DE102021132617A1

DE102021132617A1 - Nabenanordnung für muskelkraftbetriebene fahrzeuge

Info

Publication number: DE102021132617A1
Application number: DE102021132617.6A
Authority: DE
Inventors: Kenkichi INOUE; Yuuya YONEDA; Azusa Yamazaki
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2020-12-25
Filing date: 2021-12-10
Publication date: 2022-06-30
Also published as: DE102021132616A1; DE102021132614A1; DE102021132618A1

Abstract

Eine Nabenanordnung ist für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug bereitgestellt. Die Nabenanordnung beinhaltet eine Nabenachse, einen Nabenkörper, einen Lagerabstandhalter und ein erstes Nabenkörperlager. Der Nabenkörper ist drehbar auf der Nabenachse montiert, um sich um eine Drehmittelachse der Nabenanordnung zu drehen. Der Lagerabstandhalter weist ein an der Nabenachse bereitgestelltes Innenumfangsende und ein Außenumfangsende, radial auswärts vom Innenumfangsende in Bezug auf die Drehmittelachse beabstandet, auf. Das erste Nabenkörperlager ist am Außenumfangsende des Lagerabstandhalters angeordnet und stützt den Nabenkörper drehbar.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der folgenden ausländischen Anmeldungen: Japanische Anmeldung JP 2020-217057 , eingereicht am 25. Dezember 2020, japanische Anmeldung JP 2021-022079 , eingereicht am 15. Februar 2021, US-Anmeldung Nummer US 17/221,235 , eingereicht am 2. April 2021, US-Anmeldung Nummer US 17/221,224 , eingereicht am 2. April 2021, US-Anmeldung Nummer US 17/336,749 , eingereicht am 2. Juni 2021, US-Anmeldung Nummer US 17/336,774 , eingereicht am 2. Juni 2021, US-Anmeldung Nummer US 17/360,202 , eingereicht am 28. Juni 2021, und US-Anmeldung Nummer US 17/360,222 , eingereicht am 28. Juni 2021. Die gesamte Offenbarung der folgenden ausländischen Anmeldungen: japanische Anmeldung JP 2020-217057 , Japanische Anmeldung JP 2021-022079 , US-Anmeldung Nr. US 17/221,235 , US-Anmeldung Nr. US 17/221,224 , US-Anmeldung Nr. US 17/336,749 , US-Anmeldung Nr. 17/336,774 , US-Anmeldung Nr. US 17/360,202 und US-Anmeldung Nr. US 17/360,222 wird hiermit durch Bezugnahme einbezogen. Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Nabenanordnung für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug.
Einige Räder für muskelkraftbetriebene Fahrzeuge (beispielsweise Fahrräder) weisen eine Nabe, eine Vielzahl von Speichen und eine ringförmige Felge auf. Die Nabe weist eine Nabenachse auf, drehfest montiert an einem Rahmen des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs. Die Nabe weist einen Nabenkörper auf, koaxial gekoppelt mit der Nabenachse, um den Nabenkörper bezüglich der Nabenachse radial nach außen zu führen. Die Lager sind eingerichtet und angeordnet, um den Nabenkörper so zu stützen, dass sich der Nabenkörper frei um die Nabenachse drehen kann. Bei fast allen Arten von Fahrrädern, mit Ausnahme von Fahrrädern mit fester Gangschaltung und Rennrädern, ist ein Rad des Fahrrads, typischerweise das Hinterrad, mit einem Freilauf bereitgestellt, angeordnet an einer Nabe des Rads. Der Freilauf weist in der Regel eine Einwegkupplung auf, wodurch das Drehmoment nur in eine Richtung übertragen wird. Daher werden Freiläufe verwendet, um das Fahrrad frei vorwärts bewegen zu können, ohne die Pedale zu drehen (das heißt im Leerlauf). Während des Leerlaufs befindet sich der Freilauf des Fahrrads in einem Zustand, bei dem sich das Rad frei drehen kann, während die Kettenräder stillstehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Allgemeinen bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Merkmale einer Nabenanordnung für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug. Der hier verwendete Begriff „muskelkraftbetriebenes Fahrzeug“ bezieht sich auf ein Fahrzeug, welches durch mindestens eine menschliche Antriebskraft angetrieben werden kann, beinhaltet jedoch nicht ein Fahrzeug, welches nur eine andere Antriebskraft als die menschliche Antriebskraft verwendet. Insbesondere beinhaltet ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nicht ein Fahrzeug, welches ausschließlich einen Verbrennungsmotor als Antriebskraft nutzt. Bei dem muskelkraftbetriebenen Fahrzeug handelt es sich im Allgemeinen um ein kompaktes, leichtes Fahrzeug, für welches in manchen Fällen kein Führerschein zum Fahren auf öffentlichen Straßen erforderlich ist. Die Anzahl der Räder des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs ist nicht begrenzt. Das muskelkraftbetriebene Fahrzeug beinhaltet beispielsweise ein Einrad und ein Fahrzeug, aufweisend drei oder mehr Räder. Das muskelkraftbetriebene Fahrzeug beinhaltet beispielsweise verschiedene Arten von Fahrrädern wie ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Citybike, ein Lastenrad und ein Liegerad sowie ein Elektro-Unterstützfahrrad (E-Bike).
In Anbetracht des Standes der Technik und nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Nabenanordnung für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug bereitgestellt. Die Nabenanordnung umfasst im Wesentlichen eine Nabenachse, einen Nabenkörper, einen Lagerabstandhalter und ein erstes Nabenkörperlager. Der Nabenkörper ist drehbar auf der Nabenachse montiert, um sich um eine Drehmittelachse der Nabenanordnung zu drehen. Der Lagerabstandhalter weist ein an der Nabenachse bereitgestelltes Innenumfangsende und ein Außenumfangsende auf, nach außen beabstandet in Radialrichtung bezüglich der Drehmittelachse von dem Innenumfangsende. Das erste Nabenkörperlager ist am Außenumfangsende des Lagerabstandhalters angeordnet und stützt den Nabenkörper drehbar.
Bei der Nabenanordnung nach dem ersten Aspekt kann die Nabenanordnung eingerichtet sein, um zusätzliche Komponenten einfach in den Nabenkörper aufzunehmen.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabenanordnung nach dem ersten Aspekt so eingerichtet, dass der Lagerabstandhalter eine axiale Öffnung umfasst, ausgebildet zumindest teilweise in einem Winkelbereich, definiert zwischen einer horizontalen Vorwärtsrichtung und einer vertikalen Aufwärtsrichtung, senkrecht zu der horizontalen Vorwärtsrichtung, in einem Einbauzustand beziehungsweise Montagezustand, in dem die Nabenanordnung an dem muskelkraftbetriebenen Fahrzeug montiert ist. Ein Zentralwinkel, definiert durch die horizontale Vorwärtsrichtung und die vertikale Aufwärtsrichtung, ist gleich neunzig Grad. Die horizontale Vorwärtsrichtung und die vertikale Aufwärtsrichtung erstrecken sich von der Drehmittelachse.
Bei der Nabenanordnung nach dem zweiten Aspekt ist es möglich, das Gewicht der Nabenanordnung zu verringern, ohne die Haltbarkeit der Nabenanordnung zu beeinträchtigen.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Nabenanordnung nach dem ersten oder zweiten Aspekt ferner eine im Nabenkörper angeordnete Elektroschaltplatine und einen im Nabenkörper angeordneten Sensor. Der Sensor ist über einen ersten Leiter mit der Elektroschaltplatine elektrisch verbunden.
Bei der Nabenanordnung nach dem dritten Aspekt ist es möglich, unter Verwendung der Elektroschaltplatine und des Sensors verschiedene Information/en über die Nabenanordnung zu beziehen.
Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabenanordnung nach dem dritten Aspekt so eingerichtet, dass der Sensor an einer von der Elektroschaltplatine getrennten Position in einer Richtung parallel zur Drehmittelachse angeordnet ist.
Bei der Nabenanordnung nach dem vierten Aspekt ist es möglich, den Sensor in der optimalen Position anzuordnen.
Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabenanordnung nach dem vierten Aspekt so eingerichtet, dass die Elektroschaltplatine senkrecht zur Drehmittelachse angeordnet ist.
Bei der Nabenanordnung nach dem fünften Aspekt kann der Freiheitsgrad beim Anordnen von Teilen erhöht und eine kompakte Anordnung der Elektroschaltplatine ermöglicht werden.
Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabenanordnung nach einem der dritten bis fünften Aspekte so eingerichtet, dass der Lagerabstandhalter eine/die Axialposition beinhaltet, und der Sensor an einer Position, axial ausgerichtet innerhalb der Axialöffnung des Lagerabstandhalters, angeordnet ist.
Bei der Nabenanordnung nach dem sechsten Aspekt lässt sich die Detektionsfähigkeit des Sensors erhöhen.
Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabenanordnung nach einem der dritten bis sechsten Aspekte so eingerichtet, dass die Elektroschaltplatine über einen zweiten Leiter elektrisch mit einem Kondensator verbunden ist.
Bei der Nabenanordnung nach dem siebten Aspekt ist es möglich, die Elektroschaltplatine mit Strom beziehungsweise Energie beziehungsweise Leistung bereitzustellen, während das muskelkraftbetriebene Fahrzeug angehalten ist.
Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabenanordnung nach dem siebten Aspekt so eingerichtet, dass die Elektroschaltplatine bogenförmig ist und einen ersten Umfangsendabschnitt, einen zweiten Umfangsendabschnitt und mindestens einen bogenförmigen Rand, sich mindestens teilweise von dem ersten Umfangsendabschnitt zu dem zweiten Umfangsendabschnitt erstreckend, aufweist, und der zweite Leiter sich von einem von dem ersten Umfangsendabschnitt und dem zweiten Umfangsendabschnitt erstreckt.
Bei der Nabenanordnung nach dem achten Aspekt ist es möglich, eine kompakte Anordnung der Teile im Nabenkörper bereitzustellen.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabenanordnung nach dem achten Aspekt so eingerichtet, dass der mindestens eine bogenförmige Rand mindestens einen von einem inneren bogenförmigen Rand und einem äußeren bogenförmigen Rand bezüglich der Drehmittelachse umfasst.
Bei der Nabenanordnung nach dem neunten Aspekt ist es ferner möglich, eine kompakte Anordnung der Teile im Nabenkörper bereitzustellen.
Nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Nabenanordnung nach dem achten oder neunten Aspekt ferner ein im Nabenkörper angeordnetes Gehäuse, aufweisend eine Außenumfangsfläche, definierend einen Innenraum, bei welchem die Elektroschaltplatine angeordnet ist.
Bei der Nabenanordnung nach dem zehnten Aspekt ist es möglich, die Elektroschaltplatine zuverlässiger zu schützen.
Nach einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabenanordnung gemäß dem zehnten Aspekt so eingerichtet, dass das Gehäuse bezüglich der Nabenachse drehfest ist.
Bei der Nabenanordnung nach dem elften Aspekt ist ein zuverlässigerer Schutz der Teile im Gehäuse möglich.
Nach einem zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Nabenanordnung nach einem der dritten bis elften Aspekte so eingerichtet, dass ferner ein zweites Nabenkörperlager ein Ende des Nabenkörpers drehbar abstützt und das erste Nabenkörperlager das andere Ende des Nabenkörpers bezüglich der Drehmittelachse drehbar abstützt.
Bei der Nabenanordnung nach dem zwölften Aspekt ist es möglich, den Nabenkörper zuverlässig drehbar auf der Nabenachse zu stützen.
Nach einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Nabenanordnung nach einem der sechsten bis zwölften Aspekte ferner eine Kettenradstützstruktur, drehbar angeordnet um die Drehmittelachse zur Übertragung einer Antriebskraft auf den Nabenkörper während der Drehung in einer Antriebsdrehrichtung um die Drehmittelachse.
Bei der Nabenanordnung nach dem dreizehnten Aspekt wirkt die Kettenradstützstruktur als Freilauf, um zu ermöglichen, dass die Kettenradstützstruktur die Drehung während des Leerlaufs anhält.
Nach einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Nabenanordnung nach dem dreizehnten Aspekt ferner ein/en Detektierteil, gekoppelt mit der Kettenradstützstruktur, und der Sensor beinhaltet einen Drehdetektionssensor, eingerichtet, um den/das Detektierteil zu erfassen, so dass eine Drehung der Kettenradstützstruktur um die Drehmittelachse erfasst wird.
Bei der Nabenanordnung nach dem vierzehnten Aspekt ist es möglich, eine Drehung der Kettenradstützstruktur zuverlässig zu erfassen.
Nach einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Nabenanordnung nach dem dreizehnten Aspekt ferner ein erstes Kettenradstützlager und ein zweites Kettenradstützlager. Das erste Kettenradstützlager stützt drehbar ein erstes Ende der Stützstruktur des Kettenrads. Das zweite Kettenradstützlager stützt drehbar ein zweites Ende der Kettenradstützstruktur. Das erste Kettenradstützlager und das zweite Kettenradstützlager weisen einen Außendurchmesser auf, kleiner als das Außenumfangsende des Lagerabstandhalters.
Bei der Nabenanordnung nach dem fünfzehnten Aspekt ist es möglich, die Kettenradstützstruktur zuverlässig zu stützen und dabei das Gewicht zu minimieren.
Nach einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Nabenanordnung nach einem der ersten bis fünfzehnten Aspekte ferner einen Stromgenerator beziehungsweise Stromerzeuger beziehungsweise eine Lichtmaschine, bereitgestellt am Nabenkörper und eingerichtet, um elektrische Leistung beziehungsweise elektrischen Strom beziehungsweise elektrische Energie durch Rotation des Nabenkörpers zu erzeugen.
Bei der Nabenanordnung nach dem sechzehnten Aspekt ist es möglich, elektrische Leistung beziehungsweise elektrischen Strom beziehungsweise elektrische Energie zu erzeugen, wenn sich der Nabenkörper dreht.
Nach einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Elektrokomponente für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug bereitgestellt. Die Elektrokomponente umfasst eine Elektroschaltplatine, mindestens einen Leiter und mindestens einen Kondensator. Die Elektroschaltplatine weist eine Bogenform auf. Die Elektroschaltplatine weist einen ersten Umfangsendabschnitt, einen zweiten Umfangsendabschnitt und mindestens einen bogenförmigen Rand auf, sich zumindest teilweise von dem ersten Umfangsendabschnitt zu dem zweiten Umfangsendabschnitt erstreckend. Der mindestens eine Leiter ist eingerichtet, um sich von einem von dem ersten Umfangsendabschnitt und dem zweiten Umfangsendabschnitt zu erstrecken. Der mindestens eine Kondensator ist elektrisch mit dem mindestens einen Leiter verbunden.
Bei der Elektrokomponente nach dem siebzehnten Aspekt kann ferner eine kompakte Anordnung der Teile im Nabenkörper bereitgestellt sein.
Nach einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Elektrokomponente nach dem siebzehnten Aspekt ferner einen Sensor, angeordnet an einer von der Elektroschaltplatine getrennten Position, und einen zusätzlichen Leiter, elektrisch verbindend den Sensor und die Elektroschaltplatine.
Bei der Elektrokomponente nach dem achtzehnten Aspekt ist es möglich, eine Drehung der Kettenradstützstruktur zu erfassen.
Weitere Objekte, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Nabenanordnung und der Elektrokomponente ergeben sich für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung, offenbarend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Nabenanordnung und der Elektrokomponente.
Figurenliste
Bezugnehmend jetzt auf die beigefügten Zeichnungen, welche ein Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden:

1 ist eine Seitenaufrissansicht eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs (das heißt eines Fahrrads), ausgestattet mit einer Nabenanordnung (das heißt einer Fahrradnabenanordnung) gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 ist eine Längsaufrissansicht der Nabenanordnung, angebracht an dem Fahrzeugkörper des in 1 dargestellten muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs;
3 ist eine perspektivische Ansicht der in 1 dargestellten Nabenanordnung;
4 ist eine perspektivische Ansicht der in den 2 und 3 dargestellten Nabenanordnung, bei welcher jedoch bestimmte Teile entfernt wurden, um den Lagerabstandhalter darzustellen;
5 ist eine Längsschnittansicht der in den 2 bis 4 dargestellten Nabenanordnung, gesehen entlang der Schnittlinie 5- 5 in 3;
6 ist eine perspektivische Ansicht der in den 2 bis 5 dargestellten Nabenanordnung mit ausgebrochenen Abschnitten der Nabe;
7 ist eine Endaufrissansicht der Nabenanordnung, dargestellt in 4, bei welcher bestimmte Teile entfernt wurden, um den Lagerabstandhalter darzustellen;
8 ist eine Endaufrissansicht der in 4 dargestellten Nabenanordnung, bei welcher jedoch der Lagerabstandhalter entfernt wurde;
9 ist eine Endaufrissansicht der in 7 dargestellten Nabenanordnung, bei welcher jedoch der Deckel abgenommen wurde;
10 ist eine perspektivische Ansicht der Elektrokomponente, des Lagerabstandhalters und eines der Nabenkörperlager der in den 2 bis 6 dargestellten Nabenanordnung;
11 ist eine perspektivische Teil-Explosionsansicht der Elektrokomponente, des Lagerabstandhalters und eines der Nabenkörperlager der Nabenanordnung, dargestellt in den 2 bis 6; und
12 ist eine perspektivische Teil-Explosionsansicht der Elektrokomponente und des Lagerabstandhalters, dargestellt in den 2 bis 6.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausgewählte Ausführungsformen werden jetzt in Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Aus dieser Offenbarung geht für den Fachmann auf dem Gebiet der muskelkraftbetriebenen Fahrzeuge (beispielsweise Fahrräder) hervor, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung bereitgestellt sind und nicht dazu dienen, die Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen und deren Entsprechungen zu begrenzen.
Bezugnehmend auf 1 ist zunächst eine Nabenanordnung 10 für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug V bereitgestellt. Mit anderen Worten ist das muskelkraftbetriebene Fahrzeug V (das heißt, ein Fahrrad) mit der Nabenanordnung 10 nach einer dargestellten Ausführungsform ausgestattet. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei der Nabenanordnung 10 um eine Fahrradnabe. Insbesondere handelt es sich bei der Nabenanordnung 10 um eine Fahrrad-Hinterradnabe. Außerdem ist die Nabenanordnung 10 in der dargestellten Ausführungsform ein Nabendynamo zum Bereitstellen elektrischer Leistung für eine oder mehrere Komponenten des Fahrrads V. Die Nabenanordnung 10 ist jedoch nicht auf einen Nabendynamo beschränkt. Insbesondere können bestimmte Aspekte der Nabenanordnung 10, keine elektrische Leistung beziehungsweise elektrischem Strom beziehungsweise elektrischer Energie erzeugend, bereitgestellt sein. Auch wenn die Nabenanordnung 10 als Hinterradnabe dargestellt ist, können bestimmte Aspekte der Nabenanordnung 10 auch für eine Vorderradnabe bereitgestellt sein. Somit ist die Nabenanordnung 10 nicht auf eine Hinterradnabe begrenzt.
Hier ist das Fahrrad V ein Elektro-Unterstützfahrrad (E-Bike). Alternativ kann das Fahrrad V ein Straßenfahrrad, ein Stadtrad, ein Lastenfahrrad, ein Liegerad oder eine andere Art von Geländefahrrad, beispielsweise ein Cyclocross-Fahrrad, sein. Wie in 1 dargestellt, beinhaltet das Fahrrad V einen Fahrzeugkörper VB, gestützt von einem Hinterrad RW und einem Vorderrad FW. Der Fahrzeugkörper VB beinhaltet im Wesentlichen einen vorderen Rahmenkörper FB und einen hinteren Rahmenkörper RB (einen Schwing- beziehungsweise Schwenkarm). Der Fahrzeugkörper VB ist außerdem mit einer Lenkstange H und einer Vordergabel FF zur Lenkung des Vorderrads FW bereitgestellt. Der hintere Rahmenkörper RB ist schwingbar beziehungsweise schwenkbar an einem hinteren Abschnitt des vorderen Rahmenkörpers FB montiert, so dass der hintere Rahmenkörper RB bezüglich des vorderen Rahmenkörpers FB schwenken kann. Das Hinterrad RW ist an einem Hinterende des hinteren Rahmenkörpers RB montiert. Ein Heckstoßdämpfer beziehungsweise Hinterstoßdämpfer RS ist zwischen dem vorderen Rahmenkörper FB und dem hinteren Rahmenkörper RB wirkangeordnet. Der Heckstoßdämpfer RS ist zwischen dem vorderen Rahmenkörper FB und dem hinteren Rahmenkörper RB bereitgestellt, um die Bewegung des hinteren Rahmenkörpers RB bezüglich des vorderen Rahmenkörpers FB zu steuern. Der Heckstoßdämpfer RS nimmt nämlich die vom Hinterrad RW übertragenen Stöße auf. Das Hinterrad RW ist drehbar an dem hinteren Rahmenkörper RB montiert. Das Vorderrad FW ist über die Vordergabel FF am vorderen Rahmenkörper FB montiert. Das Vorderrad FW ist nämlich an einem unteren Ende der Vordergabel FF montiert. Eine höheneinstellbare Sattelstütze ASP ist in herkömmlicher Weise an einem Sitzrohr des vorderen Rahmenkörpers FB montiert und stützt einen Fahrradsattel S in geeigneter Weise. Die Vordergabel FF ist schwenkbar an einem Lenkkopfrohr des vorderen Rahmenkörpers FB montiert. Die Lenkstange H ist an einem oberen Ende einer Lenksäule oder eines Lenkrohrs der Vordergabel FF montiert. Die Vordergabel FF nimmt die vom Vorderrad FW übertragenen Stöße auf. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Heckstoßdämpfer RS und der Vordergabel FF um elektrisch einstellbare Federungen beziehungsweise Aufhängungen. Beispielsweise kann die Steifigkeit und/oder die Hublänge des Heckstoßdämpfers RS und der Vordergabel FF eingestellt werden.
Das Fahrrad V beinhaltet ferner einen Antriebsstrang DT und eine Elektroantriebseinheit DU, wirkgekoppelt mit dem Antriebsstrang DT. Das Kettenrad DT ist beispielsweise ein Kettenantrieb, beinhaltend eine Kurbel C, ein vorderes Kettenrad FS, eine Vielzahl von hinteren Kettenrädern CS und eine Kette CN. Die Kurbel C beinhaltet eine Kurbelachse CA1 und ein Paar von Kurbelarmen CA2. Die Kurbelachse CA1 ist über die Elektroantriebseinheit DU drehbar am vorderen Rahmenkörper FB gestützt. Die Kurbelarme CA2 sind an gegenüberliegenden Enden der Kurbelachse CA1 bereitgestellt. Ein Pedal PD ist drehbar mit dem distalen Ende jedes der Kurbelarme CA2 verbunden. Der Antriebsstrang DT kann aus einem beliebigen Typ ausgewählt werden und kann ein Riemenantriebstyp oder ein Wellenantriebstyp sein.
Die Elektroantriebseinheit DU verfügt über einen Elektromotor, bereitstellend eine Unterstützkraft für das vordere Kettenrad FS. Die Elektroantriebseinheit DU kann aktiviert werden, um den Antrieb des Fahrrads V in herkömmlicher Weise zu unterstützen. Die Elektroantriebseinheit DU wird beispielsweise nach einer menschlichen Antriebskraft, bewirkt an den Pedalen PD, aktiviert. Die Elektroantriebseinheit DU wird durch elektrische Leistung beziehungsweise elektrischem Strom beziehungsweise elektrischer Energie aktiviert, gespeist von einem Hauptbatteriepaket BP, montiert an einem Unterrohr des Fahrrads V. Das Hauptbatteriepaket BP kann andere Fahrzeugkomponenten mit elektrischer Leistung beziehungsweise elektrischem Strom beziehungsweise elektrischer Energie versorgen, beispielsweise den hinteren Umwerfer RD, den höhenverstellbaren Sattelstützhöheneinsteller ASP, den Heckstoßdämpfer RS, die Vordergabel FF und jede andere Fahrzeugkomponente, nutzend elektrische Leistung beziehungsweise elektrischen Strom beziehungsweise elektrische Energie.
Das Fahrrad V beinhaltet ferner einen Fahrradcomputer SC. Hier ist der Fahrradcomputer SC an dem vorderen Rahmenkörper FB montiert. Alternativ kann der Fahrradcomputer SC auch an der Lenkstange H bereitgestellt sein. Der Fahrradcomputer SC informiert den Fahrer über verschiedene Fahr- und/oder Betriebszustände des Fahrrads V. Der Fahrradcomputer SC kann auch verschiedene Steuerprogramme zur automatischen Steuerung einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten beinhalten. Beispielsweise kann der Fahrradcomputer SC mit einem automatischen Schaltprogramm zum Ändern der Gänge des hinteren Umwerfers RD basierend auf einem oder mehreren Fahr- und/oder Betriebszuständen des Fahrrads V bereitgestellt sein.
Hier beinhaltet das Fahrrad V ferner einen hinteren Umwerfer RD, angebracht an dem hinteren Rahmenkörper RB, um die Kette CN zwischen den hinteren Kettenrädern CS zu schalten. Der hintere Umwerfer RD ist eine Art von Gangändervorrichtung. Hier ist der hintere Umwerfer RD ein elektrischer Umwerfer (das heißt, eine Elektrogangschaltvorrichtung oder eine Elektroübersetzungsvorrichtung). Der hintere Umwerfer RD ist an der Rückseite des hinteren Rahmenkörpers RB in der Nähe der Nabenanordnung 10 bereitgestellt. Der hintere Umwerfer RD kann betätigt werden, wenn ein Fahrer des Fahrrads V eine Gangschaltungsbetätigungsvorrichtung oder einen Schalter SL manuell betätigt. Der hintere Umwerfer RD kann auch basierend auf den Fahrbedingungen und/oder den Betriebsbedingungen des Fahrrads V automatisch betätigt werden. Das Fahrrad V kann ferner eine Vielzahl von Elektronikkomponenten beinhalten. Einige oder alle der Elektronikkomponenten können mit elektrischer Leistung gespeist werden, welche von der Nabenanordnung 10 während eines Zustandes der Stromerzeugung, wie hier beschrieben, erzeugt wird.
Die Struktur der Nabenanordnung 10 wird nun insbesondere in Bezug auf die 2 bis 6 beschrieben. Die Nabenanordnung 10 umfasst eine Nabenachse (12) 12 und einen Nabenkörper 14. Die Nabenachse (12) 12 ist eingerichtet, um drehfest an dem Fahrzeugkörper VB angebracht zu sein. In dieser Ausführungsform ist die Nabenachse (12) 12 eingerichtet, um drehfest am hinteren Rahmenkörper RB angebracht zu sein. Der Nabenkörper 14 ist drehbar auf der Nabenachse (12) 12 montiert, um sich um eine Drehmittelachse A1 der Nabenanordnung 10 zu drehen. Die Nabenachse (12) 12 weist eine zur Drehmittelachse A1 koaxiale Mittelachse auf. Der Nabenkörper 14 ist drehbar um die Drehmittelachse A1 angeordnet. Mit anderen Worten, der Nabenkörper 14 ist drehbar um die Nabenachse (12) 12 montiert.
Wie in 5 zu sehen, ist die Nabenachse (12) 12 ein starres Glied aus einem geeigneten Material, beispielsweise einem metallischen Material. Hier ist die Nabenachse (12) 12 ein rohrförmiges Glied. Die Nabenachse (12) 12 weist ein erstes Axialende 12a, ein zweites Axialende 12b und eine Axialbohrung 12c auf. Die Axialbohrung 12c erstreckt sich zwischen dem ersten Axialende 12a und dem zweiten Axialende 12b. Die Nabenachse (12) 12 kann ein einstückiges Glied sein oder aus mehreren Stücken bestehen. Hier ist die Nabenachse (12) 12 mit einem ersten Endstück oder einer Endkappe 16 und einem zweiten Endstück oder einer Endkappe 18 bereitgestellt. Die erste Endkappe 16 ist am ersten Axialende 12a (linke Seite in den 2 bis 5) der Nabenachse (12) 12 montiert, und die zweite Endkappe 18 ist am zweiten Axialende 12b (rechte Seite in den 2 bis 5) der Nabenachse (12) 12 montiert. Beispielsweise wird die erste Endkappe 16 auf das erste Axialende 12a der Nabenachse (12) 12 geschraubt, und die zweite Endkappe 18 ist an dem zweiten Axialende 12b der Nabenachse (12) 12 mit einem Fixierbolzen 20, geschraubt, in die Axialbohrung 12c der Nabenachse (12) 12, gesichert. Auf diese Weise werden die erste Endkappe 16 und der Fixierbolzen 20 in Montageöffnungen des hinteren Rahmenkörpers RB empfangen, wie in 2 dargestellt. Dabei beinhaltet die zweite Endkappe 18 ein/en Drehbegrenzteil 18a, ebenfalls empfangen in einer der Montageöffnungen des hinteren Rahmenkörpers RB. Der/das Drehbegrenzteil 18a ist mit dem hinteren Rahmenkörper RB in Eingriff, um die Drehung der Nabenachse (12) 12 relativ zum hinteren Rahmenkörper RB zu begrenzen.
Wie in den 2 und 5 dargestellt, umfasst die Nabenanordnung 10 ferner einen Radhaltemechanismus 22 zur Sicherung der Nabenachse (12) 12 der Nabenanordnung 10 an dem hinteren Rahmenkörper RB. Der Radhaltemechanismus 22 beinhaltet im Wesentlichen eine Welle oder einen Spanner 22a, einen Nockenkörper 22b, einen Nockenhebel 22c und eine Einstellmutter 22d. Der Nockenhebel 22c ist über den Nockenkörper 22b an einem Ende des Spanners 22a angebracht, während die Einstellmutter 22d mit einem Gewinde an dem anderen Ende des Spanners 22a versehen ist. Der Hebel 22c ist an dem Nockenkörper 22b angebracht. Der Nockenkörper 22b ist zwischen dem Spanner 22a und dem Nockenhebel 22c gekoppelt, um den Spanner 22a relativ zu dem Nockenkörper 22b zu bewegen. Somit wird der Hebel 22c wirkbetätigt, um den Spanner 22a in Axialrichtung der Drehmittelachse A1 bezüglich des Nockenkörpers 22b zu bewegen, um den Abstand zwischen dem Nockenkörper 22b und der Einstellmutter 22d zu ändern. Vorzugsweise ist an jedem Ende des Spanners 22a eine Druckfeder bereitgestellt. Alternativ kann die Nabenachse (12) 12 mit anderen Befestigungsstrukturen nach Bedarf und/oder Wunsch drehfest am hinteren Rahmenkörper RB angebracht sein.
Wie in den 1, 3 und 4 angedeutet, ist der Nabenkörper 14 um die Nabenachse (12) 12 drehbar montiert, um sich in einer Antriebsdrehrichtung D1 zu drehen. Die Antriebsdrehrichtung D1 entspricht einer Vorwärtsfahrtrichtung des Hinterrads RW. Der Nabenkörper 14 ist eingerichtet, um das Hinterrad RW in herkömmlicher Weise zu stützen. Insbesondere beinhaltet der Nabenkörper 14 in der dargestellten Ausführungsform einen ersten Außenflansch 14a und einen zweiten Außenflansch 14b. Der erste Außenflansch 14a und der zweite Außenflansch 14b erstrecken sich radial nach außen bezüglich der Drehmittelachse A1 von einer Umfangsfläche des Nabenkörpers 14. Der erste Außenflansch 14a und der zweite Außenflansch 14b sind eingerichtet, eine Vielzahl von Speichen (1) zu empfangen, um eine Felge (1) des Hinterrades RW am Nabenkörper 14 anzubringen. Auf diese Weise sind der Nabenkörper 14 und das Hinterrad RW gekoppelt, um sich gemeinsam zu drehen.
Wie in 5 zu sehen, umfasst die Nabenanordnung 10 ferner ein erstes Nabenkörperlager 24. Das erste Nabenkörperlager 24 stützt den Nabenkörper 14 drehbar. Vorzugsweise umfasst die Nabenanordnung 10 ferner ein zweites Nabenkörperlager 26, ein Ende des Nabenkörpers 14 drehbar stützend. Das erste Nabenkörperlager 24 stützt das andere Ende des Nabenkörpers 14 bezüglich der Drehmittelachse A1 drehbar. Das erste Nabenkörperlager 24 beinhaltet einen ersten Innenring 24a, einen ersten Außenring 24b und eine Vielzahl von ersten Rollenelementen 24c. Die ersten Rollenelemente 24c sind zwischen dem ersten Innenring 24a und dem ersten Außenring 24b angeordnet. Das zweite Nabenkörperlager 26 beinhaltet einen zweiten Innenring 26a, einen zweiten Außenring 26b und eine Vielzahl von zweiten Rollenelementen 26c. Die zweiten Rollenelemente 26c sind zwischen dem zweiten Innenring 26a und dem zweiten Außenring 26b angeordnet. Das erste Nabenkörperlager 24 und das zweite Nabenkörperlager 26 sind Radialkugellager.
Hier umfasst die Nabenanordnung 10 ferner einen Lagerabstandhalter 28. Der Lagerabstandhalter 28 ist auf der Nabenachse (12) 12 bereitgestellt und stützt den Nabenkörper 14 über das zweite Nabenkörperlager 26 ab. Dabei stützt der Lagerabstandhalter 28 das zweite Nabenkörperlager 26. Der Lagerabstandhalter 28 weist ein Innenumfangsende 28a auf, bereitgestellt an der Nabenachse (12) 12, und ein Außenumfangsende 28b, beabstandet radial nach außen vom Innenumfangsende 28 in einer Radialrichtung bezüglich der Drehmittelachse A1. Das zweite Nabenkörperlager 26 ist am Außenumfangsende 28b des Lagerabstandhalters 28 angeordnet und stützt den Nabenkörper 14 drehbar. Der Lagerabstandhalter 28 ist bezüglich der Nabenachse (12) 12 drehfest. Insbesondere, wie in 4 zu sehen, definiert das Innenumfangsende 28a eine nicht ringförmige Öffnung 28a1, mit einem nicht ringförmigen Abschnitt der Nabenachse (12) 12 zusammenpassend, um den Lagerabstandhalter 28 bezüglich der Nabenachse (12) 12 drehfest zu koppeln. Die Axialposition des Lagerabstandhalters 28 bezüglich der Nabenachse (12) 12 kann durch Einlegen beziehungsweise Sandwichen zwischen einer an der Nabenachse (12) 12 bereitgestellten Stufe und einer auf die Nabenachse (12) 12 geschraubten Mutter bestimmt sein.
Hier beinhaltet der Lagerabstandhalter 28 eine Axialöffnung 28c. Die Axialöffnung 28c ist zumindest teilweise in einem Winkelbereich RA ausgebildet. Der Winkelbereich RA ist zwischen einer horizontalen Vorwärtsrichtung HD und einer senkrecht zur horizontalen Vorwärtsrichtung HD verlaufenden vertikalen Aufwärtsrichtung VD definiert, und zwar in einem Zustand, in dem die Nabenanordnung 10 am muskelkraftbetriebenen Fahrzeug V montiert ist. Ein Zentralwinkel θ wird durch die horizontale Vorwärtsrichtung HD und die vertikale Aufwärtsrichtung VD definiert und ist gleich neunzig Grad. Die horizontale Vorwärtsrichtung HD und die vertikale Aufwärtsrichtung VD erstrecken sich von der Drehmittelachse A1. Die horizontale Vorwärtsrichtung HD entspricht im Wesentlichen einer Vorwärtsrichtung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs V und die vertikale Aufwärtsrichtung VD entspricht im Wesentlichen einer Aufwärtsrichtung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs V. Der Bereich zwischen der horizontalen Vorwärtsrichtung HD und der vertikalen Aufwärtsrichtung VD ist weniger anfällig für Kettenspannungen. Somit wird die Zuverlässigkeit des Lagerabstandhalters 28 durch die zusätzliche Axialöffnung 28c nicht beeinträchtigt.
Die Nabenanordnung 10 umfasst ferner eine Kettenradstützstruktur 30. In der dargestellten Ausführungsform stützt die Kettenradstützstruktur 30 die hinteren Kettenräder CS, wie in 2 zu sehen. Die Kettenradstützstruktur 30 ist drehbar um die Drehmittelachse A1 angeordnet, um eine Antriebskraft auf den Nabenkörper 14, während sich in einer Antriebsdrehrichtung D1 um die Drehmittelachse A1 drehend, zu übertragen. Wie unten erläutert, überträgt die Kettenradstützstruktur 30 keine Antriebskraft auf den Nabenkörper 14, während sich in einer Nichtantriebsdrehrichtung D2 um die Drehmittelachse A1 drehend. Die Nichtantriebsdrehrichtung D2 ist bezüglich der Drehmittelachse A1 der Antriebsdrehrichtung D1 entgegengesetzt. Die Drehmittelachse der Kettenradstützstruktur 30 ist konzentrisch mit der Drehmittelachse A1 der Nabenanordnung 10 angeordnet.
Während die Kettenradstützstruktur 30 eingerichtet ist, die hinteren Kettenräder CS drehfest zu stützen, ist die Kettenradstützstruktur 30 nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. Alternativ können eines oder mehrere der hinteren Kettenräder CS einstückig mit der Kettenradstützstruktur 30 ausgebildet sein. In jedem Fall sind die Kettenradstützstruktur 30 und die hinteren Kettenräder CS miteinander gekoppelt, um sowohl in der Antriebsdrehrichtung D1 als auch in der Nichtantriebsdrehrichtung D2 gemeinsam zu drehen.
Die Nabenanordnung 10 umfasst ferner ein erstes Kettenradstützlager 32 und ein zweites Kettenradstützlager 34. Das erste Kettenradstützlager 32 stützt drehbar ein erstes Ende 30a der Kettenradstützstruktur 30. Das zweite Kettenradstützlager 34 stützt ein zweites Ende 30b der Kettenradstützstruktur 30 drehbar. Das erste Kettenradstützlager 32 und das zweite Kettenradstützlager 34 weisen einen Außendurchmesser, kleiner als das Außenumfangsende 28b des Lagerabstandhalters 28, auf. Der Innendurchmesser des ersten Kettenradstützlagers 32 ist größer als der Innendurchmesser des zweiten Kettenradstützlagers 34. So können das erste Kettenradstützlager 32 und das zweite Kettenradstützlager 34 vom zweiten Axialende 12b der Nabenachse (12) 12 aus auf der Nabenachse (12) 12 montiert werden. Das erste Kettenradstützlager 32 beinhaltet einen ersten Innenring 32a, einen ersten Außenring 32b und eine Vielzahl von ersten Rollenelementen 32c. Die ersten Rollenelemente 32c sind zwischen dem ersten Innenring 32a und dem ersten Außenring 32b angeordnet. Das zweite Kettenradstützlager 34 beinhaltet einen zweiten Innenring 34a, einen zweiten Außenring 34b und eine Vielzahl von zweiten Rollenelementen 34c. Die zweiten Rollenelemente 34c sind zwischen dem zweiten Innenring 34a und dem zweiten Außenring 34b angeordnet. Das erste Kettenradstützlager 32 und das zweite Kettenradstützlager 34 sind hier als Radialkugellager ausgeführt. Ein rohrförmiges Distanzelement 35 ist zwischen dem ersten Kettenradstützlager 32 und dem zweiten Kettenradstützlager 34 angeordnet.
Wie in den 5 und 6 dargestellt, umfasst die Nabenanordnung 10 ferner eine Elektrokomponente 40. Während die Elektrokomponente 40 Teil der Nabenanordnung 10 ist, kann die Elektrokomponente 40 mit anderen Komponenten des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs verwendet werden. So wird die Elektrokomponente 40 an dem muskelkraftbetriebenen Fahrzeug V bereitgestellt. Die Nabenanordnung 10 umfasst ferner ein Gehäuse 42, angeordnet im Nabenkörper 14. Das Gehäuse 42 ist ein Teil der Elektrokomponente 40. Mit anderen Worten, die Elektrokomponente 40 beinhaltet das Gehäuse 42.
Ferner umfasst die Nabenanordnung 10 eine Elektroschaltplatine 44, angeordnet in dem Nabenkörper 14. Insbesondere ist die Elektroschaltplatine 44 in dem Gehäuse 42 angeordnet. Ferner ist an dem Gehäuse 42 ein Deckel 46 angebracht, um die Elektroschaltplatine 44 in dem Gehäuse 42 zu umschließen. Hier ist der Deckel 46 durch Kleben oder Schweißen mit dem Gehäuse 42 verbunden. Der Deckel 46 kann jedoch auch mit einem Gewinde versehenen Befestigungsmitteln, Nieten und so weiter am Gehäuse 42 angebracht sein. Vorzugsweise sind das Gehäuse 42 und der Deckel 46 starre Glieder aus einem geeigneten Material. Beispielsweise sind das Gehäuse 42 und der Deckel 46 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.
Beispielsweise können das Gehäuse 42 und der Deckel 46 jeweils Spritzgussglieder sein. In der dargestellten Ausführungsform ist der Lagerabstandhalter 28 an dem Gehäuse 42 und dem Deckel 46 durch eine Vielzahl von mit einem Gewinde versehenen Befestigungsmitteln 47 fest angebracht.
Das Gehäuse 42 ist bezüglich der Nabenachse (12) drehfest. Das Gehäuse 42 ist zur Aufnahme der Elektrokomponente 40 eingerichtet. In der dargestellten Ausführungsform ist die Elektroschaltplatine 44 in dem Gehäuse 42 angeordnet. Das Gehäuse 42 ist eingerichtet, um die Elektroschaltplatine 44 und andere Elemente aufzunehmen. Insbesondere weist das Gehäuse 42 eine Außenumfangsfläche 42a auf, begrenzend einen Innenraum 42b, bei welchem die Elektroschaltplatine 44 angeordnet ist. Wie in den 5 und 6 dargestellt, ist der Deckel 46 mit dem Gehäuse 42 verbunden, um die Elektroschaltplatine 44 und den Kondensators 54 zu schützen. Der Deckel 46 liegt über einem Innenraum 42b des Gehäuses 42. Somit können zumindest das Gehäuse 42, die Elektroschaltplatine 44, der Kondensator 54 und der Deckel 46 als eine Elektroeinheit angesehen werden, angeordnet im Nabenkörper 14. Der Innenraum 42b weist eine donutförmige beziehungsweise torusförmige Ausgestaltung auf, indem die Nabenachse (12) 12 durch einen Mittelbereich des Gehäuses 42 ist. Auf diese Weise ist die Elektroschaltplatine 44 bezüglich der Nabenachse (12) 12 drehfest. Die Elektroschaltplatine 44 ist rechtwinklig zur Drehmittelachse A1 angeordnet. Die Elektroschaltplatine 44 ist ein Teil der Elektrokomponente 40. Das Gehäuse 42 beinhaltet einen Endwandabschnitt 42c. Der Endwandabschnitt 42c des Gehäuses 42 beinhaltet eine Vielzahl von Klemmvorsprüngen beziehungsweise Keilvorsprüngen beziehungsweise Passfedervorsprünge 42d. Wie später beschrieben, können die Klemmvorsprünge 42d bereitgestellt sein, um in ein drehfestes Glied einzugreifen, bereitgestellt an der Nabenachse (12) 12, um das Gehäuse 42 drehfest mit der Nabenachse (12) 12 zu verbinden.
Wie in 9 zu sehen, weist die Elektroschaltplatine 44 in der dargestellten Ausführungsform eine Bogenform auf. Hier weist die Elektroschaltplatine 44 einen ersten Umfangsendabschnitt 44a und einen zweiten Umfangsendabschnitt 44b auf. Die Elektroschaltplatine 44 weist zudem mindestens eine bogenförmige Ausgestaltung auf, sich zumindest teilweise von dem ersten Endabschnitt 44a zu dem zweiten Endabschnitt 44b erstreckend. Dabei beinhaltet der mindestens eine bogenförmige Rand mindestens einen von einem inneren bogenförmigen Rand 44c und einem äußeren bogenförmigen Rand 44d bezüglich der Drehmittelachse A1. Die Elektroschaltplatine 44 beinhaltet ferner eine Elektroniksteuerung 48, bereitgestellt an der Elektroschaltplatine 44. Die Elektroniksteuerung 44a ist eingerichtet, um ein Detektionssignal von dem Drehdetektionssensor 52a zu empfangen. Die Elektroniksteuerung 48 beinhaltet mindestens einen Prozessor, ausführend vorbestimmte Steuerprogramme. Der mindestens eine Prozessor kann beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU) sein. Der Begriff „Elektroniksteuerung“, wie hier verwendet, bezieht sich auf Hardware, ausführend ein Softwareprogramm, und beinhaltet keinen Menschen. Vorzugsweise beinhaltet die Elektroschaltplatine 44 ferner eine Datenspeichervorrichtung (Speicher), bereitgestellt an der Elektroschaltplatine 44. Die Datenspeichervorrichtung (Speicher) speichert verschiedene Steuerprogramme und Information/en, verwendet für verschiedene Steuerverfahren, einschließlich Leistungs- beziehungsweise Stromerzeugungssteuerung, Energiespeichersteuerung, Nabendreherfassungssteuerung, und so weiter. Die Datenspeichervorrichtung beinhaltet eine beliebige Computerspeichervorrichtung oder ein nicht transitorisches, computerlesbares Medium mit der einzigen Ausnahme eines transitorischen, sich propagierenden Signals. Beispielsweise beinhaltet die Datenspeichervorrichtung einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher. Der nichtflüchtige Speicher beinhaltet beispielsweise mindestens eines von einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), einem elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM) und einem Flash-Speicher. Der flüchtige Speicher beinhaltet beispielsweise einen Schreib-Lesespeicher (RAM).
Wie in 6 zu sehen, umfasst die Nabenanordnung 10 ferner ein/en Detektierteil 50, gekoppelt mit der Kettenradstützstruktur 30. Insbesondere ist der/das Detektierteil 50 an der Kettenradstützstruktur 30 befestigt, um den/das Detektierteil 50 und die Kettenradstützstruktur 30 gemeinsam um die Nabenachse (12) zu drehen. Die Nabenanordnung 10 umfasst ferner einen im Nabenkörper 14 angeordneten Sensor 52. Der Sensor 52 ist in dem Nabenkörper 14 angeordnet. Der Sensor 52 ist eingerichtet, um den/das Detektierteil 50 zu erfassen, bereitgestellt an der Kettenradstützstruktur 30. Insbesondere ist der Sensor 52 in dem Innenraum 42b des Gehäuses 42 bereitgestellt. Auf diese Weise ist der Sensor 52 drehfest an der Nabenachse (12) 12 montiert. Somit dreht sich der Sensor 52 nicht mit dem Nabenkörper 14. Der Sensor 52 ist auch ein Teil der Elektrokomponente 40. Hier ist der Sensor 52 mit einem Drehdetektionssensor 52a eingerichtet, um den/das Detektierteil 50 derart zu erfassen, dass eine Drehung der Kettenradstützstruktur 30 um die Drehmittelachse A1 erkannt wird. Da der Drehdetektionssensor 52a mit der Elektroschaltplatine 44 verbunden ist, ist der Drehdetektionssensor 52a bezüglich der Nabenachse (12) 12 drehfest. Wie in 6 zu sehen, ist der Drehdetektionssensor 52a im Nabenkörper 14 an einer Position angeordnet, nach außen beabstandet von der Nabenachse (12) 12 radial.
Wie aus den 4 und 7 ersichtlich, ist der Sensor 52 an einer Position, ausgerichtet axial innerhalb der Axialöffnung 28c des Lagerabstandhalters 28, angeordnet. Auf diese Weise stört der Lagerabstandhalter 28 den Sensor 52 nicht beim Erfassen des Detektierteils 50, bereitgestellt an der Kettenradstützstruktur 30. Wie in 6 zu sehen, ist der Sensor 52 an einer von der Elektroschaltplatine 44 getrennten Position angeordnet. Insbesondere ist der Sensor 52 an einer von der Elektroschaltplatine 44 getrennten Position in einer Richtung parallel zur Drehmittelachse A1 angeordnet. Der Sensor 52 ist elektrisch mit der Elektroschaltplatine 44 verbunden.
In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet der Drehdetektionssensor 52a einen Magnetsensor, und der/das Detektierteil 50 beinhaltet einen Magneten. Somit erfasst der Magnetsensor die Bewegung des Magneten, sich zusammen mit der Kettenradstützstruktur 30 drehend. Mit anderen Worten, bei dieser Einrichtung ist der Drehdetektionssensor 52a eingerichtet, den/das Detektierteil 50 zu erfassen, um die Drehung der Kettenradstützstruktur 30 um die Drehmittelachse A1 zu erkennen. Die Elektroniksteuerung 48 ist eingerichtet, um ein Detektionssignal von dem Drehdetektionssensor 52a zu empfangen.
Hier ist der Magnet des Detektierteils 50 ein ringförmiges Glied mit abwechselnden S-Pol-Abschnitten und N-Pol-Abschnitten. Auf diese Weise kann der Drehdetektionssensor 52a einen Drehbetrag und eine Drehrichtung der Kettenradstützstruktur 30 erfassen. Das/der erfasste Detektierteil 50 ist jedoch nicht auf das dargestellte ringförmige Glied begrenzt. Beispielsweise kann das/der Detektierteil 50 aus einem einzelnen nicht-ringförmigen Magneten oder aus zwei oder mehr Magneten, beabstandet in Umfangsrichtung um die Drehmittelachse A1, gebildet sein. In dem Fall, dass zwei oder mehr in Umfangsrichtung beabstandete Magnete verwendet werden, kann ein hinteres Joch bereitgestellt sein und die in Umfangsrichtung beabstandeten Magnete können an dem hinteren Joch bereitgestellt sein. Auf diese Weise können die in Umfangsrichtung beabstandeten Magnete leicht in der Nabe 10 installiert werden. Der Begriff „Sensor“, wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Vorrichtung oder ein Instrument, dazu bestimmt, das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines bestimmten Ereignisses, Objekts, einer Substanz oder einer Änderung in seiner Umgebung zu erfassen und in Reaktion darauf ein Signal zu emittieren. Der Begriff „Sensor“, wie hier verwendet, beinhaltet nicht den Menschen.
Die Elektrokomponente 40 umfasst unter anderem die Elektroschaltplatine 44, mindestens einen Leiter und mindestens einen Kondensator. Der mindestens eine Kondensator ist elektrisch mit dem mindestens einen Leiter verbunden. Wie weiter unten erläutert, verbindet ein zusätzlicher Leiter den Sensor 52 und die Elektroschaltplatine 44 elektrisch. Die Nabe 10 umfasst mindestens einen Kondensator 54. Hier umfasst die Elektrokomponente 40 zwei Kondensatoren 54. Außerdem umfasst die Elektrokomponente 40 hier einen ersten Leiter 56A und ein Paar zweiter Leiter 56B. Die Kondensatoren 54 sind Beispiele für einen Speicher für die elektrische Leistung beziehungsweise elektrischen Strom beziehungsweise elektrische Energie der Elektrokomponente 40. Mit anderen Worten, der Kondensator 54 ist ebenfalls ein Teil der Elektrokomponente 40. Die Kondensatoren 54 sind vorzugsweise in dem Gehäuse 42 der Nabenanordnung 10 angeordnet. Somit sind die Kondensatoren 54 an dem Gehäuse 42 drehfest an der Nabenachse (12) gestützt. Der Sensor 52 ist über den ersten Leiter 56A mit der Elektroschaltplatine 44 elektrisch verbunden. Hier ist der erste Leiter 56A ein flexibles Leiterband. Der erste Leiter 56A kann eine elektrisch leitende Leitung sein. Andererseits ist die Elektroschaltplatine 44 über die zweiten Leiter 56B elektrisch mit den Kondensatoren 54 verbunden. Die zweiten Leiter 56B erstrecken sich von einem von dem ersten Umfangsendabschnitt 44a und dem zweiten Umfangsendabschnitt 44b. Hier erstreckt sich einer der zweiten Leiter 56B von dem ersten Umfangsendabschnitt 44a, um einen der Kondensatoren 54 mit der Elektroschaltplatine 44 elektrisch zu verbinden. Der andere der zweiten Leiter 56B erstreckt sich von dem zweiten Umfangsendabschnitt 44b, um den anderen der Kondensatoren 54 mit der Elektroschaltplatine 44 elektrisch zu verbinden. Hier sind die zweiten Leiter 56B flexible Bandleiter. Bei den zweiten Leitern 56B kann es sich um eine elektrisch leitende Leitung handeln. Der Kondensator 54 ist im Innenraum 42b des Gehäuses 42 an einer anderen Stelle als auf der Elektronikschaltplatine 44 bereitgestellt. Der Kondensator 54 kann mit einem Klebstoff oder dergleichen im Gehäuse 42 gehalten werden.
Die Elektroschaltplatine 44 ist elektrisch mit dem Sensor 52 und dem Kondensator 54 verbunden. Auf diese Weise stellt der Kondensator 54 elektrische Leistung beziehungsweise elektrischen Strom beziehungsweise elektrische Energie für die Elektroschaltplatine 44 und andere Elektrokomponenten, elektrisch verbunden mit der Elektroschaltplatine 44, bereit. Beispielsweise stellt der Kondensator 54 elektrische Leistung beziehungsweise elektrischen Strom beziehungsweise elektrische Energie für den Sensor 52 bereit. Außerdem ist die Elektroniksteuerung 48 der Elektroschaltplatine 44 eingerichtet, um die Eingabe und Ausgabe der elektrischen Leistung beziehungsweise elektrischen Strom beziehungsweise elektrische Energie des Kondensators 54 zu steuern.
Wie aus den 5 und 6 ersichtlich, umfasst die Nabenanordnung 10 ferner eine Einwegkupplung 58, ausgebildet zwischen dem Nabenkörper 14 und der Kettenradstützstruktur 30. Die Einwegkupplung 58 beinhaltet eine Vielzahl von Klauen 58A, angeordnet zwischen dem Nabenkörper 14 und der Kettenradstützstruktur 30. Die Einwegkupplung 58 beinhaltet ferner ein Vorspannelement 58B, die Klauen 58A mit der Kettenradstützstruktur 30 koppelnd. Die Einwegkupplung 58 beinhaltet ferner eine Vielzahl von Rastelementzähnen 58C. Die Rastelementzähne 58C sind an einem Fixierring 58D, befestigt an dem Nabenkörper 14, bereitgestellt. Die Rastelementzähne 58C sind an der Innenumfangsfläche des Fixierrings 58D bereitgestellt. Der Fixierring 58D ist mit dem Nabenkörper 14 verschraubt. Der Fixierring 58D ist aus einem harten Material, beispielsweise Metall, hergestellt. Der Fixierring 58D liegt an dem Außenring 26b des zweiten Nabenkörperlagers 26 in Axialrichtung bezüglich der Drehmittelachse A1 an. Die gegenüberliegende Seite des Außenrings 26b des zweiten Nabenkörperlagers 26 in Axialrichtung liegt an einer im Nabenkörper 14 ausgebildeten Stufe an. Der Außenring 26b des zweiten Nabenkörperlagers 26 wird durch den Fixierring 58D und die am Nabenkörper 14 ausgebildeten Stufen in seiner Axialbewegung eingeschränkt. Das Vorspannelement 58B drückt die Klauen 58A in Eingriff mit den Rastelementzähnen 58C des Fixierrings 58D. Das Vorspannelement 58B drückt die Klauen 54 gegen die Kettenradstützstruktur 30, so dass die Klauen 54 in Eingriff mit den Klinkenzähnen 58C des Fixierrings 58D schwenken. Ein Dichtglied 58E ist an dem Fixierring 58D bereitgestellt. Das Dichtglied 58E hat eine ringförmige Ausgestaltung. Der Lippen- beziehweise Zungenabschnitt des Dichtglieds 58E ist in Berührung mit der Außenumfangsfläche des Stützabschnitts 30 des Kettenrads.
Auf diese Weise ist die Kettenradstützstruktur 30 mit dem Nabenkörper 14 gekoppelt, um sich gemeinsam in der Antriebsdrehrichtung D1 um die Drehmittelachse A1 zu drehen. Auch in einem Fall, in dem die Kettenradstützstruktur 30 in der Nichtantriebsdrehrichtung D2 gedreht wird, drücken die Rastelementzähne 58C der Kettenradstützstruktur 18 die Klauen 58A und schwenken die Klauen 58A in eine Einzugsposition gegen die Kettenradstützstruktur 30. Somit ist die Kettenradstützstruktur 30 eingerichtet, um sich relativ zum Nabenkörper 14 in der Nichtantriebsdrehrichtung D2 um die Drehmittelachse A1 zu drehen. Auf diese Weise bilden die Kettenradstützstruktur 30 und die Einwegkupplung 58 einen Freilauf, wie er üblicherweise bei Fahrrädern verwendet wird. Da die grundsätzliche Betätigung des Freilaufs relativ konventionell ist, wird der Freilauf nicht weiter im Detail diskutiert oder dargestellt.
Wie in 5 zu sehen, umfasst die Nabenanordnung 10 ferner einen Stromerzeuger beziehungsweise Stromgenerator 60. Der Stromgenerator 60 ist am Nabenkörper 14 bereitgestellt und eingerichtet, um elektrische Leistung beziehungsweise elektrischen Strom beziehungsweise elektrische Energie durch Rotation des Nabenkörpers 14 zu erzeugen. Insbesondere ist der Stromgenerator 60 an dem Nabenkörper 14 zwischen der Nabenachse (12) 12 und einem Mittelteil des Nabenkörpers 14 bereitgestellt. Der Stromgenerator 60 ist eingerichtet, um elektrische Leistung beziehungsweise elektrischen Strom beziehungsweise elektrische Energie durch Drehung des Nabenkörpers 14 relativ zur Nabenachse (12) 12 zu erzeugen. Die Elektroniksteuerung 48 der Elektroschaltplatine 44 ist elektrisch mit dem Stromgenerator 60 verbunden, um die elektrische Leistung beziehungsweise elektrischen Strom beziehungsweise elektrische Energie der Ausgabe des Stromgenerators 60 zu steuern. Auf diese Weise kann die vom Stromgenerator 60 erzeugte elektrische Leistung beziehungsweise elektrischer Strom beziehungsweise elektrische Energie gespeichert und/oder direkt an andere Komponenten wie beispielsweise den Drehdetektionssensor 52a, den hinteren Umwerfer RD, und so weiter gespeist werden.
Der Stromgenerator 60 beinhaltet im Wesentlichen einen Anker 62 (das heißt, einen Stator in der dargestellten Ausführungsform) und einen Magneten 64 (das heißt, einen Rotor in der dargestellten Ausführungsform). Während der Anker 62 als fixiert bezüglich der Nabenachse (12) 12 und der Magnet 64 als fixiert bezüglich des Nabenkörpers 14 dargestellt ist, kann der Anker 62 bezüglich des Nabenkörpers 14 und der Magnet 64 bezüglich der Nabenachse (12) 12 fixiert sein. Der Anker 62 beinhaltet eine Wickelspule 62A und einen Spulenkörper 62B. Der Anker 62 beinhaltet ferner ein erstes Joch 62C und ein zweites Joch 62D. Die Wickelspule 62A ist auf den Spulenkörper 62B gewickelt, um die Wickelspule 62A zu stützen. Das erste Joch 62C beinhaltet zwei oder mehr erste Jochstücke, angeordnet in der Umfangsrichtung der Nabenachse (12) 12. Ebenso beinhaltet das zweite Joch 62D zwei oder mehr zweite Jochstücke, angeordnet in der Umfangsrichtung der Nabenachse (12) 12 und sich mit den ersten Jochstücken des ersten Jochs 62C abwechselnd. Die Wickelspule 62A ist in Axialrichtung der Nabenachse (12) 12 zwischen dem ersten Joch 62C und dem zweiten Joch 62D angeordnet.
Der Magnet 64 beinhaltet eine Vielzahl von ersten Magnetteilen 64A und eine Vielzahl von zweiten Magnetteilen 64B, angeordnet innerhalb einer rohrförmigen Stütze 66. Die rohrförmige Stütze 66 ist fest mit der Innenseite des Nabenkörpers 14 verbunden, um den Magneten 64 und den Nabenkörper 14 gemeinsam um die Nabenachse (12) zu stützen. Die rohrförmige Stütze 66 weist die Funktion eines hinteren Jochs auf. Das hintere Joch ist ein Glied mit einer hohen magnetischen Permeabilität, welches auf der gegenüberliegenden Seite der magnetisierten Oberfläche angeordnet ist. Durch die Verwendung des hinteren Jochs kann ein starkes Magnetfeld bezogen werden. Die rohrförmige Stütze 66 kann weggelassen werden. Alternativ kann der Nabenkörper 14 den Magneten 64 aufweisen, sodass der Nabenkörper 14 teilweise den Stromgenerator 60 bildet. Die ersten Magnetteile 64A und die zweiten Magnetteile 64B sind so angeordnet, dass S-Pole und N-Pole der ersten Magnetteile 64A und der zweiten Magnetteile 64B abwechselnd in der Umfangsrichtung der Nabenachse (12) 12 angeordnet sind. Daher sind die S-Pole der ersten Magnetteile 64A nicht auf die S-Pole der zweiten Magnetteile 64B ausgerichtet, und die N-Pole der ersten Magnetteile 64A sind nicht auf die N-Pole der zweiten Magnetteile 64B in Axialrichtung der Nabenachse (12) 12 ausgerichtet.
Außerdem umfasst die Nabenanordnung 10 ferner ein Elektrokabel 70. Das Elektrokabel 70 ist an einem Ende elektrisch mit der Elektroschaltplatine 44, verbunden mit dem Stromgenerator 60, verbunden. Das andere Ende des Elektrokabels 70 ist elektrisch mit einer weiteren Elektrokomponente des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs V verbunden, beispielsweise mit dem hinteren Umwerfer RD, dem Batteriepaket BP oder einer Elektroanschlussstelle. Auf diese Weise kann das Elektrokabel 70 die/den von der Nabenanordnung 10 erzeugte/n elektrische Leistung beziehungsweise elektrischen Strom beziehungsweise elektrische Energie dem hinteren Umwerfer RD, dem Batteriepaket BP oder einer weiteren Elektrokomponente bereitstellen. Das Elektrokabel 70 kann auch zur Übertragung von Signalen von der Elektroniksteuerung 48 der Elektroschaltplatine 44 an den hinteren Umwerfer RD oder eine weitere Elektrokomponente mittels Powerline-Kommunikation (PLC) verwendet werden.
Das Elektrokabel 70 tritt durch die Öffnung 18b der Endkappe 18 in die Nabenanordnung 10 ein. Dann erstreckt sich das Elektrokabel 70 axial entlang der Nabenachse (12) 12 und führt durch den Lagerabstandhalters 28. Das Elektrokabel 70 tritt durch den Deckel 46 in das Gehäuse 42 der Elektrokomponente 40 ein. In dem Gehäuse 42 der Elektrokomponente 40 ist das Elektrokabel 70 elektrisch mit der Elektroschaltplatine 44 verbunden. Vorzugsweise ist das Elektrokabel 70 wie bei der ersten Ausführungsform in einer axial verlaufenden Ausnehmung oder Rille 12d der Nabenachse (12) 12 angeordnet. Die axial verlaufende Ausnehmung oder Rille 12d erstreckt sich mindestens von dem zweiten Axialende 12b bis ins Innere des Gehäuses 42 der Elektrokomponente 40. Hier erstreckt sich die Rille 12d vom zweiten Axialende 12b über den Stromgenerator 60 hinaus.
Die Nabe 10 beinhaltet ferner zwei Fixierplatten 75, bereitgestellt an der Nabenachse (12) 12, um den Stromgenerator 60 drehfest mit der Nabenachse (12) 12 zu verbinden. Die Fixierplatten 75 sind an den gegenüberliegenden Axialenden des Stromgenerators 60 bereitgestellt. Die Fixierplatten 75 weisen eine plattenförmige Ausgestaltung auf. Jede der Fixierplatten 75 beinhaltet einen Vorsprung 75a, angeordnet in der Rille 12d der Nabenachse (12) 12. Durch Einsetzen der Vorsprünge 75a in die Rille 12d der Nabenachse (12) 12 drehen sich die Fixierplatten 75 nicht bezüglich der Nabenachse (12) 12. Der Stromgenerator 60 dreht sich nicht bezüglich der Nabenachse (12) 12 durch Eingriff mit Vorsprüngen 75b von einer axial gegenüberliegenden Fläche der Fixierplatte 75. Die Fixierplatten 75 sind angeordnet, um den Stromgenerator 60 von beiden Seiten in Axialrichtung des Stromgenerators 60 einzuklemmen. Die Drehung der Fixierplatten 75 bezüglich der Nabenachse (12) 12 ist auch dadurch unterdrückt, dass D-förmige Ausgestaltungen bereitgestellt sind, welche einer entsprechenden Außenfläche der Nabenachse (12) 12 angepasst sind. Eine der beiden Fixierplatten 75 kann weggelassen werden.
Auch kann das Gehäuse 42 drehfest mit einer der Fixierplatten 75 verbunden sein, um eine Drehung des Gehäuses 42 bezüglich der Nabenachse (12) 12 zu unterdrücken. Beispielsweise sind die Klemmvorsprünge 42d des Gehäuses 42 eingerichtet, um in Öffnungen einer der Fixierplatten 75, verkeilt mit der Rille 12d der Nabenachse (12) 12, einzugreifen. Die Fixierplatte 76 beinhaltet eine Vielzahl von Öffnungen, entsprechend der Vielzahl von Vorsprüngen 42d. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich das Gehäuse 42 relativ zur Nabenachse (12) 12 dreht. Alternativ kann das Gehäuse 42 an dem Lagerabstandhalter 28, drehfest mit der Nabenachse (12) 12 gekoppelt, angebracht sein.
Zum Verständnis des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind der Begriff „umfassend“ und seine Ableitungen, wie sie hier verwendet werden, als offene Begriffe zu verstehen, spezifizierend das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, ganzen Zahlen und/oder Schritte, aber das Vorhandensein anderer, nicht angegebener Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, ganzen Zahlen und/oder Schritte nicht ausschließend. Das Vorstehende gilt auch für Wörter mit ähnlicher Bedeutung, beispielsweise für die Begriffe „beinhaltend“, „aufweisend“ und ihre Ableitungen. Auch die Begriffe „Teil“, „Abschnitt“, „Bereich“, „Glied“ oder „Element“ können, wenn sie im Singular verwendet werden, die doppelte Bedeutung eines einzelnen Teils oder einer Vielzahl von Teilen aufweisen, sofern nicht anders angegeben.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die folgenden Richtungsbegriffe „dem Rahmen zugewandte Seite“, „nicht dem Rahmen zugewandte Seite“, „vorwärts“, „rückwärts“, „vorne“, „hinten“, „oben“, „unten“, „oberhalb“, „unterhalb“, „aufwärts“, „abwärts“, „drauf“, „drunter“, „Seite“, „vertikal“, „horizontal“, „senkrecht“ und „quer“ sowie alle anderen ähnlichen Richtungsbegriffe auf die Richtungen eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs (beispielsweise, Fahrrad) in einer aufrechten Fahrposition und mit der Nabe ausgestattet. Dementsprechend sollten diese Richtungsbegriffe, verwendet zur Beschreibung der Nabe, bezüglich eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs (beispielsweise, Fahrrad) in aufrechter Fahrposition an einer horizontalen Fläche, ausgestattet mit der Nabe, interpretiert werden. Die Ausdrücke „links“ und „rechts“ werden verwendet, um „rechts“ anzugeben, wenn man sich auf die rechte Seite von der Rückseite des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs (beispielsweise, Fahrrad) aus betrachtet bezieht, und „links“, wenn man sich auf die linke Seite von der Rückseite des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs (beispielsweise, Fahrrad) aus betrachtet bezieht.
Die in dieser Offenbarung verwendete Formulierung „mindestens eines von“ bedeutet „eine oder mehrere“ einer gewünschten Auswahl. Beispielsweise bedeutet der Ausdruck „mindestens eines von“, wie in dieser Offenbarung verwendet, „nur eine einzelne Auswahl“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten zwei beträgt. Beispielsweise bedeutet der in dieser Offenbarung verwendete Ausdruck „mindestens eines von“ „nur eine einzelne Wahlmöglichkeit“ oder „eine beliebige Kombination von mindestens zwei Wahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Wahlmöglichkeiten mindestens drei beträgt. Außerdem bedeutet der in dieser Offenbarung verwendete Begriff „und/oder“ „entweder eine oder beide“.
Ebenso wird verstanden, dass, obwohl die Begriffe „erste“ und „zweite“ hier verwendet werden können, um verschiedene Komponenten zu beschreiben, diese Komponenten nicht durch diese Begriffe begrenzt werden sollten. Diese Begriffe werden nur verwendet, um eine Komponente von einer anderen zu unterscheiden.
So könnte beispielsweise eine erste Komponente, wie oben beschrieben, als zweite Komponente bezeichnet werden und umgekehrt, ohne dass dies von der Lehre der vorliegenden Erfindung abweicht.
Der hier verwendete Begriff „angebracht“ oder „anbringen“ umfasst Einrichtungen, bei denen ein Element direkt an einem anderen Element befestigt ist, indem das Element direkt an dem anderen Element angebracht ist; Einrichtungen, bei denen das Element indirekt an dem anderen Element befestigt ist, indem das Element an dem oder den Zwischenglied(em) angebracht ist, welche ihrerseits an dem anderen Element befestigt sind; und Einrichtungen, bei denen ein Element integral mit einem anderen Element ist, das heißt, ein Element ist im Wesentlichen ein Teil des anderen Elements. Diese Definition gilt auch für Wörter mit ähnlicher Bedeutung, beispielsweise „zusammengefügt“, „verbunden“, „gekoppelt“, „montiert“, „geklebt“, „fixiert“ und ihre Ableitungen. Schließlich bedeuten Begriffe wie „im Wesentlichen“, „etwa“ und „ungefähr“, wie sie hier verwendet werden, eine Abweichung des modifizierten Begriffs in der Weise, dass das Endergebnis nicht wesentlich geändert wird.
Obwohl zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung nur ausgewählte Ausführungsformen gewählt wurden, wird für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, abzuweichen. Beispielsweise können, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, die Größe, Ausgestaltung, Position oder Ausrichtung der verschiedenen Komponenten nach Bedarf und/oder Wunsch geändert werden, um ihre beabsichtigte Funktion nicht im Wesentlichen zu beeinträchtigen. Sofern nicht ausdrücklich etwas anderes dargestellt ist, können Komponenten, welche direkt miteinander verbunden oder in Berührung sind, Zwischenstrukturen, angeordnet zwischen ihnen, aufweisen, um ihre beabsichtigte Funktion nicht wesentlich zu ändern. Die Funktionen eines Elements können von zwei Elementen übernommen 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, sich allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen vom Stand der Technik abhebend, sollte auch als separate Beschreibung weiterer Erfindungen des Anmelders betrachtet werden, welche die strukturellen und/oder funktionellen Konzepte beinhaltet, welche durch diese(s) Merkmal(e) verkörpert werden. Die vorstehenden Beschreibungen der Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung sind nur zur Veranschaulichung bereitgestellt und dienen nicht dazu, die Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen und deren Entsprechungen zu begrenzen.
Bezugszeichenliste

(10): Nabenanordnung
(12): Nabenachse
(14): Nabenkörper
(24): erstes Nabenkörperlager
(28): Lagerabstandhalter
(28a): Innenumfangsende
(28b): Außenumfangsende
(28c): Axialöffnung
(44): Elektroschaltplatine
(52): Sensor
(56A): erster Leiter
(54): Kondensator
(56B): zweiter Leiter
(44a): erster Umfangsendabschnitt
(44b): zweiter Umfangsendabschnitt
(44c, 44d): bogenförmig ausgestalteter Rand
(44c): innerer bogenförmiger Rand
(44d): äußerer bogenförmiger Rand
(42): Gehäuse
(42a): Außenumfangsfläche
(42b): Innenraum
(26): zweites Nabenkörperlager
(30): Kettenradstützstruktur
(30a): erstes Ende
(30b): zweites Ende
(50): Detektierteil
(52a): Drehdetektionssensor
(60): Stromgenerator
(40): Elektrokomponente

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2020217057 [0001]
JP 2021022079 [0001]
US 17/221235 [0001]
US 17/221224 [0001]
US 17/336749 [0001]
US 17/336774 [0001]
US 17/360202 [0001]
US 17/360222 [0001]

Claims

Nabenanordnung (10) für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug, die Nabenanordnung (10) umfassend: eine Nabenachse (12); einen Nabenkörper (14), drehbar montiert an der Nabenachse (12), um sich um eine Drehmittelachse der Nabenanordnung (10) zu drehen; einen Lagerabstandhalter (28), aufweisend ein Innenumfangsende (28a), bereitgestellt an der Nabenachse (12), und ein Außenumfangsende (28b), beabstandet radial nach außen von dem Innenumfangsende (28a) in einer Radialrichtung bezüglich der Drehmittelachse; und einen ersten Nabenkörper (24), angeordnet an dem Außenumfangsende (28b) des Lagerabstandhalters (28) und den Nabenkörper (14) drehbar stützend.
Nabenanordnung (10) nach Anspruch 1, bei welcher der Lagerabstandhalter (28) in einem Einbauzustand, in dem die Nabenanordnung (10) an dem muskelkraftbetriebenen Fahrzeug montiert ist, eine Axialöffnung (28c), ausgebildet zumindest teilweise in einem Winkelbereich, zwischen einer horizontalen Vorwärtsrichtung und einer vertikalen Aufwärtsrichtung, rechtwinklig zu der horizontalen Vorwärtsrichtung, umfasst, ein Zentralwinkel, definiert durch die horizontale Vorwärtsrichtung und die vertikale Aufwärtsrichtung, gleich neunzig Grad ist, und die horizontale Vorwärtsrichtung und die vertikale Aufwärtsrichtung sich von der Drehmittelachse aus erstrecken.
Nabenanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine Elektroschaltplatine (44), angeordnet in dem Nabenkörper (14), und einen Sensor (52), angeordnet im Nabenkörper (14), wobei der Sensor (52) über einen ersten Leiter (56A) mit der Elektroschaltplatine (44) elektrisch verbunden ist.
Nabenanordnung (10) nach Anspruch 3, bei welcher der Sensor (52) an einer von der Elektroschaltplatine (44) getrennten Position in einer Richtung parallel zur Drehmittelachse angeordnet ist.
Nabenanordnung (10) nach Anspruch 4, bei welcher die Elektroschaltplatine (44) rechtwinklig zur Drehmittelachse angeordnet ist.
Nabenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei welcher der Lagerabstandhalter (28) eine/die Axialöffnung (28c) beinhaltet und der Sensor (52) an einer Position, ausgerichtet axial innerhalb der Axialöffnung (28c) des Lagerabstandhalters (28), angeordnet ist.
Nabenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei welcher die Elektroschaltplatine (44) über einen zweiten Leiter (56B) mit einem Kondensator (54) elektrisch verbunden ist.
Nabenanordnung (10) nach Anspruch 7, bei welcher die Elektroschaltplatine (44) eine Bogenform aufweist und einen ersten Umfangsendabschnitt (44a), einen zweiten Umfangsendabschnitt (44b) und mindestens einen bogenförmigen Rand (44c, 44d), sich zumindest teilweise von dem ersten Umfangsendabschnitt (44a) zu dem zweiten Umfangsendabschnitt (44b) erstreckend, aufweist, und der zweite Leiter (56B) sich von einem von dem ersten Umfangsendabschnitt (44a) und dem zweiten Umfangsendabschnitt (44b) erstreckt.
Nabenanordnung (10) nach Anspruch 8, bei welcher der mindestens eine bogenförmige Rand (44c, 44d) mindestens einen von einem inneren bogenförmigen Rand (44c) und einem äußeren bogenförmigen Rand (44d) bezüglich der Drehmittelachse beinhaltet.
Nabenanordnung (10) nach Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend ein Gehäuse (42), angeordnet in dem Nabenkörper (14) und aufweisend eine Außenumfangsfläche (42a), definierend einen Innenraum (42b), in welchem die Elektroschaltplatine (44) angeordnet ist.
Nabenanordnung (10) nach Anspruch 10, bei welcher das Gehäuse (42) bezüglich der Nabenachse (12) drehfest ist.
Nabenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 11, ferner umfassend ein zweites Nabenkörperlager (26), drehbar stützend ein Ende des Nabenkörpers (14), und das erste Nabenkörperlager (24), das andere Ende des Nabenkörpers (14) bezüglich der Drehmittelachse drehbar stützend.
Nabenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, ferner umfassend eine Kettenradstützstruktur (30), drehbar angeordnet um die Drehmittelachse, um eine Antriebskraft an den Nabenkörper (14) zu übertragen, während sich in einer Antriebsdrehrichtung um die Drehmittelachse drehend.
Nabenanordnung (10) nach Anspruch 13, ferner umfassend ein/en Detektierteil (50), gekoppelt mit der Kettenradstützstruktur (30), wobei der Sensor (52) einen Drehdetektionssensor (52a) umfasst, eingerichtet, um den/das Detektierteil (50) derart zu detektieren, dass eine Drehung der Kettenradstützstruktur (30) um die Drehmittelachse detektiert wird.
Nabenanordnung (10) nach Anspruch 13 oder 14, ferner umfassend ein erstes Kettenradstützlager, drehbar stützend ein erstes Ende (30a) der Kettenradstützstruktur (30), und ein zweites Kettenradstützlager, drehbar stützend ein zweites Ende (30b) der Kettenradstützstruktur (30), das erste Kettenradstützlager und das zweite Kettenradstützlager Außendurchmesser, kleiner als das Außenumfangsende (2ba) des Lagerabstandhalters (28), aufweisend.
Nabenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ferner umfassend einen Stromgenerator (60), bereitgestellt am Nabenkörper (14) und eingerichtet, um elektrische Leistung durch Drehung des Nabenkörpers (14) zu erzeugen.
Elektrokomponente (40) für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug, die Elektrokomponente (40) umfassend: eine Elektroschaltplatine (44) mit einer Bogenform, aufweisend einen ersten Umfangsendabschnitt (44a), einen zweiten Umfangsendabschnitt (44b) und mindestens einen bogenförmigen Rand (44c, 44d), sich zumindest teilweise von dem ersten Umfangsendabschnitt (44a) zu dem zweiten Umfangsendabschnitt (44b) erstreckend; mindestens einen Leiter (56A, 56B), eingerichtet, um sich von einem von dem ersten Umfangsendabschnitt (44a) und dem zweiten Umfangsendabschnitt (44b) zu erstrecken; und mindestens einen Kondensator (54), elektrisch verbunden mit dem mindestens einen Leiter.
Elektrokomponente (40) für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 17, ferner umfassend einen Sensor (62), angeordnet an einer von der Elektroschaltplatine (44) separaten Position, und einen zusätzlichen Leiter (56A, 56B), den Sensor (52) und die Elektroschaltplatine (44) elektrisch verbindend.