigt. Das Zylindergehäuse enthält ein Hydraulikfluid. Die Zylinderbohrung des Zylindergehäuses steht über eine Fluidleitung in Fluidverbindung mit einer hydraulisch betätigten Vorrichtung (zum Beispiel im Falle einer hydraulischen Scheibenbremse einem Scheibenbremssattelgehäuse). Die Bremsbeläge der hydraulisch betätigten Vorrichtung sind typischerweise um einen vorgegebenen Spalt von einem Rotor beabstandet. Die Bewegung des Fluids in das Bremssattelgehäuse bewirkt, dass sich die Kolben im Bremssattelgehäuse bewegen und schließlich die Bremsbeläge in Kontakt mit einem Rotor bringen. Ein Beispiel für ein hydraulisches Bremssystem ist in
US 9 874 238 B2 offenbart.
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Im Allgemeinen ist die vorliegende Erfindung auf verschiedene Merkmale einer hydraulischen Vorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug gerichtet.
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Der hier verwendete Begriff „menschlich angetriebenes Fahrzeug “ bezieht sich auf ein Fahrzeug, das zumindest durch menschliche Antriebskraft angetrieben werden kann, schließt jedoch kein Fahrzeug ein, das ausschließlich eine andere Antriebskraft als menschliche Kraft verwendet. Insbesondere gehört ein Fahrzeug, das ausschließlich einen Verbrennungsmotor als Antriebskraft nutzt, nicht von dem menschlich angetriebenen Fahrzeug umfasst ist. Es wird davon ausgegangen, dass es sich bei dem menschlich angetriebenen Fahrzeug um ein kompaktes, leichtes Fahrzeug handelt, für das keine Zulassung zum Fahren auf öffentlichen Straßen erforderlich ist. Die Anzahl der Räder des menschlich angetriebenen Fahrzeugs ist nicht begrenzt. Das menschlich angetriebene Fahrzeug umfasst zum Beispiel ein Monocycle und ein Fahrzeug mit drei oder mehr Rädern. Das menschlich angetriebene Fahrzeug umfasst zum Beispiel verschiedene Arten von Fahrrädern, wie ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Stadtrad, ein Lastenrad und ein Liegerad sowie ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung (E-Bike).
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Im Hinblick auf den Stand der Technik und gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine hydraulische Vorrichtung vorgesehen, die im Wesentlichen ein Zylindergehäuse und einen Reservoirtank umfasst. Das Zylindergehäuse umfasst eine Zylinderbohrung. Das Reservoir ist dazu ausgebildet, mit der Zylinderbohrung in Fluidverbindung zu stehen. Das Reservoir umfasst einen Reservoirtank und einen an dem Reservoirtank verschiebbar befestigten Deckel.
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Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt ist es möglich, den Deckel auf einfache Weise am Reservoirtank zu befestigen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt so ausgebildet, dass der Reservoirtank und der Deckel eine Führungsstruktur definieren, um den Deckel in Bezug auf den Reservoirtank verschiebbar zu führen. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt ist ein einfaches Aufschieben des Deckels auf den Reservoirtank möglich.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt so ausgebildet, dass die Führungsstruktur einen Führungsvorsprung und eine Führungsaussparung aufweist. Der Führungsvorsprung ist an einem des Reservoirtanks und des Deckels vorgesehen. Die Führungsaussparung ist an dem anderen von Reservoirtank und Deckel vorgesehen, um mit dem Führungsvorsprung in Eingriff zu kommen. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt ist es möglich, den Deckel mit einem einfachen Aufbau auf den Reservoirtank zu schieben.
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Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt so ausgebildet, dass der Führungsvorsprung am Deckel vorgesehen ist. Der Führungsvorsprung umfasst einen ersten Führungsvorsprung und einen zweiten Führungsvorsprung, der dem ersten Führungsvorsprung zugewandt ist. Die Führungsaussparung ist an dem Reservoirtank vorgesehen. Die Führungsaussparung umfasst eine erste Führungsaussparung, die so gestaltet ist, dass sie mit dem ersten Führungsvorsprung in Eingriff kommt, und eine zweite Führungsaussparung, die so gestaltet ist, dass sie mit dem zweiten Führungsvorsprung in Eingriff kommt. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem vierten Aspekt kann sichergestellt werden, dass der Deckel fest auf dem Reservoirtank gehalten wird und dennoch eine einfache Installation ermöglicht wird.
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Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung nach einem des ersten bis vierten Aspekts so ausgebildet, dass die Zylinderbohrung eine sich in einer axialen Richtung der Zylinderbohrung erstreckende Zylinderachse definiert und der Deckel in einer nicht senkrecht zur axialen Richtung verlaufenden Verschieberichtung verschiebbar ist. Bei der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem fünften Aspekt ist es möglich, den Deckel zu installieren, ohne andere Teile der hydraulischen Vorrichtung zu beeinträchtigen.
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Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die hydraulische Vorrichtung nach einem des ersten bis fünften Aspekts ferner ein Positionierungselement, das zum Positionieren des Deckels am Reservoirtank ausgebildet ist. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem sechsten Aspekt ist es möglich, den Deckel in Bezug auf den Reservoirtank in der endgültigen Einbaulage korrekt zu positionieren.
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Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung gemäß dem sechsten Aspekt so ausgestaltet, dass das Positionierungselement einen Stift umfasst, der mit mindestens einem des Deckels und des Reservoirtanks verpresst ist. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem siebten Aspekt ist es möglich, den Deckel bezüglich des Reservoirtanks auf einfache Weise in der endgültigen Einbauposition zu fixieren.
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Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung nach einem des ersten bis siebten Aspekts so ausgebildet, dass der Stift sowohl mit dem Deckel als auch dem Reservoirtank verpresst ist. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem achten Aspekt ist es möglich, sicher den Deckel am Reservoirtank in der endgültigen Einbaulage zu halten.
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Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung nach einem des ersten bis achten Aspekts so ausgebildet, dass das Reservoir am Zylindergehäuse vorgesehen ist. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem neunten Aspekt ist es möglich, eine kompakte Anordnung vorzusehen.
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Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung gemäß dem neunten Aspekt so ausgebildet, dass das Zylindergehäuse ein Entlüftungsteil aufweist, das so ausgebildet ist, dass es in Fluidverbindung mit der Zylinderbohrung steht, und das Reservoir die gleiche Höhe wie das Entlüftungsteil in Bezug auf das Zylindergehäuse in einer Richtung senkrecht zu einer axialen Richtung der Zylinderbohrung aufweist. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem zehnten Aspekt ist es möglich, auf einfache Weise einen Entlüftungsvorgang durchzuführen, ohne dass das Entlüftungsteil aus dem Zylindergehäuse herausragt.
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Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung nach einem des ersten bis zehnten Aspekts so ausgestaltet, dass das Reservoir eine Membran umfasst, die so angeordnet ist, dass sie eine Reservoirkammer zwischen dem Reservoirtank und der Membran definiert. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem elften Aspekt ist es möglich, eine Volumenänderung eines Fluids in einem hydraulischen Fuß aufzunehmen.
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Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung gemäß dem elften Aspekt so ausgebildet, dass der Deckel eine Öffnung aufweist, die so ausgebildet ist, dass die Membran zumindest teilweise der Atmosphäre ausgesetzt ist. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem zwölften Aspekt kann sichergestellt werden, dass die Membran effektiv arbeitet.
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Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung gemäß dem zwölften Aspekt so ausgebildet, dass die Zylinderbohrung eine in einer axialen Richtung der Zylinderbohrung verlaufende Zylinderachse definiert und die Öffnung in axialer Richtung der Zylinderbohrung weist. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem dreizehnten Aspekt ist es möglich, die bei der Montage des Deckels zwischen dem Deckel und der Membrane eingeschlossene Luft abzulassen.
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Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung nach einem des elften bis dreizehnten Aspekts so ausgebildet, dass das Reservoir ein zwischen dem Deckel und der Membran angeordnetes Zwischenelement aufweist. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem vierzehnten Aspekt ist es möglich, eine Position der Membran beim Einbau des Deckels auf einfache Weise beizubehalten.
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Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung gemäß dem vierzehnten Aspekt so ausgebildet, dass die Membran und das Zwischenelement eine Positionierungsstruktur zum Positionieren der Membran und des Zwischenelements relativ zueinander definieren. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem fünfzehnten Aspekt ist es möglich, während der Montage des Deckels ordnungsgemäß die Position der Membran beizubehalten.
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Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung gemäß dem fünfzehnten Aspekt so ausgebildet, dass die Positionierungsstruktur einen Positionierungsvorsprung und eine Positionierungsaussparung umfasst. Der Positionierungsvorsprung ist an einer der Membran und des Zwischenelements vorgesehen. Die Positionierungsaussparung ist an dem anderen von der Membran und dem Zwischenelement vorgesehen, um mit dem Positionierungsvorsprung in Eingriff zu kommen. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem sechzehnten Aspekt ist es möglich, während der Installation des Deckels leichter die Position der Membran zu halten.
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Gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung gemäß dem sechzehnten Aspekt so ausgebildet, dass der Positionierungsvorsprung in Umfangsrichtung entlang einer Außenkante der Membran oder des Zwischenelements vorgesehen ist, und die Positionierungsaussparung in Umfangsrichtung entlang einer Außenkante der anderen der Membran oder des Zwischenelements vorgesehen ist. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem siebzehnten Aspekt ist es möglich, während der Installation des Deckels die Position der Membran fest zu halten.
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Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung nach einem des vierzehnten bis siebzehnten Aspekts so ausgebildet, dass das Zwischenelement aus einem Harzmaterial besteht. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem achtzehnten Aspekt ist es möglich, das Zwischenelement kostengünstig herzustellen und gleichzeitig das Gewicht des Zwischenelements zu minimieren.
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Gemäß einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die hydraulische Vorrichtung nach einem des ersten bis achtzehnten Aspekts ferner einen Kolben, der in der Zylinderbohrung angeordnet ist, um eine Zylinderkammer zwischen der Zylinderbohrung und dem Kolben zu definieren. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem neunzehnten Aspekt ist es möglich, die hydraulische Vorrichtung zur Betätigung einer hydraulisch betätigten Vorrichtung, wie beispielsweise eines Scheibenbremssattels, zu verwenden.
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Gemäß einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die hydraulische Vorrichtung gemäß dem neunzehnten Aspekt ferner ein mit dem Kolben operativ gekoppeltes Betätigungselement. Mit der hydraulischen Vorrichtung gemäß dem zwanzigsten Aspekt kann ein Fahrer die hydraulische Vorrichtung einfach bedienen.
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Auch andere Objekte, Merkmale, Aspekte und Vorteile der offenbarten hydraulischen Vorrichtung werden für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der hydraulischen Vorrichtung offenbart.
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Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und vieler damit verbundener Vorteile wird leicht erlangt, wenn dieselbe durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden wird, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird, wobei:
- 1 eine perspektivische Draufsicht auf einen Teil einer Lenkstange eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs ist, der mit einer hydraulischen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform ausgestattet ist;
- 2 eine Draufsicht auf die in 1 dargestellte hydraulische Vorrichtung ist;
- 3 eine Querschnittsansicht der in 1 und 2 dargestellten hydraulischen Vorrichtung, betrachtet entlang der Schnittlinie 3 - 3 von 2., ist;
- 4 eine perspektivische Explosionsansicht eines ausgewählten Teils der in den 1 bis 3 dargestellten hydraulischen Vorrichtung ist;
- 5 eine Teilquerschnittsansicht der in den 1 bis 4 dargestellten hydraulischen Vorrichtung mit dem in Vollansicht dargestellten Kolben ist, wobei der Querschnitt entlang einer Schnittebene aufgenommen ist, die senkrecht zu einer Zylinderachse einer Zylinderbohrung des Bodens der hydraulischen Vorrichtung verläuft und durch diese hindurchgeht;
- 6 eine Teilquerschnittsansicht, ähnlich wie 8, der in den 1 bis 5 dargestellten hydraulischen Vorrichtung ist, bei der jedoch das Betätigungselement in eine betätigte Stellung gebracht wurde;
- 7 eine vergrößerte perspektivische Draufsicht auf die in den 1 bis 6 dargestellte hydraulische Vorrichtung ist;
- 8 eine frontale Seitenansicht der in den 1 bis 7 dargestellten hydraulischen Vorrichtung ist;
- 9 eine perspektivische Explosionsansicht eines ausgewählten Teils der in den 1 bis 8 dargestellten hydraulischen Vorrichtung ist;
- 10 eine innere Endansicht der in den 1 bis 9 dargestellten hydraulischen Vorrichtung in der Ansicht parallel zu einer mittleren Lenkstangenmontageachse der Lenkstangenmontagestruktur ist;
- 11 eine äußere Endansicht der in den 1 bis 10 dargestellten hydraulischen Vorrichtung in der Ansicht parallel zu einer mittleren Lenkerbefestigungsachse der Lenkerbefestigungsstruktur ist;
- 12 eine Draufsicht auf eine Basis der in den 1 bis 9 dargestellten hydraulischen Vorrichtung ist, die den Reservoirtank zeigt;
- 13 eine innere Endansicht der in 12 dargestellten Basis ist; und
- 14 eine Ansicht des äußeren Endes der in den 12 und 13 dargestellten Basis ist.
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Ausgewählte Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen entsprechende oder identische Elemente in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen. Es wird für den Fachmann auf dem Gebiet der menschlich angetriebenen Fahrzeuge (zum Beispiel auf dem Gebiet der Fahrräder) aus dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung dienen und nicht zum Zweck der Einschränkung der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
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In 1 ist zunächst eine hydraulische Vorrichtung 10 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug V (nur eine Lenkstange H ist dargestellt) gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform vorgesehen. Dabei ist die hydraulische Vorrichtung 10 in den dargestellten Ausführungsformen eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, die für das menschlich angetriebene Fahrzeug V (zum Beispiel ein Fahrrad) vorgesehen ist. Die hydraulische Vorrichtung 10 ist an der Lenkstange H des menschlich angetriebenen Fahrzeugs V montiert. Das menschlich angetriebene Fahrzeug V ist hier vorzugsweise ein Fahrrad.
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Die hydraulische Vorrichtung 10 ist über einen Hydraulikschlauch 12 mit einer anderen hydraulischen Vorrichtung (nicht dargestellt) fluidisch verbunden. Wie in 1 dargestellt ist, ist die hydraulische Vorrichtung 10 eine rechtsseitige hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung, die von der rechten Hand des Fahrers aus einer Ruhe- oder Nicht-Betätigungsstellung (1 bis 8) in eine Betätigungsstellung (9) zur Betätigung einer hydraulisch betätigten Vorrichtung, wie zum Beispiel eines Scheibenbremssattels oder eines Felgenbremssattels, betätigt wird. Es wird für den Fachmann auf dem Gebiet der menschlich angetriebenen Fahrzeuge offensichtlich sein, dass die Konfiguration der hydraulischen Vorrichtung 10 an eine linksseitige hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung angepasst werden kann, die von der linken Hand des Fahrers betätigt wird. Auch kann die hydraulische Vorrichtung 10 mit anderen Fahrzeugkomponenten als einem Bremssattel verwendet werden.
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Wie aus den 1 bis 4 ersichtlich ist, umfasst die hydraulische Vorrichtung 10 im Wesentlichen ein Zylindergehäuse 14 und ein Reservoir 16. Das Reservoir 16 ist mit einem Fluid, wie zum Beispiel Mineralöl oder einer anderen geeigneten Fluid, gefüllt. Das Reservoir 16 ist am Zylindergehäuse 14 vorgesehen. Dabei sind das Zylindergehäuse 14 und das Reservoir 16 zumindest teilweise zu einer Basis 18 zusammengefasst. Wie aus den 3, 5 und 6 ersichtlich ist, umfasst das Zylindergehäuse 14 eine Zylinderbohrung 20. Die Zylinderbohrung 20 ist vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet. Die Zylinderbohrung 20 definiert eine Zylinderachse X1, die sich in einer axialen Richtung A der Zylinderbohrung 20 erstreckt (siehe 5 und 6). Die Basis 18 weist einen Fluidanschluss 18a auf, der in Fluidverbindung mit der Zylinderbohrung 20 steht. Der Hydraulikschlauch 12 ist über einen Schlauchverbinder 12a des Hydraulikschlauchs 12 mit Hilfe einer Hohlschraube 12b fluidisch mit dem Fluidanschluss 18a verbunden (siehe 1). Wie in 3 zu sehen ist, ist das Reservoir 16 so ausgebildet, dass es in Fluidverbindung mit der Zylinderbohrung 20 steht. Auf diese Weise steht das Fluid im Reservoir 16 in Fluidverbindung mit der Zylinderbohrung 20, die ihrerseits über den Fluidanschluss 18a in Fluidverbindung mit dem Hydraulikschlauch 12 steht.
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Die hydraulische Vorrichtung 10 umfasst ferner einen Kolben 22, der in der Zylinderbohrung 20 angeordnet ist, um eine Zylinderkammer 24 zwischen der Zylinderbohrung 20 und dem Kolben 22 zu definieren. Insbesondere ist der Kolben 22 in der Zylinderbohrung 20 beweglich vorgesehen, um sich in der axialen Richtung A derZylinderbohrung 20 zu bewegen. Als Reaktion auf eine Bewegung des Kolbens 22 in der axialen Richtung A in Richtung des Fluidanschlusses 18a wird ein Teil des Fluids in der Zylinderkammer 24 über den Fluidanschluss 18a aus dem Zylinderraum 24 in den Hydraulikschlauch 12 gedrückt. Dabei wird der Kolben 22 von einem offenen Ende 20a der Zylinderbohrung 20 in diese eingeführt.
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In der dargestellten Ausführungsform umfasst die hydraulische Vorrichtung 10 ferner ein Betätigungselement 26. Das Betätigungselement 26 ist operativ mit dem Kolben 22 gekoppelt. Insbesondere umfasst die hydraulische Vorrichtung 10 ferner einen Drehmomentübertragungsmechanismus 28, der das Betätigungselement 26 operativ mit dem Kolben 22 verbindet, wie später erläutert wird.
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In der dargestellten Ausführungsform, wie sie in den 1, 3 und 4 zu sehen ist, umfasst das Reservoir 16 einen Reservoirtank 30 und einen Deckel 32, der verschiebbar an dem Reservoirtank 30 befestigt ist. Der Deckel 32 ist in einer Verschiebungsrichtung D, die nicht senkrecht zur axialen Richtung A ist, verschiebbar. In der dargestellten Ausführungsform ist die Verschiebungsrichtung D parallel zur axialen Richtung A. Der Reservoirtank 30 ist hier einstückig mit dem Zylindergehäuse 14 ausgebildet. Beispielsweise können der Reservoirtank 30 und das Zylindergehäuse 14 ein einziges Bauteil aus einem metallischen Werkstoff oder aus einem Harzmaterial sein. Der Deckel 32 ist ein starres Bauteil, das aus einem metallischen Werkstoff oder einem Harzmaterial hergestellt sein kann.
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Der Reservoirtank 30 und der Deckel 32 definieren eine Führungsstruktur 34, um den Deckel 32 gegenüber dem Reservoirtank 30 verschiebbar zu führe. Dabei umfasst die Führungsstruktur 34 einen Führungsvorsprung 36 und eine Führungsaussparung 38. Der Führungsvorsprung 36 ist an einem von Reservoirtank 30 und Deckel 32 vorgesehen, während die Führungsaussparung 38 am anderen von Reservoirtank 30 und Deckel 32 vorgesehen ist, um mit dem Führungsvorsprung 36 in Eingriff zu kommen. In der dargestellten Ausführungsform ist der Führungsvorsprung 36 am Deckel 32 vorgesehen, während die Führungsaussparung 38 am Reservoirtank 30 vorgesehen ist. Vorzugsweise umfasst der Führungsvorsprung 36, wie in der dargestellten Ausführungsform, einen ersten Führungsvorsprung 36a und einen zweiten Führungsvorsprung 36b, während die Führungsaussparung 38 eine erste Führungsaussparung 38a und eine zweite Führungsaussparung 38b umfasst. Der zweite Führungsvorsprung 36b weist in Richtung des ersten Führungsvorsprungs 36b. Die erste Führungsaussparung 38a ist so ausgebildet, dass sie in den ersten Führungsvorsprung 36a eingreift. Die zweite Führungsaussparung 38b ist so ausgebildet, dass sie in den zweiten Führungsvorsprung 36b eingreift. Dabei sind der erste Führungsvorsprung 36a und der zweite Führungsvorsprung 36b langgestreckte Schienen, die entlang der Verschiebungsrichtung D zusammenlaufen und in welchen der Deckel 32 am Reservoirtank 30 befestigt ist. Somit sind die erste Führungsaussparung 38a und die zweite Führungsaussparung 38b längliche Aussparungen, die mit dem ersten Führungsvorsprung 36a und dem zweiten Führungsvorsprung 36b zusammenpassen, um den Deckel 32 an dem Reservoirtank 30 zumindest in einer Richtung senkrecht zur Verschiebungsrichtung D zu halten. Auf diese Weise wird der Deckel 32 auch in der Verschiebungsrichtung D am Reservoirtank 30 gehalten.
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Wie in den 3 und 4 zu sehen ist, umfasst das Reservoir 16 ferner eine Membran 40, die so angeordnet ist, dass sie eine Reservoirkammer 41 zwischen dem Reservoirtank 30 und der Membran 40 definiert. Die Reservoirkammer 41 ist über Öffnungen 30a und 30b fluidisch mit der Zylinderbohrung 20 verbunden, wie in den 3 und 12 zu sehen ist. Die Öffnungen 30a leiten in einem Zustand, in dem sich der Kolben 22 in der Ruhestellung befindet, Hydraulikfluid aus dem Reservoirtank 16 in die Zylinderkammer 24, wie in 5 zu sehen ist. Die Öffnungen 30a werden von der Zylinderkammer 24 durch den Kolben 22 verschlossen, wenn sich der Kolben 22 von der Ruhestellung ( ) in die Betätigungsstellung ( ) bewegt. Die Öffnung 30b führt dem Kolben 22 Hydraulikfluid aus dem Reservoirtank 16 zu, um den Kolben 22 zu schmieren, wenn sich der Kolben 22 zwischen der Ruhestellung ( ) und der Betätigungsstellung ( ) bewegt.
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Die Membran 40 ist ein flexibles, elastisches Element aus einem geeigneten Material wie zum Beispiel einem Gummimaterial (einem Elastomer-Material). Die Membran 40 ist ein einteiliges Element. In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Reservoir 16 ferner ein Zwischenelement 42, das zwischen dem Deckel 32 und der Membran 40 angeordnet ist. Das Zwischenelement 42 besteht aus einem Harzmaterial. Das Zwischenelement 42 ist ein einteiliges Element. Die Membran 40 und das Zwischenelement 42 definieren eine Positionierungsstruktur 44, um die Membran 40 und das Zwischenelement 42 relativ zueinander zu positionieren.
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Wie in den 3 und 4 zu sehen ist, umfasst die Positionierungsstruktur 44 einen Positionierungsvorsprung 46 und eine Positionierungsaussparung 48. Der Positionierungsvorsprung 46 ist entweder an der Membran 40 oder am Zwischenelement 42 vorgesehen, während die Positionierungsaussparung 48 am anderen der Membran 40 und des Zwischenelements 42 vorgesehen ist, um mit dem Positionierungsvorsprung 46 in Eingriff zu kommen. Vorzugsweise ist der Positionierungsvorsprung 46, wie in der dargestellten Ausführungsform, in Umfangsrichtung entlang einer Außenkante der Membran 40 oder des Zwischenelements 42 vorgesehen, während die Positionierungsaussparung 48 in Umfangsrichtung entlang einer Außenkante der anderen der Membran 40 oder des Zwischenelements 42 vorgesehen ist. Hier ist der Positionierungsvorsprung 46 ein ringförmiger Vorsprung, der an einer Außenkante des Zwischenelements 42 vorgesehen ist, während die Positionieraussparung 48 eine ringförmige Aussparung ist, die an einer Außenkante der Membran 40 vorgesehen ist. Auf diese Weise wird die Membran 40 zwischen dem Zwischenelement 42 und dem Reservoirtank 30 eingeklemmt, um eine Bewegung der Membran 40 zu verhindern. Insbesondere weist der äußere Umfangsrand der Membran 40 die Positionieraussparung 48 auf, die den Positionierungsvorsprung 46 des Zwischenelements 42 aufnimmt. Somit ist die Membran 40 zwischen dem äußeren Umfangsrand des Reservoirtanks 30 und dem Positionierungsvorsprung 46 des Zwischenelements 42 eingeklemmt.
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Wie in den 4, 7 und 9 zu sehen ist, umfasst die hydraulische Vorrichtung 10 ferner ein Positionierungselement 50, das zum Positionieren des Deckels 32 zum Reservoirtank 30 ausgebildet ist. Das Positionierungselement 50 umfasst einen Stift 50a, der in mindestens einen von Deckel 32 und Reservoirtank 30 eingepresst ist. Der Stift 50a ist sowohl mit dem Deckel 32 als auch mit dem Reservoirtank 30 verpresst. Wie in 4 zu sehen ist, hat der Deckel 32 eine Öffnung 52, die so groß ist, dass sie den Stift 50a aufnehmen kann. Ebenso hat der Reservoirtank 30 eine Öffnung 54, die so bemessen ist, dass sie den Stift 50a aufnehmen kann. Auf diese Weise kann der Deckel 32 nicht entfernt werden, während der Stift 50a in den beiden Öffnungen 52 und 54 angeordnet ist. Während der Stift 50a in der dargestellten Ausführungsform sowohl mit dem Deckel 32 als auch dem Reservoirtank 30 verpresst ist, können die Öffnungen 52 und 54 so bemessen sein, dass der Stift 50a nur in eine der Öffnungen 52 und 54 eingepresst ist und in der anderen der Öffnungen 52 und 54 lose angeordnet ist.
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Das Zylindergehäuse 14 hat ein Entlüftungsteil 56, das so gestaltet ist, dass es mit der Zylinderbohrung 20 in Fluidverbindung steht. Hier umfasst das Entlüftungsteil 56 einen Entlüftungsanschluss 58 und einen Schraubverschluss 60. Der Entlüftungsanschluss 58 ist einstückig mit der Basis 18 ausgebildet und weist ein Gewindeloch 58a zur Aufnahme des Schraubverschlusses 60 auf. Wie in 12 zu sehen ist, hat der Entlüftungsanschluss 58 eine Entlüftungspassage 58b, die sich von dem Gewindeloch 58a zur Reservoirkammer 41 erstreckt. Wie in den 8 und 10 zu sehen ist, hat das Reservoir 16 im Wesentlichen die gleiche Höhe wie das Entlüftungsteil 56 in Bezug auf das Zylindergehäuse 14 in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung Ader Zylinderbohrung 20. Auf diese Weise schließen die Außenflächen des Reservoirs 16 und des Entlüftungsteils 56 im Wesentlichen bündig miteinander ab.
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Wie in den 7 und 9 zu sehen ist, weist der Deckel 32 eine Öffnung 62 auf, die so gestaltet ist, dass die Membran 40 zumindest teilweise der Atmosphäre ausgesetzt ist. Die Öffnung 62 ist in die axiale Richtung A der Zylinderbohrung 20 gerichtet.
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Zurückkommend auf 1, umfasst die hydraulische Vorrichtung 10 im Falle der Montage an der Lenkstange H ferner eine Lenkstangenmontagestruktur 64. Die Lenkstangenmontagestruktur 64 ist dabei mit der Basis 18 gekoppelt. Die Basis 18 umfasst einen Lenkstangenkontaktabschnitt 66. Der Lenkstangenkontaktabschnitt 24 ist so ausgebildet, dass er in einem montierten Zustand, in dem die Basis 18 durch die Lenkstangenmontagestruktur 64 an der Lenkstange H montiert ist, die Lenkstange H kontaktiert. Die Lenkstangenmontagestruktur 64 und der Lenkstangenkontaktabschnitt 66 definieren eine zentrale Lenkstangenmontage-Mittelachse X2. Es wird aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass die Lenkstangenmontagestruktur 64 nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt ist und dass andere Arten von Lenkstangenmontagestrukturen verwendet werden können.
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Zurückkommend auf die 5 und 6 umfasst das Betätigungselement 26 hier einen Benutzerbetätigungshebel 70 und ein Drehmoment-Eingabeelement 72. Der Benutzerbetätigungshebel 70 ist über einen Schwenkstift 74 um eine Schwenkachse P1 zwischen einer Ruhestellung (siehe 2 und 5) und einer Betätigungsstellung (siehe 6) schwenkbar mit der Basis 18 verbunden. Der Benutzerbetätigungshebel 70 ist ein starres Element, das typischerweise aus einem metallischen Material oder einem harten Harzmaterial hergestellt ist. Das Drehmoment-Eingabeelement 72 ist ebenfalls über einen Schwenkstift 74 um die Schwenkachse P1 schwenkbar mit der Basis 18 verbunden. Das Drehmoment-Eingabeelement 72 ist ein starres Element, das typischerweise aus einem metallischen Material oder einem harten Harzmaterial hergestellt ist.
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Der Kolben 22 ist operativ mit dem Betätigungselement 26 gekoppelt, um den Kolben 22 als Reaktion auf die Betätigung des Betätigungselements 26 innerhalb der Zylinderbohrung 20 zu bewegen. In der Zylinderbohrung 20 ist ein Vorspannelement 76 angeordnet, das den Kolben 22 in eine unbetätigte (Ruhe- oder Nicht-Betätigungs-) Stellung vorspannt. Hier ist das Vorspannelement 76 eine Schraubendruckfeder, die den Kolben 22 in die unbetätigte Stellung vorspannt. Das Vorspannelement 76 spannt auch das Betätigungselement 26 in seine Ruhestellung (d.h. keine äußere Kraft auf das Betätigungselement 26) vor. Somit drückt der Kolben 22 das Vorspannelement 76 zusammen, wenn sich der Kolben 22 als Reaktion auf eine Betätigung des Benutzerbetätigungshebels 70 des Betätigungselements 26 in der Zylinderbohrung 20 bewegt.
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Wie in 6 zu sehen ist, ist der Kolben 22 mit dem Betätigungselement 26 gekoppelt, um als Reaktion auf eine Schwenkbewegung des Betätigungselements 26 aus der Ruhestellung in die Betätigungsstellung geschoben zu werden. Der Kolben 22 bewegt sich als Reaktion auf die Betätigung des Betätigungselements 26 linear entlang der Zylinderachse X1 innerhalb der Zylinderbohrung 20. Auf diese Weise drückt der Drehmomentübertragungsmechanismus 28 durch die Betätigung des Betätigungshebels 70 durch einen Benutzer den Kolben 22 in der Zylinderbohrung 20.
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Hier umfasst der Drehmomentübertragungsmechanismus 28, wie in den 5 und 6 zu sehen ist, ein Drehmomentübertragungselement 78, eine Verbindungsstange 80 und ein Paar von Nockenführungen 82 (nur eine dargestellt). Das Drehmomentübertragungselement 78 ist über einen Schwenkstift 84 um eine Schwenkachse P2 herum schwenkbar mit der Basis 18 verbunden. Das Drehmomentübertragungselement 78 ist ein starres Element, das typischerweise aus einem metallischen Material oder einem harten Harzmaterial hergestellt ist. Wenn das Drehmoment-Eingabeelement 72 des Betätigungselements 26 durch einen Benutzer, der den Benutzerbetätigungshebel 70 schwenkt, geschwenkt wird, schwenkt das Drehmoment-Eingabeelement 72 das Drehmomentübertragungselement 78, das wiederum die Verbindungsstange 80 drückt. Dadurch, dass die Verbindungsstange 80 durch das Drehmomentübertragungselement 78 gedrückt wird, wird der Kolben 22 durch die Verbindungsstange 80 in die Zylinderbohrung 20 gedrückt. Somit verbindet die Verbindungsstange 80 den Kolben 22 operativ mit dem Drehmomentübertragungselement 78.
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Dabei umfasst die Verbindungsstange 80 im Wesentlichen eine Welle 80a, ein Joch 80b, einen Roller 80c und einen Stützstift 80d. Die Welle 80a ist mit einem Ende mit dem Kolben 22 wirkverbunden und mit einem zweiten Ende am Joch 80b befestigt. Das Joch 80b stützt den Roller 80c über den Stützstift 80d drehbar ab. Der Roller 80c ist vorzugsweise über ein Lager (nicht dargestellt) drehbar auf dem Stützstift 80d gelagert. Die Enden des Stützstiftes 80d befinden sich in den Nockenführungen 82 zur Steuerung der Bewegung der Verbindungsstange 80 in Bezug auf die Basis 18.
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Insbesondere sind die Nockenführungen 82 auf gegenüberliegenden Seiten der Verbindungsstange 80 an der Basis 18 montiert. Somit stützen die Nockenführungen 82 die Enden des Stützstiftes 80d der Verbindungsstange 80 an der Basis 18 ab. Die Nockenführungen 82 sind so geformt, dass sie die Bewegung des Kolbens 22 als Reaktion auf die Bewegung des Benutzerbetätigungshebels 70 des Betätigungselements 26 steuern. Jede der Nockenführungen 82 hat nämlich eine profilierte Nockenfläche, welche die Bewegung des Kolbens 22 in Bezug auf die Bewegung des Betätigungselements 26 steuert. Auf diese Weise wird der Kolben 22 durch einen Benutzer als Reaktion auf die Betätigung des Betätigungselements 26 in der Zylinderbohrung 20 bewegt.
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Zum Verständnis des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind der Begriff „umfassend“ und seine Ableitungen, wie hier verwendet, als offene Begriffe zu verstehen, die das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Zahlen und/oder Schritte spezifizieren, aber das Vorhandensein anderer, nicht angegebener Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Zahlen und/oder Schritte nicht ausschließen. Das Vorstehende gilt auch für Wörter mit ähnlicher Bedeutung wie die Begriffe „einschließlich“, „mit“ und ihre Ableitungen. Auch die Begriffe „Teil“, „Bereich“, „Abschnitt“, „Glied“ oder „Element“ können, wenn sie in der Einzahl verwendet werden, die doppelte Bedeutung eines einzelnen Teils oder einer Vielzahl von Teilen haben, sofern nicht anders angegeben.
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Wie hierin verwendet, beziehen sich die folgenden Richtungsbegriffe „rahmenseitige Seite“, „nicht rahmenseitige Seite“, „vorwärts“, „rückwärts“, „vorne“, „hinten“, „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „oben“, „unten“, „seitlich“, „vertikal“, „horizontal“, „senkrecht“ und „quer“ sowie alle anderen ähnlichen Richtungsbegriffe auf die Richtungen eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (zum Beispiel des Fahrrads) in aufrechter Fahrposition und mit der hydraulische Vorrichtung. Dementsprechend sollten diese Richtungsbegriffe, die zur Beschreibung der hydraulischen Vorrichtung verwendet werden, in Bezug auf ein menschlich angetriebenes Fahrzeug (zum Beispiel das Fahrrad), das mit der hydraulischen Vorrichtung ausgestattet ist, in aufrechter Fahrposition auf einer horizontalen Fläche interpretiert werden. Die Begriffe „links“ und „rechts“ werden verwendet, um „rechts“ anzuzeigen, wenn sich vom Heck des menschlich angetriebenen Fahrzeugs (zum Beispiel des Fahrrads) aus betrachtet auf die rechten Seite bezogen wird, und „links“ anzuzeigen, wenn sich vom Heck des menschlich angetriebenen Fahrzeugs (zum Beispiel des Fahrrads) aus betrachtet auf die linke Seite bezogen wird.
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Die Formulierung „mindestens eines von“, wie sie in dieser Offenlegung verwendet wird, bedeutet „eine oder mehrere“ einer gewünschten Auswahl. Zum Beispiel bedeutet die Formulierung „mindestens eines von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten zwei beträgt. Ein weiteres Beispiel: Der Ausdruck „mindestens eines von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, bedeutet „nur eine einzige Auswahl“ oder „eine beliebige Kombination von gleich oder mehr als zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten gleich oder größer als drei ist.
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Obwohl die Begriffe „erste“ und „zweite“ hier verwendet werden, um verschiedene Komponenten zu beschreiben, sollten diese Komponenten nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe werden nur verwendet, um eine Komponente von einer anderen zu unterscheiden. So könnte zum Beispiel eine erste Komponente, die oben besprochen wurde, als zweite Komponente bezeichnet werden und umgekehrt, ohne von der Lehre der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Der Begriff „befestigt“ oder „befestigen“, wie er hier verwendet wird, umfasst Konfigurationen, bei denen ein Element direkt an einem anderen Element befestigt ist, indem das Element direkt an dem anderen Element befestigt wird; Konfigurationen, bei denen das Element indirekt an dem anderen Element befestigt ist, indem das Element an dem/den Zwischenelement(en) befestigt wird, die wiederum an dem anderen Element befestigt sind; und Konfigurationen, bei denen ein Element integral mit einem anderen Element ist, das heißt ein Element ist im Wesentlichen Teil des anderen Elements. Diese Definition gilt auch für Wörter mit ähnlicher Bedeutung, zum Beispiel „verbunden“, „angeschlossen“, „gekoppelt“, „montiert“, „geklebt“, „befestigt“ und deren Ableitungen. Schließlich bedeuten Begriffe wie „im Wesentlichen“, „ungefähr“ und „annähernd“, wie sie hier verwendet werden, ein Maß an Abweichung des modifizierten Begriffs, so dass das Endergebnis nicht wesentlich verändert wird.
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Während nur ausgewählte Ausführungsformen gewählt wurden, um die vorliegende Erfindung zu illustrieren, wird es für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen hierin vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Zum Beispiel, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, die Größe, Form, Lage oder Ausrichtung der verschiedenen Komponenten können nach Bedarf und/oder gewünscht, solange die Änderungen nicht wesentlich beeinflussen, ihre beabsichtigte Funktion geändert werden. Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, können Komponenten, die direkt miteinander verbunden sind oder sich berühren, Zwischenstrukturen aufweisen, die zwischen ihnen angeordnet sind, solange die Änderungen ihre beabsichtigte Funktion nicht wesentlich beeinträchtigen. Die Funktionen eines Elements können von zwei Elementen ausgeführt werden und umgekehrt, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die Strukturen und Funktionen einer Ausführungsform können in eine andere Ausführungsform übernommen werden. Es ist nicht notwendig, dass alle Vorteile gleichzeitig in einer bestimmten Ausführungsform vorhanden sind. Jedes Merkmal, das sich allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen vom Stand der Technik abhebt, sollte ebenfalls als gesonderte Beschreibung weiterer Erfindungen des Anmelders betrachtet werden, einschließlich der strukturellen und/oder funktionalen Konzepte, die durch dieses Merkmal/diese Merkmale verkörpert werden. Somit dienen die vorstehenden Beschreibungen der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung nur der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- hydraulische Vorrichtung
- 12
- Hydraulikschlauch
- 12a
- Schlauchverbinder
- 12b
- Hohlschraube
- 14
- Zylindergehäuse
- 16
- Reservoir
- 18
- Basis
- 18a
- Fluidanschluss
- 20
- Zylinderbohrung
- 22
- Kolben
- 24
- Zylinderkammer
- 26
- Betätigungselement
- 28
- Drehmomentübertragungsmechanismus
- 30
- Reservoirtank
- 30a
- Öffnung
- 30b
- Öffnung
- 32
- Deckel
- 34
- Führungsstruktur
- 36
- Führungsvorsprung
- 36a
- erster Führungsvorsprung
- 36b
- zweiter Führungsvorsprung
- 38
- Führungsaussparung
- 38a
- erste Führungsaussparung
- 38b
- zweite Führungsaussparung
- 40
- Membran
- 41
- Reservoirkammer
- 42
- Zwischenelement
- 44
- Positionierungsstruktur
- 46
- Positionierungsvorsprung
- 48
- Positionierungsmulde
- 50
- Positionierungselement
- 50a
- Stift
- 52
- Öffnung
- 54
- Öffnung
- 56
- Entlüftungsteil
- 58
- Entlüftungsanschluss
- 58a
- Gewindeloch
- 58b
- Entlüftungspassage
- 60
- Schraubverschluss
- 62
- Öffnung
- 64
- Lenkstangenmontagestruktur
- 66
- Lenkstangenkontaktabschnitt
- 70
- Benutzerbetätigungshebel
- 72
- Drehmoment-Eingabeelement
- 74
- Schwenkstift
- 76
- Vorspannelement
- 78
- Drehmomentübertragungselement
- 80
- Verbindungsstange
- 80a
- Welle
- 80b
- Joch
- 80c
- Roller
- 80d
- Stützstift
- 82
- Nockenführung
- A
- axiale Richtung
- D
- Verschiebungsrichtung
- H
- Lenkstange
- P1
- Schwenkachse
- P2
- Schwenkachse
- V
- menschlich angetriebenes Fahrzeug
- X1
- Zylinderachse
- X2
- Lenkstangenmontage-Mittelachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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