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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 5. Januar 2021 eingereichten US-Anmeldung
US 17/141,567 . Die gesamte Offenbarung der US-Anmeldung
US 17/141,567 wird hiermit durch Bezugnahme aufgenommen. Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine planare Ratschenanordnung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug.
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Hintergrundinformationen
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Im Allgemeinen haben Fahrradräder eine Nabe, eine Vielzahl von Speichen und eine ringförmige Felge. Die Nabe hat eine Nabenachse, die nicht-drehbar an einem Rahmen des Fahrrads montiert ist. Die Nabe weist eine Nabenhülle auf, die koaxial mit der Nabenachse gekoppelt ist, so dass die Nabenhülle radial nach außen hinsichtlich der Nabenachse angeordnet ist. Die Lager sind zur Lagerung der Nabenhülle eingerichtet und angeordnet, um eine freie Drehung der Nabenhülle um die Nabenachse zu ermöglichen. Bei fast allen Arten von Fahrrädern, mit Ausnahme von Fixed Gear und Rennrädern, wird ein Rad des Fahrrads, typischerweise das Hinterrad, mit einem Fahrradfreilauf bereitgestellt, der auf einer Nabe des Rads angeordnet ist. Der Fahrradfreilauf hat in der Regel eine Einwegkupplungsfunktion, wodurch er das Drehmoment nur in eine Richtung überträgt. Daher werden Freiläufe verwendet, damit das Fahrrad frei vorwärtsfahren kann, ohne dass sich die Pedale drehen (d. h. im Leerlauf). Während des Leerlaufs befindet sich der Fahrradfreilauf in einem Zustand, in dem sich das Fahrradrad frei drehen kann, während die Kettenräder stillstehen.
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KURZBESCHREIBUNG
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Im Allgemeinen bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Merkmale einer planaren Ratschenanordnung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug. Der Begriff „mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Fahrzeug, das mindestens durch Menschliche-Antriebskraft angetrieben werden kann, beinhaltet jedoch nicht ein Fahrzeug, das nur eine andere Antriebsleistung als menschliche Leistung verwendet. Insbesondere beinhaltet ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug nicht ein Fahrzeug, das ausschließlich einen Verbrennungsmotor als Antriebsleistung nutzt. Bei dem mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeug handelt es sich im Allgemeinen um ein kompaktes, leichtes Fahrzeug, für das in manchen Fällen kein Führerschein für das Fahren auf öffentlichen Straßen erforderlich ist. Die Anzahl der Räder des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs ist nicht begrenzt. Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug beinhaltet beispielsweise ein Einrad und ein Fahrzeug mit drei oder mehr Rädern. Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug beinhaltet beispielsweise verschiedene Arten von Fahrrädern wie ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Citybike, ein Lastenrad und ein Liegerad sowie ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung (E-Bike).
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In Anbetracht des Standes der Technik und gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine planare Ratschenanordnung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug bereitgestellt. Die planare Ratschenanordnung umfasst grundsätzlich ein erstes Ratschenelement und ein zweites Ratschenelement. Das erste Ratschenelement beinhaltet eine eine Vielzahl von ersten gezackten Zähnen definierende erste axiale Fläche. Die ersten gezackten Zähne haben eine erste antreibende Fläche, eine erste nicht-antreibende Fläche und eine erste Zahnspitze. Die ersten Zahnspitzen verbinden entsprechende der ersten antreibenden Flächen und der ersten nicht-antreibenden Flächen. Mindestens eine von den ersten nicht-antreibenden Flächen beinhaltet eine erste konvex gekrümmte Fläche, die einen ersten Krümmungsradius von mindestens 0,5 mm aufweist. Das zweite Ratschenelement beinhaltet eine eine Vielzahl von zweiten gezackten Zähnen definierende zweite axiale Fläche. Die zweiten gezackten Zähne haben eine zweite antreibende Fläche, eine zweite nicht-antreibende Fläche und eine zweite Zahnspitze. Die zweiten Zahnspitzen verbinden entsprechende der zweiten antreibenden Flächen und der zweiten nicht-antreibenden Flächen. Das erste Ratschenelement und das zweite Ratschenelement sind zum gemeinsamen Drehen um eine Rotationsachse in einer Antriebsrichtung eingerichtet, wobei die ersten antreibenden Flächen die zweiten antreibenden Flächen berühren. Mindestens eines von dem ersten Ratschenelement und dem zweiten Ratschenelement ist in einer axialen Richtung der Rotationsachse beweglich, um eine relative Rotation zwischen dem ersten Ratschenelement und dem zweiten Ratschenelement um die Rotationsachse in einer nicht-antreibenden Richtung zu ermöglichen, wobei die ersten nicht-antreibenden Flächen und die zweiten nicht-antreibenden Flächen einander gleitend berühren.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem ersten Aspekt kann das Geräusch unterdrückt werden, mit dem die nicht-antreibenden Flächen aneinanderstoßen, wenn die ersten nicht-antreibenden Flächen und die zweiten nicht-antreibenden Flächen einander gleitend berühren.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung gemäß dem ersten Aspekt mit einem ersten Krümmungsradius von mindestens 1,0 mm eingerichtet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem zweiten Aspekt kann das Geräusch weiter unterdrückt werden, mit dem die nicht-antreibenden Flächen aneinanderstoßen, wenn die ersten nicht-antreibenden Flächen und die zweiten nicht-antreibenden Flächen einander gleitend berühren.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung gemäß dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt mit einem ersten Krümmungsradius von mindestens 1,5 mm eingerichtet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem dritten Aspekt kann das Geräusch noch weiter unterdrückt werden, mit dem die nicht-antreibenden Flächen aneinanderstoßen, wenn die ersten nicht-antreibenden Flächen und die zweiten nicht-antreibenden Flächen einander gleitend berühren.
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Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung gemäß einem der ersten bis dritten Aspekte eingerichtet, damit die mindestens eine der ersten nicht-antreibenden Flächen weiter eine erste planare Fläche beinhaltet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem vierten Aspekt kann ein sanftes Gleiten entlang der mindestens einen der ersten nicht-antreibenden Flächen gewährleistet werden.
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Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach einem der ersten bis vierten Aspekte eingerichtet, damit die mindestens eine von den ersten nicht-antreibenden Flächen weiter eine erste konkav gekrümmte Fläche beinhaltet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem fünften Aspekt kann ein sanftes Gleiten entlang der mindestens einen der ersten nicht-antreibenden Flächen gewährleistet werden.
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Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach dem fünften Aspekt eingerichtet, damit die erste konvex gekrümmte Fläche zwischen der ersten Zahnspitze und der ersten konkav gekrümmten Fläche der mindestens einen von den ersten nicht-antreibenden Flächen befindlich ist.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem sechsten Aspekt ist es möglich, ein Berühren der ersten Zahnspitze durch die zweiten nicht-antreibenden Flächen zu minimieren.
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Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach dem fünften Aspekt oder dem sechsten Aspekt eingerichtet, damit die mindestens eine von den ersten nicht-antreibenden Flächen mindestens eine/die erste planare Fläche beinhaltet, die die erste konvex gekrümmte Fläche und die erste konkav gekrümmte Fläche verbindet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem siebten Aspekt kann ein sanftes Gleiten entlang der mindestens einen von den ersten nicht-antreibenden Flächen gewährleistet werden.
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Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach dem fünften Aspekt oder dem sechsten Aspekt eingerichtet, damit die erste konvex gekrümmte Fläche und die erste konkav gekrümmte Fläche für die mindestens eine von den ersten nicht-antreibenden Flächen durchgehend ohne eine planare Fläche dazwischen sind.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem achten Aspekt kann ein sanftes Gleiten entlang der mindestens einen von den ersten nicht-antreibenden Flächen gewährleistet werden.
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Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach einem der ersten bis achten Aspekte eingerichtet, damit die mindestens eine von den ersten nicht-antreibenden Flächen einen ersten Neigungswinkel hinsichtlich einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse aufweist, der größer als null und kleiner oder gleich fünfundzwanzig Grad ist.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem neunten Aspekt ist es möglich, die Kraft des Aneinanderstoßens der nicht-antreibenden Flächen zu reduzieren, da die nicht-antreibenden Flächen leicht gleiten. Daher kann der Aufprall beim Aneinanderstoßen der nicht-antreibenden Flächen verringert werden und das erzeugte Geräusch kann verringert werden.
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Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung gemäß dem neunten Aspekt eingerichtet, damit die ersten Neigungswinkel zwanzig Grad oder weniger betragen.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem zehnten Aspekt ist es möglich, den Aufprall weiter zu reduzieren und das erzeugte Geräusch zu verringern, wenn die nicht-antreibenden Flächen aneinanderstoßen.
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Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach dem neunten Aspekt oder dem zehnten Aspekt eingerichtet, damit die ersten Neigungswinkel sechzehn Grad oder weniger betragen.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem elften Aspekt ist es möglich, den Aufprall noch weiter zu reduzieren und das erzeugte Geräusch zu verringern, wenn die nicht-antreibenden Flächen aneinanderstoßen.
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Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung gemäß einem der ersten bis elften Aspekte eingerichtet, damit mindestens eine von den ersten Zahnspitzen eine erste ebene Fläche beinhaltet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem zwölften Aspekt ist es möglich, eine Scherkraft der mindestens einen von den ersten Zahnspitzen zu verbessern.
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Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach einem der ersten bis zwölften Aspekte eingerichtet, damit das erste Ratschenelement weiterhin eine erste Grundfläche zwischen benachbarten von den ersten gezackten Zähnen beinhaltet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem dreizehnten Aspekt ist es möglich, ein Berühren der nicht-antreibenden Flächen an den Zahnspitzen der Zähne zu vermeiden, um eine Beschädigung der Zahnspitzen zu minimieren, wenn die planare Ratschenanordnung mit einer sehr hohen Geschwindigkeit rotiert.
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Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach dem dreizehnten Aspekt eingerichtet, damit das zweite Ratschenelement weiter eine zweite Grundfläche zwischen benachbarten von den zweiten gezackten Zähnen beinhaltet, und mindestens eine von den ersten Zahnspitzen von den zweiten Grundflächen beabstandet ist, wenn die ersten antreibenden Flächen mit den zweiten antreibenden Flächen in Eingriff sind/gebracht werden.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem vierzehnten Aspekt ist es möglich ein Berühren der Zahnspitzen der Zähne mit der passenden Ratsche zu vermeiden, um Schäden an den Zahnspitzen zu minimieren.
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Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung gemäß einem der ersten bis vierzehnten Aspekte eingerichtet, damit die ersten gezackten Zähne eine Außenfläche mit einer Aluminiumlegierung beinhalten.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem fünfzehnten Aspekt ist es möglich, den Aufprall beim Aneinanderstoßen der nicht-antreibenden Flächen durch Verwendung eines weichen Materials, wie z.B. einer Aluminiumlegierung, zu reduzieren.
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Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach einem der ersten bis fünfzehnten Aspekte eingerichtet, damit mindestens eine von den zweiten nicht-antreibenden Flächen eine zweite konvex gekrümmte Fläche mit einem zweiten Krümmungsradius von mindestens 0,5 mm beinhaltet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem sechzehnten Aspekt kann das Geräusch weiter unterdrückt werden, mit dem die nicht-antreibenden Flächen aneinanderstoßen, wenn die ersten nicht-antreibenden Flächen und die zweiten nicht-antreibenden Flächen einander gleitend berühren.
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Gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung gemäß dem sechzehnten Aspekt mit einem zweiten Krümmungsradius von mindestens 1,0 mm eingerichtet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem siebzehnten Aspekt ist es möglich, das Geräusch noch weiter zu unterdrücken, mit dem die nicht-antreibenden Flächen aneinanderstoßen, wenn die ersten nicht-antreibenden Flächen und die zweiten nicht-antreibenden Flächen einander gleitend berühren.
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Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach dem sechzehnten Aspekt oder dem siebzehnten Aspekt mit einem zweiten Krümmungsradius von mindestens 1,5 mm eingerichtet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem achtzehnten Aspekt ist es möglich, das Geräusch noch weiter zu unterdrücken, mit dem die nicht-antreibenden Flächen aneinanderstoßen, wenn die ersten nicht-antreibenden Flächen und die zweiten nicht-antreibenden Flächen einander gleitend berühren.
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Gemäß einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung gemäß einem der sechzehnten bis achtzehnten Aspekte eingerichtet, damit die mindestens eine von den zweiten nicht-antreibenden Flächen weiter eine zweite planare Fläche beinhaltet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem neunzehnten Aspekt kann ein sanftes Gleiten entlang der mindestens einen von den zweiten nicht-antreibenden Flächen gewährleistet werden.
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Gemäß einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung gemäß einem der sechzehnten bis neunzehnten Aspekte eingerichtet, damit die mindestens eine von den zweiten nicht-antreibenden Flächen mindestens eine zweite konkav gekrümmte Fläche beinhaltet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem zwanzigsten Aspekt ist es möglich, ein sanftes Gleiten entlang der mindestens einen von den zweiten nicht-antreibenden Flächen sicherzustellen.
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Gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach dem zwanzigsten Aspekt eingerichtet, damit die zweite konvex gekrümmte Fläche zwischen der zweiten Zahnspitze und der zweiten konkav gekrümmten Fläche der mindestens einen von den zweiten nicht-antreibenden Flächen befindlich ist.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem einundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, ein Berühren der zweiten Zahnspitze durch die ersten nicht-antreibenden Flächen zu minimieren.
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Gemäß einem zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach dem zwanzigsten Aspekt eingerichtet, damit die mindestens eine von den zweiten nicht-antreibenden Flächen mindestens eine/die zweite planare Fläche beinhaltet, die die zweite konvex gekrümmte Fläche und die zweite konkav gekrümmte Fläche verbindet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem zweiundzwanzigsten Aspekt kann ein sanftes Gleiten entlang der mindestens einen von den zweiten nicht-antreibenden Flächen gewährleistet werden.
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Gemäß einem dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach dem zwanzigsten Aspekt eingerichtet, damit die zweite konvex gekrümmte Fläche und die zweite konkav gekrümmte Fläche für die mindestens eine von den zweiten nicht-antreibenden Flächen durchgehend ohne eine planare Fläche dazwischen sind.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem dreiundzwanzigsten Aspekt kann ein sanftes Gleiten entlang der mindestens einen von den zweiten nicht-antreibenden Flächen gewährleistet werden.
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Gemäß einem vierundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach einem der sechzehnten bis dreiundzwanzigsten Aspekte eingerichtet, damit die mindestens eine von den zweiten nicht-antreibenden Flächen einen zweiten Neigungswinkel hinsichtlich einer Ebene senkrecht zu der Rotationsachse aufweist, der größer als null Grad und kleiner oder gleich fünfundzwanzig Grad ist.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem vierundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, die Kraft des Aneinanderstoßens der nicht-antreibenden Flächen zu verringern, da die nicht-antreibenden Flächen leicht gleiten. Daher kann der Aufprall, wenn die nicht-antreibenden Flächen aneinanderstoßen, verringert werden, und der erzeugte Lärm kann verringert werden.
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Gemäß einem fünfundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach dem vierundzwanzigsten Aspekt mit einem zweiten Neigungswinkel von kleiner oder gleich zwanzig Grad eingerichtet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem fünfundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, den Aufprall weiter zu verringern und den Lärm zu verringern, der entsteht, wenn die nicht-antreibenden Flächen aneinanderstoßen.
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Gemäß einem sechsundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach dem vierundzwanzigsten oder dem fünfundzwanzigsten Aspekt mit einem zweiten Neigungswinkel von kleiner oder gleich sechzehn Grad eingerichtet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem sechsundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, den Aufprall noch weiter zu verringern und den Lärm zu verringern, der entsteht, wenn die nicht-antreibenden Flächen aneinanderstoßen.
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Gemäß einem siebenundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach einem der sechzehnten bis sechsundzwanzigsten Aspekte eingerichtet, damit mindestens eine von den zweiten Zahnspitzen eine zweite ebene Fläche beinhaltet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem siebenundzwanzigsten Aspekt kann eine Scherkraft der mindestens einen von den zweiten Zahnspitzen verbessert werden.
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Gemäß einem achtundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach einem der sechzehnten bis siebenundzwanzigsten Aspekte eingerichtet, damit das zweite Ratschenelement weiter eine zweite Grundfläche zwischen benachbarten von den zweiten gezackten Zähnen beinhaltet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem achtundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, ein Berühren der nicht-antreibenden Flächen an den Zahnspitzen der Zähne zu vermeiden, um eine Beschädigung der Zahnspitzen zu minimieren, wenn die planare Ratschenanordnung mit einer sehr hohen Geschwindigkeit rotiert.
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Gemäß einem neunundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung nach dem achtundzwanzigsten Aspekt eingerichtet, damit das erste Ratschenelement weiter eine erste Grundfläche zwischen benachbarten von den ersten gezackten Zähnen beinhaltet und mindestens eine von den zweiten Zahnspitzen von den ersten Grundflächen beabstandet ist, wenn die ersten antreibenden Flächen mit den zweiten antreibenden Flächen in Eingriff sind/gebracht werden.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem neunundzwanzigsten Aspekt kann ein Berühren der Zahnspitzen der Zähne mit der passenden Ratsche vermieden werden, um Schäden an den Zahnspitzen zu minimieren.
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Gemäß einem dreißigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung gemäß einem der sechzehnten bis neunundzwanzigsten Aspekte eingerichtet, damit die zweiten gezackten Zähne eine äußere Fläche mit einer Aluminiumlegierung beinhalten.
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Bei der planaren Ratschenanordnung gemäß dem dreißigsten Aspekt kann der Aufprall, wenn die nicht-antreibenden Flächen aneinanderstoßen, durch Verwendung eines weichen Materials wie einer Aluminiumlegierung verringert werden.
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Gemäß einem einunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung gemäß einem der ersten bis dreißigsten Aspekte eingerichtet, damit das erste Ratschenelement eine Gesamtzahl der in einem ersten Ring mit einem ersten äußeren Ratschendurchmesser angeordneten ersten gezackten Zähne aufweist, damit ein erstes Verhältnis der Gesamtzahl der ersten gezackten Zähne dividiert durch den ersten äußeren Ratschendurchmesser 0,7 oder mehr beträgt.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem einunddreißigsten Aspekt ist es möglich, das Geräusch zu verringern, das durch die aneinanderstoßenden nicht-antreibenden Flächen der gezackten Zähne erzeugt wird, weil die Anzahl der erzeugten Geräusche verringert wird.
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Gemäß einem zweiunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die planare Ratschenanordnung gemäß dem einunddreißigsten Aspekt mit einem ersten Verhältnis von 1,5 oder weniger eingerichtet.
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Mit der planaren Ratschenanordnung gemäß dem zweiunddreißigsten Aspekt ist es möglich, das Geräusch, das durch die aneinanderstoßenden nicht-antreibenden Flächen der gezackten Zähne erzeugt wird, weiter zu verringern, da die Anzahl der erzeugten Geräusche reduziert wird.
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Gemäß einem dreiunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Nabenanordnung die planare Ratschenanordnung nach einem der ersten bis zweiunddreißigsten Aspekte und umfasst weiter eine Nabenachse, einen Nabenkörper und einen Kettenradträger. Die Nabenachse definiert die Rotationsachse. Der Nabenkörper ist drehbar um die Nabenachse angeordnet. Der Kettenradträger ist über die planare Ratschenanordnung drehbar mit der Nabenachse gekoppelt, um eine Antriebskraft von dem Kettenradträger auf den Nabenkörper zu übertragen, während sich der Kettenradträger in der Antriebsrichtung dreht.
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Mit der Nabe gemäß dem dreiunddreißigsten Aspekt ist es möglich, eine Nabe bereitzustellen, bei der das durch das Aneinanderstoßen der nicht-antreibenden Flächen erzeugte Geräusch unterdrückt wird, wenn die ersten nicht-antreibenden Flächen und die zweiten nicht-antreibenden Flächen während des Auslaufens einander gleitend berühren.
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Auch andere Gegenstände, Merkmale, Aspekte und Vorteile der offenbarten planaren Ratschenanordnung werden für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung erkennbar werden, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der planaren Ratschenanordnung offenbart.
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Figurenliste
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Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden:
- 1 ist eine Seitenansicht eines mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs (z. B. eines Fahrrads), das mit einem Hinterrad mit einer Nabe mit einer planaren Ratschenanordnung gemäß einer Ausführungsform ausgestattet ist;
- 2 ist eine perspektivische Ansicht der Nabe des Hinterrads des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs, das in 1 dargestellt ist;
- 3 ist eine Längsschnittansicht der in 2 dargestellten Nabe, wobei die Vorrichtung zur Sicherung des Rahmens weggelassen ist;
- 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts der in 3 dargestellten Nabe, die das erste Ratschenelement und das zweite Ratschenelement der planaren Ratschenanordnung in einer Eingriffsposition zum Antrieb eines Nabenkörpers der Nabe zeigt;
- 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des in 4 dargestellten Abschnitts der Nabe, die das erste Ratschenelement und das zweite Ratschenelement in einer außer Eingriff befindlichen Position zum Auslaufen zeigt;
- 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht ausgewählter Teile des Freilaufs der in den 1 bis 5 dargestellten Nabe;
- 7 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung anderer ausgewählter Teile des Freilaufs der in den 1 bis 5 dargestellten Nabe;
- 8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung anderer ausgewählter Teile des Freilaufs der in den 1 bis 5 dargestellten Nabe;
- 9 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung anderer ausgewählter Teile des Freilaufs der in den 1 bis 5 dargestellten Nabe;
- 10 ist eine perspektivische Ansicht des Kettenradträgers des Freilaufs der in den 1 bis 5 dargestellten Nabe;
- 11 ist eine perspektivische Ansicht des ersten Ratschenelements der in den 1 bis 5 dargestellten Nabe;
- 12 ist eine Seitenansicht des in 11 dargestellten ersten Ratschenelements der in den 1 bis 5 dargestellten Nabe;
- 13 ist eine perspektivische Ansicht des zweiten Ratschenelements der in den 1 bis 5 dargestellten Nabe;
- 14 ist eine Seitenansicht des in 11 dargestellten zweiten Ratschenelements der in den 1 bis 5 dargestellten Nabe;
- 15 ist eine vergrößerte schematische Profilansicht der ersten gezackten Zähne des ersten Ratschenelements der in den 1 bis 5 dargestellten Nabe;
- 16 ist eine vergrößerte schematische Profilansicht der zweiten gezackten Zähne des zweiten Ratschenelements der in den 1 bis 5 dargestellten Nabe;
- 17 ist eine vergrößerte schematische Profilansicht der ersten gezackten Zähne des ersten Ratschenelements und der zweiten gezackten Zähne des zweiten Ratschenelements für die in den 1 bis 5 dargestellte Nabe, bei der die ersten gezackten Zähne mit den zweiten gezackten Zähnen in Eingriff stehen, um den Nabenkörper der Nabe anzutreiben, wenn sich der Kettenradträger in einer Antriebsrichtung dreht;
- Die 18 bis 22 sind eine Reihe von vergrößerten schematischen Profilansichten, ähnlich wie 17, bei denen jedoch die ersten gezackten Zähne relativ zu den zweiten gezackten Zähnen gleiten, wenn sich der Nabenkörper dreht, während der Kettenradträger stationär bleibt;
- 23 ist eine vergrößerte schematische Profilansicht mit abgewandelten ersten gezackten Zähne eines ersten Ratschenelements und abgewandelten zweiten gezackten Zähnen eines zweiten Ratschenelements für die in den 1 bis 5 dargestellte Nabe, bei der die ersten gezackten Zähne mit den zweiten gezackten Zähnen in Eingriff stehen, um den Nabenkörper der Nabe anzutreiben, wenn sich der Kettenradträger in eine Antriebsrichtung dreht;
- 24 ist eine vergrößerte schematische Profilansicht mit abgewandelten ersten gezackten Zähnen eines ersten Ratschenelements und abgewandelten zweiten gezackten Zähnen eines zweiten Ratschenelements für die in den 1 bis 5 dargestellte Nabe, bei der die ersten gezackten Zähne mit den zweiten gezackten Zähnen in Eingriff stehen, um den Nabenkörper der Nabe anzutreiben, wenn sich der Kettenradträger in einer Antriebsrichtung dreht; und
- 25 ist eine vergrößerte schematische Profilansicht mit abgewandelten ersten gezackten Zähnen eines ersten Ratschenelements und abgewandelten zweiten gezackten Zähnen eines zweiten Ratschenelements für die in den 1 bis 5 dargestellte Nabe, bei der die ersten gezackten Zähne mit den zweiten gezackten Zähnen in Eingriff stehen, um den Nabenkörper der Nabe anzutreiben, wenn sich der Kettenradträger in einer Antriebsrichtung dreht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausgewählte Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Der Fachmann auf dem Gebiet der mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeuge (z.B. Fahrräder) wird aus dieser Offenbarung erkennen, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung der Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten bereitgestellt werden.
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In Bezug auf 1 ist zunächst ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug V dargestellt, das gemäß einer Ausführungsform mit einer Nabe 10 ausgestattet ist. In dieser Ausführungsform ist das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug V ein Fahrrad und die Nabe 10 ist eine Fahrradnabe. Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug V beinhaltet ein Vorderrad FW und ein Hinterrad RW, die drehbar an einem Fahrzeugkörper VB befestigt sind. Hier ist die Nabe 10 am Hinterrad RW bereitgestellt. Der Fahrzeugkörper VB ist auch mit einer Lenkstange H und einer Vorderradgabel FF zum Lenken des Vorderrads FW bereitgestellt. Der Fahrzeugkörper VB ist auch mit einem Sattel S bereitgestellt, auf dem ein Fahrer während des Fahrens des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs V sitzen kann.
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Wie in 1 dargestellt, umfasst das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug V ferner eine Antriebsanordnung 12. Die Antriebsanordnung 12 umfasst die Nabenanordnung 10. Beispielsweise handelt es sich bei der Antriebsanordnung 12 um eine kettengetriebene Anordnung. Die Antriebsanordnung 12 umfasst ferner eine Kurbelanordnung 14, eine Kette 16 (d. h. ein Element zur Kraftübertragung), mehrere vordere Kettenräder 18 (d. h. einen vorderen drehbaren Körper) und mehrere hintere Kettenräder 20 (d. h. einen hinteren drehbaren Körper). Die Kette 16 ist für die mechanische Verbindung zwischen der Kurbel 14 und der Nabe 10 bereitgestellt. So kann eine Drehkraft, die durch die Drehung der Kurbel 14 in einer Vorwärtsfahrtrichtung R verursacht wird, über die Kette 16 auf die Nabe 10 übertragen werden. Die Kurbel 14 beinhaltet eine Kurbelwelle 14A und ein Paar von Kurbelarmen 14B. Ein Pedal PD ist drehbar mit dem distalen Ende jedes der Kurbelarme 14B gekoppelt. Die Kurbelarme 14B sind an gegenüberliegenden Enden der Kurbelwelle 14A bereitgestellt. Die Kette 16 kann eine mechanische Verbindung zwischen den vorderen Kettenrädern 18 und den an der Nabe 10 vorgesehenen hinteren Kettenrädern 20 bereitstellen.
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Hier beinhaltet das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug V weiterhin einen an dem Fahrzeugkörper VB befestigten Umwerfer FD zum Schalten der Kette 16 zwischen den an der Kurbel 14 bereitgestellten Kettenrädern 18. Außerdem beinhaltet das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug V weiterhin einen an der Rückseite des Fahrzeugkörpers VB befestigten Hinterumwerfer RD zum Schalten der Kette 16 zwischen den an der Nabe 10 bereitgestellten hinteren Kettenrädern 20. Der Vorderumwerfer FD und der Hinterumwerfer RD sind eine Art von Gangwechselvorrichtung. Beispielsweise handelt es sich bei dem Vorderumwerfer FD und dem Hinterumwerfer RD um elektrische Umwerfer (d. h. elektrische Gangwechselvorrichtungen). Der Vorderumwerfer FD und der Hinterumwerfer RD werden betätigt, wenn ein Fahrer des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs V eine Betätigungsvorrichtung oder einen Schalthebel SL manuell betätigt. Der Vorderumwerfer FD und der Hinterumwerfer RD können auch automatisch betätigt sein/werden, basierend auf den Fahrbedingungen und/oder den Betriebsbedingungen des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs V.
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Die Struktur der Nabe 10 wird nun insbesondere unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 beschrieben. Die Nabe 10 umfasst grundsätzlich eine Nabenachse 30, einen Nabenkörper 32 und einen Kettenradträger 34. Die Nabenachse 30 definiert die Rotationsachse CA. Der Nabenkörper 32 ist drehbar um die Nabenachse 30 angeordnet. Der Kettenradträger 34 ist drehbar mit der Nabenachse 30 gekoppelt, um eine Antriebskraft vom Kettenradträger 34 auf den Nabenkörper 32 zu übertragen, während sich der Kettenradträger 34 in einer Antriebsrichtung D1 dreht, wie später erläutert. Grundsätzlich ist die Nabenachse 30 nicht-drehbar an dem Fahrzeugkörper VB befestigt, und der Nabenkörper 32 ist drehbar um die Nabenachse 30 montiert. Wie in 1 dargestellt, dreht sich der Nabenkörper 32 relativ zur Nabenachse 30 in einer Antriebsrichtung D1, die einer Vorwärtsfahrtrichtung R des Hinterrades RW entspricht. Der Kettenradträger 34 ist zur Lagerung der hinteren Kettenräder 22 eingerichtet.
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Hier ist die Nabenachse 30 ein herkömmliches Element mit einem Wellenabschnitt 30a mit einer auf ein erstes Gewindeende der Nabenachse 30 geschraubten ersten Endkappe 30b und einer auf ein zweites Gewindeende der Nabenachse 30 geschraubten zweiten Endkappe 30c. Die Nabenachse 30 definiert eine Rotationsachse CA. Der Nabenkörper 32 ist drehbar an der Nabenachse 30 montiert, um sich um die Rotationsachse CA zu drehen. Der Nabenkörper 32 hat einen zentralen rohrförmigen Körper 32a und ein Paar von Speichenbefestigungsflanschen 32b und 32c, die sich in radialer Richtung vom zentralen rohrförmigen Körper 32a nach außen erstrecken.
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Wie in 2 gezeigt, ist eine Rahmensicherungsvorrichtung 36 bereitgestellt, um die Nabe 10 auf herkömmliche Weise an einem Fahrradrahmen F (siehe 1) zu befestigen. In der ersten dargestellten Ausführungsform beinhaltet die Rahmensicherungsvorrichtung 36 einen Zapfen oder eine Spindel 36a, die einen Nockenhebelmechanismus 36b beinhaltet, der an einem Ende der Spindel 36a montiert ist. Auf diese Weise kann die Nabe 10 an einem hinteren Bereich des Fahrzeugkörpers VB des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs V montiert werden, wie in 1 dargestellt.
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Wie in 3 dargestellt, umfasst die Nabe 10 ferner mindestens eine Nabenanordnung zur drehbaren Lagerung des Nabenkörpers 32 auf der Nabenachse 30. In der dargestellten Ausführungsform ist der Nabenkörper 32 durch ein Paar von Lageranordnungen 38A und 38B drehbar an der Nabenachse 30 montiert. Bei den Lageranordnungen 38A und 38B handelt es sich um herkömmliche Teile, die im Fahrradbereich gut bekannt sind, und daher werden die Lageranordnungen 38A und 38B hier nicht im Detail diskutiert oder dargestellt. Auch andere Lageranordnungen können je nach Bedarf und/oder Wunsch verwendet werden.
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In Bezug auf die 3 und 6 umfasst die Nabe 10 zumindest eine Nabenanordnung zur drehbaren Lagerung des Kettenradträgers 34 auf der Nabenachse 30. In der dargestellten Ausführungsform ist der Kettenradträger 34 durch ein Paar von Lageranordnungen 40A und 40B drehbar mit der Nabenachse 30 gekoppelt, wie in 3 zu sehen. Der Kettenradträger 34 wird durch die zweite Endkappe 30c axial auf der Nabenachse 30 gehalten. Die zweite Endkappe 30c wird auf den Wellenabschnitt 30a der Nabenachse 30 geschraubt, um einen Innenring der Lageranordnung 40B zu berühren. Zwischen der zweiten Endkappe 30c und der Nabenachse 30 ist ein O-Ring 44 zur Abdichtung der dazwischen liegenden Schnittstelle bereitgestellt. Außerdem ist ein erster Dichtungsring 46 im Inneren des Kettenradträgers 34 und ein zweiter Dichtungsring 48 an der Außenseite der zweiten Endkappe 30c bereitgestellt, um den Raum zwischen dem Inneren des Kettenradträgers 34 und der Außenseite der zweiten Endkappe 30c abzudichten.
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In Bezug auf die 3 bis 7 ist eine planare Ratschenanordnung 50 für das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug V bereitgestellt. Genauer gesagt, umfasst die Nabe 10 die planare Ratschenanordnung 50. Die planare Ratschenanordnung 50 ist zum Übertragen einer Antriebskraft von dem Kettenradträger 34 auf den Nabenkörper 32 eingerichtet, während sich der Kettenradträger 34 in der Antriebsrichtung D1 dreht. Mit anderen Worten, der Kettenradträger 34 ist über die planare Ratschenanordnung 50 drehbar mit der Nabenachse 30 gekoppelt, um eine Antriebskraft vom Kettenradträger 34 auf den Nabenkörper 32 zu übertragen, während sich der Kettenradträger 34 in der Antriebsrichtung D1 dreht.
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Die planare Ratschenanordnung 50 fungiert als Einwegkupplung zwischen dem Nabenkörper 32 und dem Kettenradträger 34, um ein Auslaufen oder einen Freilauf des Kettenradträgers 34 hinsichtlich des Nabenkörpers 32 zu ermöglichen. Insbesondere erfolgt ein Auslaufen oder Freilauf, wenn der Kettenradträger 34 durch eine Kette 16 daran gehindert wird, sich in der Antriebsrichtung D1 (d. h. im Uhrzeigersinn um die Rotationsachse CA, von der Freilaufseite der Nabe 10 aus gesehen) zu drehen, während sich der Nabenkörper 32 in der Vorwärtsfahrtrichtung R dreht. Außerdem erfolgt ein Auslaufen oder Freilauf, wenn sich der Nabenkörper 32 in der Vorwärtsfahrtrichtung R schneller dreht als der Kettenradträger 34 in der Antriebsrichtung D1 durch die Kette 16. Ein Ausrollen oder Freilauf liegt auch dann vor, wenn sich der Kettenradträger 34 in einer Nicht-Antriebsrichtung D2 durch die Kette 16 dreht, weil der Fahrer rückwärts tritt.
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Grundsätzlich umfasst die planare Ratschenanordnung 50 ein erstes Ratschenelement 51 und ein zweites Ratschenelement 52. Die planare Ratschenanordnung 50 umfasst ferner ein Vorspannelement 53. Wie in den 4 und 5 dargestellt, ist das Vorspannelement 53 zwischen dem Nabenkörper 32 und dem zweiten Ratschenelement 52 angeordnet. Das Vorspannelement 53 spannt das zweite Ratschenelement 52 in der axialen Richtung A in Richtung des ersten Ratschenelements 51 in die Eingriffsposition vor. Vorzugsweise ist das Vorspannelement 53 zum Drehen mit dem Nabenkörper 32 eingerichtet. In der dargestellten Ausführungsform weist das Vorspannelement 53 einen Vorsprung auf, der in einer Aussparung des Nabenkörpers 32 angeordnet ist/wird, damit sich das Vorspannelement 53 zusammen mit dem Nabenkörper 32 dreht. Wenn sich der Kettenradträger 34 in einer Ruheposition befindet (d.h. kein Drehmoment auf ihn einwirkt), behält das Vorspannelement 53 das zweite Ratschenelement 52 in Antriebseingriff mit dem ersten Ratschenelement 51. Das Vorspannelement 53 beinhaltet beispielsweise in der dargestellten Ausführungsform eine Druckfeder und das Reibelement 54. Mit anderen Worten: In der dargestellten Ausführungsform ist das Reibelement 54 als separates Teil bereitgestellt, das an dem dem zweiten Ratschenelement 52 zugewandten Ende der Druckfeder des Vorspannelements 53 befestigt ist. Alternativ kann das Reibelement 54 auch weggelassen werden, so dass eine Endwindung des Vorspannelements 53 ein Reibelement bildet.
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Das erste Ratschenelement 51 und das zweite Ratschenelement 52 bewegen sich relativ zueinander in axialer Richtung, wie in 5 dargestellt. Insbesondere ist/wird das zweite Ratschenelement 52 durch das Vorspannelement 53 in einer ersten axialen Richtung A1 in Richtung des ersten Ratschenelements 51 in eine Eingriffsposition vorgespannt, wie in 4 dargestellt. Während des Freilaufs hört der Kettenradträger 34 auf, sich in der Antriebsrichtung D1 zu drehen, und der Nabenkörper 32 dreht sich weiter in der Vorwärtsfahrtrichtung R. Infolge des Stillstands des Kettenradträgers 34 in der Antriebsrichtung D1 ist/wird das zweite Ratschenelement 52 gegen die Kraft des Vorspannelements 53 in der zweiten axialen Richtung A2 von dem ersten Ratschenelement 51 wegbewegt. Auf diese Weise können das erste Ratschenelement 51 und das zweite Ratschenelement 52 relativ zueinander gleiten, wie in 5 dargestellt.
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Wie in den 4 und 5 zu sehen ist, ist ein Staubschutz 56 zur Abdeckung des ringförmigen Spalts zwischen dem Kettenradträger 34 und dem Nabenkörper 32 bereitgestellt. Mit einer Lagerungshaltevorrichtung wird der Staubschutz 56 an dem Nabenkörper 32 gelagert. Die Lagerungshaltevorrichtung beinhaltet eine äußere Kappe 58 und einen Haltering oder Clip 60. Die äußere Kappe 58 ist zwischen dem Kettenradträger 34 und dem Nabenkörper 32 angeordnet. Der Haltering oder Clip 60 ist in einer Aussparung im Kettenradträger 34 angeordnet, um den Haltering 60 auf dem Kettenradträger 34 zu halten und die axiale Bewegung der Außenkappe 58 nach außen zu begrenzen.
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Die Nabe 10 beinhaltet weiter einen Umfangsabstandshalter 62 und einen Axialabstandshalter 64. Der Umfangsabstandshalter 62 ist zwischen dem Nabenkörper 32 und dem ersten Ratschenelement 51 angeordnet, um den Umfangsraum zwischen dem ersten Ratschenelement 51 und dem Nabenkörper 32 einzunehmen. Der Axialabstandshalter 64 ist zwischen dem Kettenradträger 34 und dem ersten Ratschenelement 51 angeordnet, um den axialen Raum zwischen dem Kettenradträger 34 und dem ersten Ratschenelement 51 einzunehmen.
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In Bezug auf die 6, 7 und 10 bildet der Kettenradträger 34 ein rohrförmiges Antriebselement. Der Kettenradträger 34 ist drehbar an der Nabenachse 30 montiert, um sich um die Rotationsachse CA zu drehen. Der Kettenradträger 34 weist eine äußere Umfangsfläche 66 auf. Die äußere Umfangsfläche 66 ist mit einer Vielzahl von sich axial erstreckenden Nuten 68 für den nicht-drehbaren Eingriff mit den hinteren Kettenrädern 20 in herkömmlicher Weise bereitgestellt. Die Nuten 68 sind parallel zueinander und erstrecken sich parallel zur Rotationsachse CA. Wie in 2 zu sehen ist, werden die hinteren Kettenräder 20 auf herkömmliche Weise auf dem Kettenradträger 34 gehalten, z. B. durch eine herkömmliche Mutter, die in den Kettenradträger 34 geschraubt wird. Der Kettenradträger 34 hat eine weitere äußere Umfangsfläche 70 mit einer Vielzahl schraubenförmiger Nuten 72, die hinsichtlich der Rotationsachse CA schraubenförmig angeordnet sind.
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Das zweite Ratschenelement 52 ist auf der äußeren Fläche 70 des Kettenradträgers 34 über die schraubenförmigen Nuten 72 beweglich gelagert. Der Kettenradträger 34 beinhaltet auch einen Anschlag 74, der an dem ersten Ratschenelement 51 anliegt, um die axiale Bewegung des ersten Ratschenelements 51 weg vom Nabenkörper 32 zu begrenzen. In einer axialen Richtung der Rotationsachse CA ist das erste Ratschenelement 51 zwischen dem Anschlag 74 und dem zweiten Ratschenelement 52 angeordnet.
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In Bezug auf die 11 und 12 wird nun das erste Ratschenelement 51 ausführlicher erläutert. Das erste Ratschenelement 51 ist ein ringförmiges Element. Das erste Ratschenelement 51 beinhaltet eine erste axiale Fläche 80, die eine Vielzahl von ersten gezackten Zähnen 82 definiert. Die erste axiale Fläche 80 liegt dem zweiten Ratschenelement 52 axial gegenüber. Die ersten gezackten Zähne 82 sind zum Eingriff mit dem zweiten Ratschenelement 52 eingerichtet, damit das erste Ratschenelement 51 und das zweite Ratschenelement 52 sich gemeinsam in der Antriebsrichtung D1 drehen und sich relativ zueinander in der Nichtantriebsrichtung D2 drehen.
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In Bezug auf die 8 und 9 ist das erste Ratschenelement 51 ein ringförmiges Element, das konzentrisch um die Nabenachse 30 angeordnet ist. Das erste Ratschenelement 51 ist zum Drehen mit dem Nabenkörper 32 eingerichtet. Insbesondere beinhaltet das erste Ratschenelement 51 auch eine äußere Umfangsfläche 84 mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 86. Die Vorsprünge 86 bilden einen Abschnitt der Nabenhülle, der mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 88 des Nabenkörpers 32 in Eingriff steht. Genauer gesagt ist der Abstandshalter 62 zwischen den Vorsprüngen 86 des ersten Ratschenelements 51 und den Vorsprüngen 88 des Nabenkörpers 32 angeordnet, um die Umfangsräume zwischen den Vorsprüngen 86 des ersten Ratschenelements 51 und den Vorsprüngen 88 des Nabenkörpers 32 einzunehmen. Auf diese Weise wird das vom Kettenradträger 34 über das zweite Ratschenelement 52 aufgebrachte Drehmoment vom ersten Ratschenelement 51 auf den Nabenkörper 32 übertragen. Das erste Ratschenelement 51 ist zwischen dem Anschlag 74 des Kettenradträgers 34 und dem zweiten Ratschenelement 52 eingeschlossen. Dabei ist der Abstandshalter 64 zwischen dem ersten Ratschenelement 51 und dem Anschlag 74 des Kettenradträgers 34 angeordnet. Auf diese Weise ist/wird die Bewegung des ersten Ratschenelements 51 in der ersten axialen Richtung A1 eingeschränkt.
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In Bezug auf die 13 und 14 wird nun das zweite Ratschenelement 52 ausführlicher besprochen. Das zweite Ratschenelement 52 ist ein ringförmiges Element, das konzentrisch um die Nabenachse 30 angeordnet ist. Das zweite Ratschenelement 52 beinhaltet eine zweite axiale Fläche 90, die eine Vielzahl von zweiten gezackten Zähnen 92 definiert. Die zweite axiale Fläche 90 liegt axial der ersten axialen Fläche 80 des ersten Ratschenelements 51 gegenüber. Die zweiten gezackten Zähne 92 sind zum Eingriff mit den ersten gezackten Zähnen 82 des ersten Ratschenelements 51 eingerichtet, damit sich das erste Ratschenelement 51 und das zweite Ratschenelement 52 gemeinsam in der Antriebsrichtung D1 drehen und sich relativ zueinander in der Nichtantriebsrichtung D2 drehen. Mit anderen Worten, das erste Ratschenelement 51 und das zweite Ratschenelement 52 sind zum gemeinsamen Drehen um die Rotationsachse CA in der Antriebsrichtung D1 eingerichtet, wobei die ersten antreibenden Flächen 82a die zweiten antreibenden Flächen 92a berühren. Außerdem ist mindestens eines von dem ersten Ratschenelement 51 und dem zweiten Ratschenelement 52 in der axialen Richtung A1 oder A2 der Rotationsachse CA beweglich, um eine relative Rotation zwischen dem ersten Ratschenelement 51 und dem zweiten Ratschenelement 52 um die Rotationsachse CA in der Nicht-Antriebsrichtung D2 zu ermöglichen, wobei die ersten nicht-antreibenden Flächen 82b und die zweiten nicht-antreibenden Flächen 92b einander gleitend berühren. Hier ist das zweite Ratschenelement 52 in der zweiten axialen Richtung A2 beweglich, um eine relative Rotation zwischen dem ersten Ratschenelement 51 und dem zweiten Ratschenelement 52 um die Rotationsachse CA in der Nicht-Antriebsrichtung D2 zu ermöglichen, wobei die ersten nicht-antreibenden Flächen 82b und die zweiten nicht-antreibenden Flächen 92b einander verschiebbar berühren.
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In Bezug auf die 10, 13 und 14 ist das zweite Ratschenelement 52 ein ringförmiges Element, das konzentrisch um die Nabenachse 30 angeordnet ist. Das zweite Ratschenelement 52 ist zum Drehen mit dem Kettenradträger 34 eingerichtet, wenn sich der Kettenradträger 34 um die Rotationsachse CA dreht. Das zweite Ratschenelement 52 ist jedoch sowohl zur Bewegung in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung hinsichtlich des Kettenradträgers 34 für einen begrenzten Bewegungsbereich eingerichtet. Insbesondere beinhaltet das zweite Ratschenelement 52 auch eine innere Umfangsfläche 94 mit einer Vielzahl von schraubenförmigen Nuten 96, die hinsichtlich der Rotationsachse CA schraubenförmig angeordnet sind. Die schraubenförmigen Nuten 96 sind/werden mit der schraubenförmigen Nut 72 des Kettenradträgers 34 gekoppelt. Auf diese Weise ist das zweite Ratschenelement 52 in axialer Richtung A1 oder A2 hinsichtlich des Kettenradträgers 34 beweglich montiert, wobei die schraubenförmigen Nuten 96 in die schraubenförmigen Nuten 72 eingreifen.
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In Bezug auf die 11, 12 und 15 wird nun auf die ersten gezackten Zähne 82 des ersten Ratschenelements 51 ausführlicher eingegangen. In der dargestellten Ausführungsform weist das erste Ratschenelement 51 eine Gesamtzahl der ersten gezackten Zähne 82 auf, die in einem ersten Ring TR1 angeordnet sind. Der erste Ring TR1 hat einen ersten äußeren Ratschendurchmesser OD1 und einen ersten inneren Ratschendurchmesser ID1. Mit anderen Worten, der erste Ring TR1 wird durch einen Bereich zwischen dem ersten äußeren Ratschendurchmesser OD1 und dem ersten inneren Ratschendurchmesser ID1 der ersten gezackten Zähne 82 definiert. Der erste Ring TR1 ist eingerichtet, damit ein erstes Verhältnis der Gesamtzahl der ersten gezackten Zähne 82 geteilt durch den ersten äußeren Ratschendurchmesser OD1 0,7 oder mehr beträgt. Vorzugsweise ist das erste Verhältnis kleiner oder gleich 1,5. Vorzugsweise beinhalten die ersten gezackten Zähne 82 auch eine äußere Fläche OS1 mit einer Aluminiumlegierung. Beispielsweise kann die äußere Fläche OS1 eine Beschichtung aus einer Aluminiumlegierung aufweisen, oder die ersten gezackten Zähne 82 können teilweise oder vollständig aus einer Aluminiumlegierung bestehen.
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Grundsätzlich weisen die ersten gezackten Zähne 82 eine erste antreibende Fläche 82a, eine erste nicht-antreibende Fläche 82b und eine erste Zahnspitze 82c auf. In der dargestellten Ausführungsform haben alle ersten gezackten Zähne 82 die gleiche Form. Es wird jedoch aus dieser Offenbarung erkennbar sein, dass die ersten gezackten Zähne 82 unterschiedliche Formen haben können. In jedem Fall beinhaltet mindestens eine von den ersten nicht-antreibenden Flächen 82b eine erste konvex gekrümmte Fläche 82b1, die einen ersten Krümmungsradius X1 von mindestens 0,5 mm aufweist. Vorzugsweise beträgt der erste Krümmungsradius X1 mindestens 1,0 mm. Vorzugsweise beträgt der erste Krümmungsradius X1 mindestens 1,5 mm. Eine Obergrenze des ersten Krümmungsradius X1 liegt vorzugsweise bei hundert Millimetern. An der oberen Grenze des ersten Krümmungsradius X1 kann die erste konvex gekrümmte Fläche 82b1 jedoch eine beliebige gekrümmte Fläche sein, die einer ebenen Fläche nahekommt. So kann der erste Krümmungsradius X1 beispielsweise fünf Millimeter, zehn Millimeter, zwanzig Millimeter, dreißig Millimeter, fünfzig Millimeter oder siebzig Millimeter betragen. In der dargestellten Ausführungsform weisen alle ersten gezackten Zähne 82 die erste konvex gekrümmte Fläche 82b1 auf. Es können jedoch auch nur einer oder einige der ersten gezackten Zähne 82 die erste konvex gekrümmte Fläche 82b1 aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet das erste Ratschenelement 51 weiterhin eine erste Grundfläche 82d zwischen benachbarten der ersten gezackten Zähne 82.
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In der dargestellten Ausführungsform hat mindestens eine von den ersten nicht-antreibenden Flächen 82b einen ersten Neigungswinkel θ1 hinsichtlich einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse CA, der größer als null Grad ist und kleiner oder gleich fünfundzwanzig Grad ist. Dabei ist der erste Neigungswinkel θ1 für alle ersten gezackten Zähne 82 gleich. Allerdings können alle oder einige der ersten gezackten Zähne 82 unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen. Vorzugsweise betragen die ersten Neigungswinkel θ1 zwanzig Grad oder weniger. Vorzugsweise betragen die ersten Neigungswinkel θ1 sechzehn Grad oder weniger. In der dargestellten Ausführungsform betragen die ersten Neigungswinkel θ1 sechzehn Grad. Falls die erste nicht-antreibende Fläche 82b eine planare Fläche beinhaltet, kann der erste Neigungswinkel θ1 als Winkel zwischen der planaren Fläche und der Ebene senkrecht zur Rotationsachse CA gemessen werden. Für den Fall, dass die erste nicht-antreibende Fläche 82b keine planare Fläche beinhaltet, kann der erste Neigungswinkel θ1 als Winkel zwischen einer geraden Linie, die die Endpunkte der ersten nicht-antreibenden Fläche 82b verbindet, und der Ebene senkrecht zur Rotationsachse CA gemessen werden. Für den Fall, dass die erste nicht-antreibende Fläche 82b keine planare Fläche beinhaltet, kann der erste Neigungswinkel θ1 als ein Winkel zwischen einer angenäherten Ebene der ersten nicht-antreibenden Fläche 82b und der Ebene, die senkrecht zur Rotationsachse CA steht, gemessen werden.
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In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die mindestens eine von den ersten nicht-antreibenden Flächen 82b weiter eine erste planare Fläche 82b2. Hier beinhalten alle ersten gezackten Zähne 82 die erste planare Fläche 82b2. Einige der ersten gezackten Zähne 82 können jedoch die erste planare Fläche 82b2 nicht aufweisen. Mit anderen Worten, nur einer oder einige der ersten gezackten Zähne 82 können die erste planare Fläche 82b2 beinhalten. Der erste gezackte Zahn 82 darf die erste Ebene 82b2 nicht beinhalten. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die mindestens eine von den ersten nicht-antreibenden Flächen 82b ferner eine erste konkav gekrümmte Fläche 82b3. Hier beinhalten alle ersten gezackten Zähne 82 die erste konkav gekrümmte Fläche 82b3. Bei einigen der ersten gezackten Zähne 82 kann jedoch die erste konkav gekrümmte Fläche 82b3 weggelassen werden. Mit anderen Worten, nur einer oder einige von den ersten gezackten Zähnen 82 können die erste konkav gekrümmte Fläche 82b3 beinhalten. Der erste gezackte Zahn 82 darf die erste konkav gekrümmte Fläche 82b3 nicht beinhalten. In jedem Fall ist in der dargestellten Ausführungsform die erste planare Fläche 82b2 mit der ersten konvex gekrümmten Fläche 82b1 und der ersten konkav gekrümmten Fläche 82b3 verbunden. Somit befindet sich die erste konvex gekrümmte Fläche 82b1 zwischen der ersten Zahnspitze 82c und der ersten konkav gekrümmten Fläche 82b3 der mindestens einen von den ersten nicht-antreibenden Flächen 82b. Die erste konvex gekrümmte Fläche 82b1 ist vorzugsweise in der Nähe der ersten Zahnspitze 82c ausgebildet.
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Die ersten Zahnspitzen 82c verbinden entsprechende von den ersten antreibenden Flächen 82a und den ersten nicht-antreibenden Flächen 82b. Insbesondere verbinden die ersten Zahnspitzen 82c die ersten antreibenden Flächen 82a und die erste konvex gekrümmte Fläche 82b1 der ersten nicht-antreibenden Flächen 82b. Vorzugsweise beinhaltet mindestens eine von den ersten Zahnspitzen 82c eine erste ebene Fläche 82c1. Hier beinhalten alle ersten gezackten Zähne 82 die erste ebene Fläche 82c1. Einige von den ersten gezackten Zähnen 82 können jedoch die erste ebene Fläche 82c1 weglassen. Mit anderen Worten, nur einer oder einige von den ersten gezackten Zähnen 82 können die erste ebene Fläche 82c1 beinhalten. Der erste gezackte Zahn 82 darf die erste ebene Fläche 82c1 nicht beinhalten. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet jede der ersten Zahnspitzen 82c weiterhin eine erste nicht-scharfe Fläche 82c2, die die erste ebene Fläche 82c1 mit den ersten Antriebsflächen 82a verbindet. Bei einigen von den ersten gezackten Zähnen 82 kann jedoch die erste nicht-scharfe Fläche 82c2 weggelassen werden. Mit anderen Worten, nur einer oder einige von den ersten gezackten Zähnen 82 können die erste nicht-scharfe Fläche 82c2 beinhalten. Der erste gezackte Zahn 82 darf die erste nicht-scharfe Fläche 82c2 nicht beinhalten. Hier beinhaltet die erste nicht-scharfe Fläche 82c2 eine konvexe Fläche, ist aber nicht auf diese Form beschränkt.
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Das erste Ratschenelement 51 kann unter Verwendung eines Paars von gerade gezogenen Formen gebildet werden, wobei die gerade gezogenen Formen in einer Richtung parallel zur Rotationsachse CA getrennt sind. Somit sind die ersten gezackten Zähne 82 eingerichtet, damit die ersten gezackten Zähne 82 in der Richtung parallel zur Rotationsachse CA gesehen keine Hinterschnittflächen beinhalten. Beispielsweise weist die erste konvex gekrümmte Fläche 82b1 keine Hinterschneidung in Richtung der Rotationsachse CA auf. Indem jedoch eine Öffnung neben der ersten antreibenden Fläche 82a bereitgestellt ist, kann die erste antreibende Fläche 82a eine Hinterschnittform aufweisen. Vorzugsweise haben auch die ersten gezackten Zähne 82 alle die gleiche Höhe an den ersten Zahnspitzen 82c, gemessen in einer Richtung parallel zur Rotationsachse CA.
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In Bezug auf die 13, 14 und 16 werden nun die zweiten gezackten Zähne 92 des zweiten Ratschenelements 52 ausführlicher besprochen. In der dargestellten Ausführungsform weist das zweite Ratschenelement 52 eine Gesamtzahl der zweiten gezackten Zähne 92 auf, die in einem zweiten Ring TR2 angeordnet sind. Der zweite Ring TR2 hat einen zweiten äußeren Ratschendurchmesser OD2 und einen zweiten inneren Ratschendurchmesser ID2. Mit anderen Worten, der zweite Ring TR2 wird durch einen Bereich zwischen dem zweiten äußeren Ratschendurchmesser OD1 und dem zweiten inneren Ratschendurchmesser ID2 der zweiten gezackten Zähne 82 definiert. Der zweite Ring TR2 ist eingerichtet, damit ein zweites Verhältnis der Gesamtzahl der zweiten gezackten Zähne 92 geteilt durch den zweiten äußeren Ratschendurchmesser OD2 0,7 oder mehr beträgt. Vorzugsweise ist das zweite Verhältnis kleiner oder gleich 1,5. Vorzugsweise beinhalten die zweiten gezackten Zähne 92 auch eine äußere Fläche OS2 mit einer Aluminiumlegierung. Beispielsweise kann die äußere Fläche OS2 eine Beschichtung aus einer Aluminiumlegierung aufweisen, oder die zweiten gezackten Zähne 92 können teilweise oder vollständig aus einer Aluminiumlegierung bestehen.
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Grundsätzlich weist die zweite gezackte Verzahnung 92 eine zweite antreibende Fläche 92a, eine zweite nicht-antreibende Fläche 92b und eine zweite Zahnspitze 92c auf. In der dargestellten Ausführungsform haben alle zweiten gezackten Zähne 92 die gleiche Form. Es wird jedoch aus dieser Offenbarung erkennbar sein, dass die zweiten gezackten Zähne 92 unterschiedliche Formen haben können. In jedem Fall beinhaltet mindestens eine von den zweiten nicht-antreibenden Flächen 92b eine zweite konvex gekrümmte Fläche 92b 1, die einen zweiten Krümmungsradius X2 von mindestens 0,5 mm aufweist. Vorzugsweise beträgt der zweite Krümmungsradius X2 mindestens 1,0 mm. Vorzugsweise beträgt der zweite Krümmungsradius X2 mindestens 1,5 mm. Eine Obergrenze des zweiten Krümmungsradius X2 liegt vorzugsweise bei einhundert Millimetern. An der oberen Grenze des zweiten Krümmungsradius X2 kann die zweite konvex gekrümmte Fläche 92b1 jedoch eine beliebige gekrümmte Fläche sein, die einer ebenen Fläche nahekommt. So kann der zweite Krümmungsradius X2 beispielsweise fünf Millimeter, zehn Millimeter, zwanzig Millimeter, dreißig Millimeter, fünfzig Millimeter oder siebzig Millimeter betragen. In der dargestellten Ausführungsform weisen alle zweiten antreibenden Flächen 92a die zweite konvex gekrümmte Fläche 92b 1 auf. Es können jedoch auch nur einer oder einige von den zweiten gezackten Zähnen 92 die zweite konvex gekrümmte Fläche 92b1 aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet das zweite Ratschenelement 52 weiterhin eine zweite Grundfläche 92d zwischen benachbarten der zweiten gezackten Zähne 92.
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In der dargestellten Ausführungsform weist mindestens eine von den zweiten nicht-antreibenden Flächen 92b einen zweiten Neigungswinkel θ2 hinsichtlich einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse CA auf, der größer als null Grad ist und der kleiner oder gleich fünfundzwanzig Grad ist. Dabei ist der zweite Neigungswinkel θ2 für alle zweiten gezackten Zähne 92 gleich. Allerdings können alle oder einige von den zweiten gezackten Zähnen 92 unterschiedliche Neigungswinkel haben. Vorzugsweise sind die zweiten Neigungswinkel θ2 kleiner oder gleich zwanzig Grad. Vorzugsweise sind die zweiten Neigungswinkel θ2 kleiner oder gleich sechzehn Grad. In der dargestellten Ausführungsform betragen die zweiten Neigungswinkel θ2 sechzehn Grad. Falls die erste nicht-antreibende Fläche 92b eine planare Fläche beinhaltet, kann der zweite Neigungswinkel θ2 als Winkel zwischen der planaren Fläche und der Ebene senkrecht zur Rotationsachse CA gemessen werden. Für den Fall, dass die zweite nicht-antreibende Fläche 92b keine planare Fläche beinhaltet, kann der zweite Neigungswinkel θ2 als ein Winkel zwischen einer geraden Linie, die die Endpunkte der zweiten nicht-antreibenden Fläche 92b verbindet, und der Ebene senkrecht zur Rotationsachse CA gemessen werden. Für den Fall, dass die zweite nicht-antreibende Fläche 92b keine planare Fläche beinhaltet, kann der zweite Neigungswinkel θ2 als ein Winkel zwischen einer angenäherten Ebene der zweiten nicht-antreibenden Fläche 82b und der Ebene, die senkrecht zur Rotationsachse CA steht, gemessen werden.
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In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die mindestens eine der zweiten nicht-antreibenden Flächen 92b weiter eine zweite planare Fläche 92b2. Hier beinhalten alle zweiten gezackten Zähne 92 die zweite planare Fläche 92b2. Bei einigen von den zweiten gezackten Zähnen 92 kann jedoch die zweite planare Fläche 92b2 weggelassen werden. Mit anderen Worten, nur einer oder einige von den zweiten gezackten Zähnen 92 können die zweite planare Fläche 92b2 beinhalten. Der zweite gezackte Zahn 92 darf die zweite ebene Fläche 92b2 nicht beinhalten. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die mindestens eine von den zweiten nicht-antreibenden Flächen 92b ferner eine zweite konkav gekrümmte Fläche 92b3. Hier beinhalten alle zweiten gezackten Zähne 92 die zweite konkav gekrümmte Fläche 92b3. Bei einigen von den zweiten gezackten Zähnen 92 kann jedoch die zweite konkav gekrümmte Fläche 92b3 weggelassen werden. Mit anderen Worten, nur einer oder einige von den zweiten gezackten Zähnen 92 können die zweite konkav gekrümmte Fläche 92b3 beinhalten. Der zweite gezackte Zahn 92 darf die zweite konkav gekrümmte Fläche 92b3 nicht beinhalten. In jedem Fall ist in der dargestellten Ausführungsform die zweite planare Fläche 92b2 mit der zweiten konvex gekrümmten Fläche 92b1 und der zweiten konkav gekrümmten Fläche 92b3 verbunden. Somit befindet sich die zweite konvex gekrümmte Fläche 92b1 zwischen der zweiten Zahnspitze 92c und der zweiten konkav gekrümmten Fläche 92b3 der mindestens einen von den zweiten nicht-antreibenden Flächen 92b. Die zweite konvex gekrümmte Fläche 92b1 ist vorzugsweise in der Nähe der zweiten Zahnspitze 92c ausgebildet.
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Die zweiten Zahnspitzen 92c verbinden entsprechende der zweiten antreibenden Flächen 92a und der zweiten nicht-antreibenden Flächen 92b. Insbesondere verbinden die zweiten Zahnspitzen 92c die zweiten antreibenden Flächen 92a und die zweite konvex gekrümmte Fläche 92b1 der zweiten nicht-antreibenden Flächen 92b. Vorzugsweise beinhaltet mindestens eine von den zweiten Zahnspitzen 92c eine zweite ebene Fläche 92c1. Hier beinhalten alle zweiten gezackten Zähne 92 die zweite ebene Fläche 92c1. Einige von den zweiten gezackten Zähnen 92 können jedoch die zweite ebene Fläche 92c1 weglassen. Mit anderen Worten, nur einer oder einige von den zweiten gezackten Zähnen 92 können die zweite ebene Fläche 92c1 beinhalten. Der zweite gezackte Zahn 92 darf die zweite ebene Fläche 92c1 nicht beinhalten. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet jede von den zweiten Zahnspitzen 92c weiter eine zweite nicht-scharfe Fläche 92c2, die die zweite ebene Fläche 92c1 mit den zweiten antreibenden Flächen 92a verbindet. Bei einigen der zweiten gezackten Zähne 92 kann jedoch die zweite nicht-scharfe Fläche 92c2 weggelassen werden. Mit anderen Worten, nur einer oder einige von den zweiten gezackten Zähnen 92 können die zweite nicht-scharfe Fläche 92c2 beinhalten. Der zweite gezackte Zahn 92 darf die zweite nicht-scharfe Fläche 92c2 nicht beinhalten. Hier beinhaltet die erste nicht-scharfe Fläche 92c2 eine konvexe Fläche, ist aber nicht auf diese Form beschränkt.
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Das zweite Ratschenelement 52 kann unter Verwendung eines Paares von gerade gezogenen Formen gebildet werden, wobei die gerade gezogenen Formen in einer Richtung parallel zur Rotationsachse CA getrennt sind. So sind die zweiten gezackten Zähne 92 eingerichtet, damit die zweiten gezackten Zähne 92 in der Richtung parallel zur Rotationsachse CA gesehen keine Hinterschnittflächen beinhalten. Beispielsweise weist die zweite konvex gekrümmte Fläche 92b1 keine Hinterschneidung in Richtung der Rotationsachse CA auf. Indem jedoch eine Öffnung neben der zweiten antreibenden Fläche 92a bereitgestellt ist, kann die zweite antreibende Fläche 92a eine Hinterschnittform aufweisen. Vorzugsweise haben auch die zweiten gezackten Zähne 92 alle die gleiche Höhe an den zweiten Zahnspitzen 92c, gemessen in einer Richtung parallel zur Rotationsachse CA.
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In Bezug auf die 17 bis 18 ist eine Auslaufsituation dargestellt. In 17 sind die ersten gezackten Zähne 82 des ersten Ratschenelements 51 und die zweiten gezackten Zähne 92 des zweiten Ratschenelements 52 in Eingriff, um den Nabenkörper 32 der Nabe 10 anzutreiben, während sich der Kettenradträger 34 in der Antriebsrichtung D1 dreht. In den 18 bis 22 sind die ersten gezackten Zähne 82 relativ zueinander verschiebbar, wenn sich der Kettenradträger in einer Nicht-Antriebsrichtung dreht.
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Wenn sich der Kettenradträger 34 in der Antriebsrichtung D1 dreht, ist mindestens eine von den zweiten Zahnspitzen 92c von den ersten antreibenden Flächen 82d beabstandet, wenn die ersten antreibenden Flächen 82a mit den zweiten antreibenden Flächen 92a in Eingriff sind/gelangen. Hier sind alle zweiten Zahnspitzen 92c von den ersten Grundflächen 82d beabstandet, wenn die ersten antreibenden Flächen 82a mit den zweiten antreibenden Flächen 92a in Eingriff sind/gelangen. Eine oder einige der beabstandeten zweiten Zahnspitzen 92c können jedoch von den ersten Grundflächen 82d beabstandet sein.
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In Bezug auf 23 sind nun ein Abschnitt eines ersten Ratschenelements 151 und ein Abschnitt eines zweiten Ratschenelements 152 gemäß einer ersten Abwandlung teilweise dargestellt. Das erste Ratschenelement 151 und das zweite Ratschenelement 152 können in der Nabe 10 anstelle des vorangegangenen ersten Ratschenelements 51 und des zweiten Ratschenelements 52 verwendet werden. Das erste Ratschenelement 151 beinhaltet eine erste axiale Fläche 180, die eine Vielzahl von ersten gezackten Zähnen 182 definiert. Das zweite Ratschenelement 152 beinhaltet eine zweite axiale Fläche 190, die eine Vielzahl von zweiten gezackten Zähnen 192 definiert. Das erste Ratschenelement 151 und das zweite Ratschenelement 152 sind identisch mit dem ersten Ratschenelement 51 und dem zweiten Ratschenelement 52, die vorstehend beschrieben wurden, mit der Ausnahme, dass die Form der ersten gezackten Zähne 182 und die Form der zweiten gezackten Zähne 192 abgewandelt sind.
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In dieser ersten Abwandlung hat jeder der ersten gezackten Zähne 182 eine erste antreibende Fläche 182a, eine erste nicht-antreibende Fläche 182b, eine erste Zahnspitze 182c und eine erste Grundfläche 182d. Alternativ dazu können auch nur einer oder einige der ersten gezackten Zähne 182 gleich eingerichtet sein. Die erste antreibende Fläche 182a, die erste Zahnspitze 182c und die erste Grundfläche 182d haben die gleiche Form wie die erste antreibende Fläche 82a, die erste Zahnspitze 82c und die erste Grundfläche 82d. Mit anderen Worten, nur die ersten nicht-antreibenden Flächen 182b der ersten gezackten Zähne 182 sind anders als die ersten gezackten Zähne 82. Dabei beinhaltet jede der ersten nicht-antreibenden Flächen 182b eine erste konvex gekrümmte Fläche 182b1 und eine erste konkav gekrümmte Fläche 182b3. Alternativ können auch nur einer oder einige der ersten gezackten Zähne 182 sowohl die erste konvex gekrümmte Fläche 182b1 als auch die erste konkav gekrümmte Fläche 182b3 aufweisen. In jedem Fall weist mindestens einer von den ersten gezackten Zähnen 182 die erste konvex gekrümmte Fläche 182b 1 auf.
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Dabei beinhalten die ersten nicht-antreibenden Flächen 182b keine erste planare Fläche. Vielmehr sind die erste konvex gekrümmte Fläche 182b1 und die erste konkav gekrümmte Fläche 182b3 für die mindestens eine von den ersten nicht-antreibenden Flächen 182b ohne eine dazwischen liegende planare Fläche durchgehend. Die erste konvex gekrümmte Fläche 182b1 hat einen Krümmungsradius, der mit der vorangegangenen ersten konvex gekrümmten Fläche 82b1 identisch ist. Jedoch ist beispielsweise die erste konvex gekrümmte Fläche 182b1 länger als die erste konvex gekrümmte Fläche 82b1, so dass die erste konvex gekrümmte Fläche 182b1 an die erste konkav gekrümmte Fläche 182b3 angrenzt. Beispielsweise ist auch die erste konkav gekrümmte Fläche 182b3 länger als die erste konkav gekrümmte Fläche 82b3, so dass die erste konvex gekrümmte Fläche 182b1 und die erste konkav gekrümmte Fläche 182b3 aneinander angrenzen.
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Ebenso hat in dieser ersten Abwandlung jeder der zweiten gezackten Zähne 192 eine zweite antreibende Fläche 192a, eine zweite nicht-antreibende Fläche 192b, eine zweite Zahnspitze 192c und eine zweite Grundfläche 192d. Alternativ dazu können auch nur einer oder einige der zweiten gezackten Zähne 192 gleich eingerichtet sein. Die zweite antreibende Fläche 192a, die zweite Zahnspitze 192c und die zweite Grundfläche 192d haben die gleiche Form wie die zweite antreibende Fläche 92a, die zweite Zahnspitze 92c und die zweite Grundfläche 92d. Mit anderen Worten, nur die zweiten nicht-antreibenden Flächen 192b der zweiten gezackten Zähne 192 sind anders als die zweiten gezackten Zähne 92. Dabei beinhaltet jede der zweiten nicht-antreibenden Flächen 192b eine zweite konvex gekrümmte Fläche 192b1 und eine zweite konkav gekrümmte Fläche 192b3. Alternativ können auch nur einer oder einige der zweiten gezackten Zähne 192 sowohl die zweite konvex gekrümmte Fläche 192b1 als auch die zweite konkav gekrümmte Fläche 192b3 aufweisen. In jedem Fall weist mindestens einer von den zweiten gezackten Zähnen 192 die zweite konvex gekrümmte Fläche 192b 1 auf.
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Dabei beinhalten die zweiten nicht-antreibenden Flächen 192b keine zweite planare Fläche. Vielmehr sind die zweite konvex gekrümmte Fläche 92b1 und die zweite konkav gekrümmte Fläche für die zumindest eine der zweiten nicht-antreibenden Flächen 92b ohne eine dazwischen liegende planare Fläche durchgehend. Die zweite konvex gekrümmte Fläche 192b1 hat einen Krümmungsradius, der mit der vorangegangenen zweiten konvex gekrümmten Fläche 92b1 identisch ist. Jedoch ist beispielsweise die zweite konvex gekrümmte Fläche 192b1 länger als die zweite konvex gekrümmte Fläche 92b1, so dass die zweite konvex gekrümmte Fläche 192b1 an die zweite konkav gekrümmte Fläche 192b3 angrenzt. Beispielsweise ist auch die zweite konkav gekrümmte Fläche 192b3 länger als die zweite konkav gekrümmte Fläche 92b3, so dass die zweite konvex gekrümmte Fläche 192b1 und die zweite konkav gekrümmte Fläche 192b3 aneinander angrenzen.
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In Bezug auf 24 sind ein Abschnitt eines ersten Ratschenelements 251 und ein Abschnitt eines zweiten Ratschenelements 252 gemäß einer zweiten Abwandlung teilweise dargestellt. Das erste Ratschenelement 251 und das zweite Ratschenelement 252 können in der Nabe 10 anstelle des vorangegangenen ersten Ratschenelements 51 und des zweiten Ratschenelements 52 verwendet werden. Das erste Ratschenelement 251 beinhaltet eine eine Vielzahl von ersten gezackten Zähnen 282 definierende erste axiale Fläche 280. Das zweite Ratschenelement 252 beinhaltet eine eine Vielzahl von zweiten gezackten Zähnen 292 definierende zweite axiale Fläche 290. Das erste Ratschenelement 251 und das zweite Ratschenelement 252 sind identisch mit dem ersten Ratschenelement 51 und dem zweiten Ratschenelement 52, die bereits vorangehend beschrieben wurden, mit der Ausnahme, dass die Formen der ersten gezackten Zähne 282 und die Formen der zweiten gezackten Zähne 292 abgewandelt sind.
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In dieser zweiten Abwandlung hat jeder der ersten gezackten Zähne 282 eine erste antreibende Fläche 282a, eine erste nicht-antreibende Fläche 282b, eine erste Zahnspitze 282c und eine erste Grundfläche 282d. Alternativ dazu können auch nur einer oder einige der ersten gezackten Zähne 282 gleich eingerichtet sein. Die erste antreibende Fläche 282a, die erste Zahnspitze 282c und die erste Grundfläche 282d haben die gleiche Form wie die erste antreibende Fläche 82a, die erste Zahnspitze 82c und die erste Grundfläche 82d. Mit anderen Worten, nur die ersten nicht-antreibenden Flächen 282b der ersten gezackten Zähne 282 sind anders als die ersten gezackten Zähne 82. Dabei beinhaltet jede der ersten nicht-antreibenden Flächen 282b eine erste konvex gekrümmte Fläche 282b1 und eine erste planare Fläche 282b2. Alternativ können auch nur einer oder einige der ersten gezackten Zähne 282 sowohl die erste konvex gekrümmte Fläche 282b1 als auch die erste planare Fläche 282b2 aufweisen. In jedem Fall hat mindestens einer der ersten gezackten Zähne 282 die erste konvex gekrümmte Fläche 282b1.
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Dabei beinhalten die ersten nicht-antreibenden Flächen 282b keine erste konkav gekrümmte Fläche. Vielmehr erstreckt sich die erste planare Fläche 282b2 angrenzend zwischen der ersten konvex gekrümmten Fläche 282b1 und der ersten Grundfläche 282d für die zumindest eine der ersten nicht-antreibenden Flächen 282b ohne eine dazwischen liegende konkav gekrümmte Fläche. Die erste konvex gekrümmte Fläche 282b1 hat einen Krümmungsradius, der identisch ist mit der ersten konvex gekrümmten Fläche 82b1, die vorangehend beschrieben wurde.
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Auch in dieser zweiten Abwandlung hat jeder der zweiten gezackten Zähne 292 eine zweite antreibende Fläche 292a, eine zweite nicht-antreibende Fläche 292b, eine zweite Zahnspitze 292c und eine zweite Grundfläche 292d. Alternativ können auch nur einer oder einige der zweiten gezackten Zähne 292 gleich eingerichtet sein. Die zweite antreibende Fläche 292a, die zweite Zahnspitze 292c und die zweite Grundfläche 292d haben die gleiche Form wie die zweite antreibende Fläche 92a, die zweite Zahnspitze 92c und die zweite Grundfläche 92d. Mit anderen Worten: Nur die zweiten nicht-antreibenden Flächen 292b der zweiten gezackten Zähne 292 unterscheiden sich von den zweiten gezackten Zähnen 92. Dabei beinhaltet jede der zweiten nicht-antreibenden Flächen 292b eine zweite konvex gekrümmte Fläche 292b1 und eine zweite planare Fläche 292b2. Alternativ können auch nur einer oder einige der zweiten gezackten Zähne 292 sowohl die zweite konvex gekrümmte Fläche 292b1 als auch die zweite planare Fläche 292b2 aufweisen. In jedem Fall weist mindestens einer von den zweiten gezackten Zähnen 292 die zweite konvex gekrümmte Fläche 292b 1 auf.
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Dabei beinhalten die zweiten nicht-antreibenden Flächen 292b keine zweite konkav gekrümmte Fläche. Vielmehr erstreckt sich die zweite planare Fläche 292b2 angrenzend zwischen der zweiten konvex gekrümmten Fläche 292b1 und der zweiten Grundfläche 292d für die mindestens eine von den zweiten nicht-antreibenden Flächen 292b ohne eine konkav gekrümmte Fläche dazwischen. Die zweite konvex gekrümmte Fläche 292b1 hat einen Krümmungsradius, der mit der vorangegangenen zweiten konvex gekrümmten Fläche 92b1 identisch ist.
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In Bezug auf 25 sind ein Abschnitt eines ersten Ratschenelements 351 und ein Abschnitt eines zweiten Ratschenelements 352 gemäß einer dritten Abwandlung teilweise dargestellt. Das erste Ratschenelement 351 und das zweite Ratschenelement 352 können in der Nabe 10 anstelle des vorangegangenen ersten Ratschenelements 51 und des zweiten Ratschenelements 52 verwendet werden. Das erste Ratschenelement 351 beinhaltet eine eine Vielzahl von ersten gezackten Zähnen 382 definierende erste axiale Fläche 380. Das zweite Ratschenelement 352 beinhaltet eine eine Vielzahl von zweiten gezackten Zähnen 392 definierende zweite axiale Fläche 390. Das erste Ratschenelement 351 und das zweite Ratschenelement 352 sind identisch mit dem ersten Ratschenelement 51 und dem zweiten Ratschenelement 52, die vorangehend beschrieben wurden, mit der Ausnahme, dass die Formen der ersten gezackten Zähne 282 und die Formen der zweiten gezackten Zähne 392 abgewandelt sind.
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In dieser dritten Abwandlung hat jeder der ersten gezackten Zähne 382 eine erste antreibende Fläche 382a, eine erste nicht-antreibende Fläche 382b, eine erste Zahnspitze 382c und eine erste Grundfläche 382d. Alternativ können auch nur einer oder einige der ersten gezackten Zähne 382 gleich eingerichtet sein. Ebenso hat in dieser zweiten Abwandlung jeder der zweiten gezackten Zähne 392 eine zweite antreibende Fläche 392a, eine zweite nicht-antreibende Fläche 392b, eine zweite Zahnspitze 392c und eine zweite Grundfläche 392d. Alternativ können auch nur einer oder einige der zweiten gezackten Zähne 392 gleich eingerichtet sein.
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Hier haben die ersten gezackten Zähne 382 die gleiche Form wie die zweiten gezackten Zähne 92, während die zweiten gezackten Zähne 392 die gleiche Form wie die ersten gezackten Zähne 82 haben. Die Richtung der ersten gezackten Zähne 382 ist jedoch umgekehrt gegenüber den zweiten gezackten Zähnen 92 und die Richtung der zweiten gezackten Zähne 392 gegenüber den ersten gezackten Zähnen 82. Auf diese Weise können die ersten gezackten Zähne 382 mit den zweiten gezackten Zähnen 392 in Eingriff sein/gelangen, um den Kettenradträger 34 in der Antriebsrichtung anzutreiben. Infolge dieser Einrichtung der ersten gezackten Zähne 382 und der zweiten gezackten Zähne 392 sind die ersten Zahnspitzen 382c von den zweiten antreibenden Flächen 392d beabstandet, wenn die ersten antreibenden Flächen 382a mit den zweiten antreibenden Flächen 392a in Eingriff sind/gelangen. Wie vorangehend beschrieben, können das erste Ratschenelement 351 und das zweite Ratschenelement 352 eingerichtet sein, damit nur einer oder einige der ersten gezackten Zähne 382 und nur einer oder einige der zweiten gezackten Zähne 392 diese Einrichtung haben. Mit anderen Worten, die mindestens eine von den ersten Zahnspitzen 382c ist von den zweiten antreibenden Flächen 392d beabstandet, wenn die ersten antreibenden Flächen 382a mit den zweiten antreibenden Flächen 392a in Eingriff sind/gelangen.
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Zum Verständnis des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind der Begriff „umfassend“ und seine Ableitungen, wie sie hier verwendet werden, als offene Begriffe zu verstehen, die das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, ganzen Zahlen und/oder Schritte spezifizieren, aber das Vorhandensein anderer nicht angegebener Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, ganzen Zahlen und/oder Schritte nicht ausschließen. Das Vorstehende gilt auch für Wörter mit ähnlicher Bedeutung wie die Begriffe „beinhaltet“, „mit“ und ihre Ableitungen. Auch die Begriffe „Teil“, „Abschnitt“, „Portion“, „ Glied“ oder „Element“ können, wenn sie in der Einzahl verwendet werden, die doppelte Bedeutung eines einzelnen Teils oder einer Mehrzahl von Teilen haben, sofern nicht anders angegeben.
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Wie hierin verwendet, beziehen sich die folgenden Richtungsbegriffe „dem Rahmen zugewandte Seite“, „nicht dem Rahmen zugewandte Seite“, „vorwärts“, „rückwärts“, „vorne“, „hinten“, „hoch“, „runter“, „ über“, „ unter“, „nach oben“, „nach unten“, „oben“, „unten“, „Seite“, „vertikal“, „horizontal“, „senkrecht“ und „quer“ sowie alle anderen ähnlichen Richtungsbegriffe in Bezug auf die Richtungen eines mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs (z.B., Fahrrad) in einer aufrechten, fahrenden Position und mit der planaren Ratschenanordnung ausgestattet. Dementsprechend sind diese Richtungsbegriffe, die zur Beschreibung der planaren Ratschenanordnung verwendet werden, in Bezug auf ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug (z. B. Fahrrad) zu verstehen, das sich in einer aufrechten Fahrposition auf einer horizontalen Fläche befindet und mit der planaren Ratschenanordnung ausgestattet ist. Die Ausdrücke „links“ und „rechts“ werden verwendet, um „rechts“ zu bezeichnen, wenn auf die rechte Seite, von der Rückseite des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs (z.B. Fahrrad) aus gesehen, Bezug genommen wird, und „links“, wenn auf die linke Seite, von der Rückseite des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs (z.B. Fahrrad) aus gesehen, Bezug genommen wird.
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Die Formulierung „ mindestens eines von“, wie sie in dieser Offenbarung 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 Auswahlmöglichkeit“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten zwei beträgt. In einem anderen Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens eines von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „eine beliebige Kombination von mindestens zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten gleich oder größer als drei ist.
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Es versteht sich auch, dass, obwohl die Begriffe „erste“ und „zweite“ hier verwendet werden können, um verschiedene Komponenten zu beschreiben, diese Komponenten nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden sollten. Diese Begriffe werden nur verwendet, um eine Komponente von einer anderen zu unterscheiden. So könnte beispielsweise eine erste Komponente, die vorangegangen ist, als zweite Komponente bezeichnet werden und umgekehrt, ohne dass dies von der Lehre der vorliegenden Erfindung abweicht.
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Der Begriff „befestigt“ oder „ befestigen“, wie hierin verwendet, umfasst Konfigurationen, in denen ein Element direkt an einem anderen Element befestigt ist, indem das Element direkt an dem anderen Element befestigt ist; Konfigurationen, in denen das Element indirekt an dem anderen Element befestigt ist, indem das Element an dem/den Zwischenteil(en) befestigt ist, die wiederum an dem anderen Element befestigt sind; und Konfigurationen, in denen ein Element integral mit einem anderen Element ist, d. h. ein Element ist im Wesentlichen Teil des anderen Elements. Diese Definition gilt auch für Wörter mit ähnlicher Bedeutung, beispielsweise „verbunden“, „gekoppelt“, „montiert“, „geklebt“, „angebracht“ und ihre Ableitungen. Schließlich bedeuten Begriffe wie „im Wesentlichen“, „ungefähr“ und „näherungsweise“, wie sie hier verwendet werden, eine Abweichung des abgewandelten Begriffs, so dass das Endergebnis nicht wesentlich verändert wird.
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Obwohl zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung nur ausgewählte Ausführungsformen ausgewählt wurden, wird der Fachmann anhand dieser Offenbarung erkennen, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne dass der Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, beeinträchtigt wird. Beispielsweise können, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, Größe, Form, Ort oder Orientierung der verschiedenen Komponenten nach Bedarf und/oder Wunsch geändert werden, solange die Änderungen ihre beabsichtigte Funktion nicht im Wesentlichen beeinträchtigen. Sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, können Komponenten, die direkt miteinander verbunden sind oder einander 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 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 erforderlich, 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 auch als gesonderte Beschreibung weiterer Erfindungen des Anmelders betrachtet werden, die die strukturellen und/oder funktionellen Konzepte beinhaltet, die durch diese(s) Merkmal(e) verkörpert werden. Die vorstehenden Beschreibungen der Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung sind daher nur zur Veranschaulichung bereitgestellt und dienen nicht dazu, die Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten einzuschränken.
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Bezugszeichenliste
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- (50)
- planare Ratschenanordnung
- (51; 151, 251; 351)
- erstes Ratschenelement
- (80; 180, 280; 380)
- erste axiale Fläche
- (82; 182, 282; 382)
- erste gezackte Zähne
- (82a; 182a, 282a; 382a)
- erste antreibende Fläche
- (82b; 182b, 282b; 382b)
- erste nicht-antreibende Fläche
- (82c; 182c, 282c; 382c)
- erste Zahnspitze
- (82b 1; 182b 1; 282b1)
- erste konvex gekrümmte Fläche
- (X1)
- erster Krümmungsradius
- (52; 152; 252; 352)
- zweites Ratschenelement
- (90; 190; 290; 390)
- zweite axiale Fläche
- (92; 192; 292; 392)
- zweite gezackte Zähne
- (92a; 192a; 292a; 392a)
- zweite antreibende Fläche
- (92b; 192b; 292b; 392b)
- zweite nicht-antreibende Fläche
- (92c; 192c; 292c; 392c)
- zweite Zahnspitze
- (82b3; 182b3)
- erste konkav gekrümmte Fläche
- (82b; 282b)
- erste planare Fläche
- (82c1)
- erste ebene Fläche
- (82d; 182d; 282d; 382d)
- erste Grundfläche
- 92d; 192d; 292d; 392d)
- zweite Grundfläche
- (OS1; OS2)
- äußere Fläche
- (92b 1; 292b 1)
- zweite konvex gekrümmte Fläche
- (92b2; 292b2)
- zweite planare Fläche
- (92b3; 192b3)
- zweite konkav gekrümmte Fläche
- (92c1)
- zweite ebene Fläche
- (30)
- Nabenachse
- (32)
- Nabenkörper
- (34)
- Kettenradträger
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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