DE102021213192A1

DE102021213192A1 - Fahrradteil und verfahren zur herstellung eines fahrradteils

Info

Publication number: DE102021213192A1
Application number: DE102021213192.1A
Authority: DE
Inventors: Azusa Yamazaki; Kazutaka NIKI; Takeshi Ueda; Yuuya YONEDA
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2020-12-25
Filing date: 2021-11-23
Publication date: 2022-06-30
Also published as: TW202229092A; CN114670971A

Abstract

Ein Fahrradteil 10 schließt ein Gehäuse 20 und einen Deckel 22 ein. Das Gehäuse 20 schließt einen inneren Umfangsabschnitt 60, einen äußeren Umfangsabschnitt 62, einen Endwandabschnitt 64 und einen Verbindungsabschnitt 66 ein. Der äußere Umfangsabschnitt 62 ist radial nach außen von dem inneren Umfangsabschnitt 60 in Bezug auf eine Mittelachse A2 des umschlossenen Bereichs 70 beabstandet. Der Endwandabschnitt 64 verbindet den inneren Umfangsabschnitt 60 und den äußeren Umfangsabschnitt 62 miteinander, um wenigstens teilweise einen Innenraum 23 zu definieren. Der Verbindungsabschnitt 66 verbindet den inneren Umfangsabschnitt 60 und den äußeren Umfangsabschnitt 62 miteinander. Der Deckel 22 überdeckt den Innenraum 23. Der Deckel 22 ist mit dem inneren Umfangsabschnitt 60 entlang einer inneren Schweißbahn WP1 und mit dem äußeren Umfangsabschnitt 62 entlang einer äußeren Schweißbahn WP2 verschweißt. Der Deckel 22 ist ferner mit wenigstens einem Teil des Verbindungsabschnitts 66 des Gehäuses 20 entlang einer Verbindungsschweißbahn WP3 verschweißt, die die innere Schweißbahn WP1 und die äußere Schweißbahn WP2 verbindet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Fahrradteil und ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrradteils.
Im Allgemeinen hat ein Fahrradteil viele Teile, die zu einer Einheit zusammengefügt werden müssen. In einigen Fällen schließt das Fahrradteil ein Gehäuse und einen Deckel oder eine Abdeckung zur Aufnahme anderer Teile des Fahrradteils ein. Beispielsweise offenbart die US 6 418 797 B1 eine Fahrradnabe mit einer elektronischen Einheit, die ein Gehäuse und eine Abdeckung zur Aufnahme einer Leiterplatte aufweist. Typischerweise ist die Abdeckung durch eine Vielzahl von Schrauben am Gehäuse angebracht.
Die vorliegende Erfindung ist allgemein auf verschiedene Merkmale eines Fahrradteils für ein Fahrrad gerichtet. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Deckel mit einem Gehäuse mit einer durchgehenden Schweißnaht zu verschweißen.
Im Hinblick auf den Stand der Technik und gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrradteil bereitgestellt, das im Wesentlichen ein Gehäuse und einen Deckel umfasst. Das Gehäuse schließt einen inneren Umfangsabschnitt, einen äußeren Umfangsabschnitt, einen Endwandabschnitt und einen Verbindungsabschnitt ein. Der innere Umfangsabschnitt definiert wenigstens teilweise einen umschlossenen Bereich. Der äußere Umfangsabschnitt ist radial nach außen von dem inneren Umfangsabschnitt in Bezug auf eine Mittelachse des umschlossenen Bereichs beabstandet. Der Endwandabschnitt verbindet den inneren Umfangsabschnitt und den äußeren Umfangsabschnitt miteinander, um wenigstens teilweise einen Innenraum zu definieren. Der Verbindungsabschnitt verbindet den inneren Umfangsabschnitt und den äußeren Umfangsabschnitt miteinander. Der Deckel überdeckt den Innenraum des Gehäuses. Der Deckel ist mit dem inneren Umfangsabschnitt des Gehäuses durch Schweißen entlang einer inneren Schweißbahn verbunden. Der Deckel ist mit dem äußeren Umfangsabschnitt des Gehäuses durch Schweißen entlang einer äußeren Schweißbahn verbunden. Der Deckel ist mit wenigstens einem Teil des Verbindungsabschnitts des Gehäuses durch Schweißen entlang einer Verbindungsschweißbahn verbunden, die die innere Schweißbahn und die äußere Schweißbahn verbindet.
Mit dem Fahrradteil gemäß dem ersten Aspekt kann eine verbesserte Schweißnaht zwischen dem Gehäuse und dem Deckel gebildet werden, um eine Verformung des Deckels durch den Schweißvorgang zu vermeiden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Fahrradteil gemäß dem ersten Aspekt so ausgebildet, dass die innere Schweißbahn einen inneren teilweise kreisförmigen Abschnitt und die äußere Schweißbahn einen äußeren teilweise kreisförmigen Abschnitt einschließt. Mit dem Fahrradteil gemäß dem zweiten Aspekt ist es möglich, eine innere Schweißnaht und eine äußere Schweißnaht zwischen dem Gehäuse und dem Deckel auf einfache Weise zu bilden.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Fahrradteil gemäß dem zweiten Aspekt so ausgebildet, dass der innere teilweise kreisförmige Abschnitt und der äußere teilweise kreisförmige Abschnitt konzentrisch angeordnet sind. Mit dem Fahrradteil gemäß dem dritten Aspekt können der innere Umfangsabschnitt und der äußere Umfangsabschnitt konzentrisch angeordnet sein, so dass das Fahrradteil drehbar ist.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Fahrradteil gemäß einem der ersten bis dritten Aspekte so ausgebildet, dass die Verbindungsschweißbahn einen ersten Verbindungsschweißabschnitt und einen zweiten Verbindungsschweißabschnitt einschließt, die die innere Schweißbahn und die äußere Schweißbahn verbinden. Mit dem Fahrradteil gemäß dem vierten Aspekt ist es möglich, die Schweißbahn auf einfache Weise zu bilden.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Fahrradteil gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte so ausgebildet, dass die innere Schweißbahn, die äußere Schweißbahn und die Verbindungsschweißbahn eine durchgehende Schweißbahn bilden. Mit dem Fahrradteil gemäß dem fünften Aspekt ist es möglich, den Deckel mit dem Gehäuse zu verschweißen, ohne den Laserstrahl zu stoppen.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Fahrradteil gemäß dem fünften Aspekt so ausgebildet, dass die durchgehende Schweißbahn eine geschlossene Schleife ist. Mit dem Fahrradteil gemäß dem sechsten Aspekt ist es möglich, den Deckel mit dem Gehäuse sicher zu verbinden.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Fahrradteil gemäß einem der ersten bis sechsten Aspekte ferner eine elektronische Leiterplatte, die in dem Innenraum des Gehäuses vorgesehen ist. Mit dem Fahrradteil gemäß dem siebten Aspekt ist es möglich, die elektronische Leiterplatte zuverlässiger zu schützen.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Fahrradteil gemäß dem siebten Aspekt ferner einen elektrischen Energiespeicher, der in dem Innenraum des Gehäuses an einer anderen Stelle als auf der elektronischen Leiterplatte vorgesehen ist. Mit dem Fahrradteil gemäß dem achten Aspekt ist es möglich, einen großen Raum für die Anordnung des elektrischen Energiespeichers zu sichern und die elektronische Einheit zu miniaturisieren.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Fahrradteil gemäß einem der ersten bis achten Aspekte so ausgebildet, dass der umschlossene Bereich eine Öffnung ist. Mit dem Fahrradteil gemäß dem neunten Aspekt ist es möglich, den Freiheitsgrad bei der Anordnung von Teilen in der Öffnung zu erhöhen und eine kompakte Lagerung der elektronischen Einheit zu erleichtern. Bei den Teilen kann es sich um eine Welle oder eine Achse handeln, die zum Abstützen des Fahrradteils ausgebildet ist.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Fahrradteil gemäß einem der ersten bis neunten Aspekte ferner eine Nabenachse, einen Nabenkörper und einen elektrischen Stromgenerator. Die Nabenachse trägt das Gehäuse. Der Nabenkörper ist um die Mittelachse drehbar angeordnet. Der Stromgenerator ist in dem Nabenkörper angeordnet und ausgebildet, durch die Drehung des Nabenkörpers elektrischen Strom zu erzeugen. Mit dem Fahrradteil gemäß dem zehnten Aspekt ist es möglich, die elektrische Einheit in der mit dem Stromgenerator ausgestatteten Nabe zu lagern.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Fahrradteil gemäß dem zehnten Aspekt so ausgebildet, dass das Gehäuse in Bezug auf die Nabenachse drehfest ist. Mit dem Fahrradteil gemäß dem elften Aspekt ist es möglich, Beschädigungen des Fahrradteils zu vermeiden, Geräusche zu minimieren und eine Verkabelung mit der elektrischen Einheit zuverlässiger zu ermöglichen.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Fahrradteil gemäß dem zehnten oder elften Aspekt ferner eine um die Mittelachse drehbar angeordnete Kettenradträgerstruktur zur Übertragung einer Antriebskraft auf den Nabenkörper während der Drehung in einer Antriebsdrehrichtung um die Mittelachse. Mit dem Fahrradteil gemäß dem zwölften Aspekt ist es möglich, die elektrische Einheit in einer Nabe mit einer Kettenradträgerstruktur zu lagern.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Fahrradteil gemäß einem der zehnten bis zwölften Aspekte ferner ein Erfassungsteil und einen Rotationserfassungssensor. Das Erfassungsteil ist an der Kettenradträgerstruktur vorgesehen. Der Rotationserfassungssensor ist in dem Innenraum des Gehäuses vorgesehen. Der Rotationserfassungssensor ist ausgebildet, das Erfassungsteil zu erfassen, um eine Rotation der Kettenradträgerstruktur um die Mittelachse zu erfassen. Mit dem Fahrradteil gemäß dem dreizehnten Aspekt ist es möglich, die Rotation der Kettenradträgerstruktur zu erfassen.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrradteil bereitgestellt, das im Wesentlichen ein Gehäuse, eine elektronische Leiterplatte und einen elektrischen Energiespeicher umfasst. Das Gehäuse schließt einen inneren Umfangsabschnitt, einen äußeren Umfangsabschnitt und einen Endwandabschnitt ein. Der innere Umfangsabschnitt definiert wenigstens teilweise einen umschlossenen Bereich. Der äußere Umfangsabschnitt ist radial nach außen von dem inneren Umfangsabschnitt in Bezug auf eine Mittelachse des umschlossenen Bereichs beabstandet. Der Endwandabschnitt verbindet den inneren Umfangsabschnitt und den äußeren Umfangsabschnitt miteinander, um wenigstens teilweise einen Innenraum zu definieren. Die elektronische Leiterplatte ist in dem Innenraum des Gehäuses vorgesehen. Die elektronische Leiterplatte schließt wenigstens eine bogenförmige Kante ein, die einer bogenförmigen Oberfläche entweder des inneren Umfangsabschnitts oder des äußeren Umfangsabschnitts des Gehäuses entspricht, die elektronische Leiterplatte schließt wenigstens eine elektrische Komponente ein. Der elektrische Energiespeicher ist in dem Innenraum des Gehäuses an einer anderen Stelle als auf der elektronischen Leiterplatte vorgesehen und mit der wenigstens einen elektrischen Komponente elektrisch verbunden.
Mit dem Fahrradteil gemäß dem vierzehnten Aspekt kann das Fahrradteil relativ kompakt sein, mit eigener elektrischer Energie für die wenigstens eine elektrische Komponente der elektronischen Leiterplatte, und benötigt keine elektrische Energie von einer externen Energiequelle.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrradteil gemäß dem vierzehnten Aspekt so ausgebildet, dass die wenigstens eine bogenförmige Kante wenigstens eines von einer inneren bogenförmigen Kante, die einer inneren bogenförmigen Oberfläche des inneren Umfangsabschnitts entspricht, und einer äußeren bogenförmige Kante einschließt, die einer äußeren bogenförmigen Oberfläche des äußeren Umfangsabschnitts des Gehäuses entspricht. Mit dem Fahrradteil gemäß dem fünfzehnten Aspekt kann das Fahrradteil auf einer Welle oder Achse angeordnet sein. Der Spalt zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuse kann verringert werden, um die Fläche der im Gehäuse angeordneten Leiterplatte zu vergrößern.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Fahrradteil gemäß dem vierzehnten oder fünfzehnten Aspekt ferner einen Deckel, der den Innenraum des Gehäuses überdeckt und mit dem Gehäuse verbunden ist. Mit dem Fahrradteil gemäß dem sechzehnten Aspekt können die Teile im Gehäuse durch das Vorsehen eines Deckels am Gehäuse zuverlässiger geschützt werden.
Gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Fahrradteil gemäß einem der vierzehnten bis sechzehnten Aspekte so ausgebildet, dass der elektrische Energiespeicher wenigstens einen Kondensator einschließt. Mit dem Fahrradteil gemäß dem siebzehnten Aspekt ist es möglich, kostengünstig und auf kleinem Raum elektrische Energie in dem Fahrradteil zu speichern.
Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Fahrradteil gemäß einem der vierzehnten bis siebzehnten Aspekte so ausgebildet, dass der umschlossene Bereich eine Öffnung ist.
Mit dem Fahrradteil gemäß dem achtzehnten Aspekt kann das Fahrradteil auf einer Welle oder einer Achse gelagert sein.
Gemäß einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Fahrradteil gemäß einem der vierzehnten bis achtzehnten Aspekte ferner eine Nabenachse, einen Nabenkörper und einen Stromgenerator. Die Nabenachse trägt das Gehäuse. Der Nabenkörper ist um die Mittelachse drehbar angeordnet. Der Stromgenerator ist in dem Nabenkörper angeordnet und ausgebildet, durch die Drehung des Nabenkörpers elektrischen Strom zu erzeugen. Mit dem Fahrradteil gemäß dem neunzehnten Aspekt kann das Fahrradteil eine Fahrradnabe sein, die elektrische Energie erzeugt.
Gemäß einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Fahrradteil gemäß dem neunzehnten Aspekt so ausgebildet, dass das Gehäuse in Bezug auf die Nabenachse drehfest ist. Mit dem Fahrradteil gemäß dem zwanzigsten Aspekt ist es möglich, Beschädigungen des Fahrradteils zu vermeiden und Geräusche zu minimieren, indem das Gehäuse in Bezug auf die Nabenachse drehfest angeordnet ist.
Gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Fahrradteil gemäß dem neunzehnten oder zwanzigsten Aspekt ferner eine um die Mittelachse drehbar angeordnete Kettenradträgerstruktur zur Übertragung einer Antriebskraft auf den Nabenkörper während der Drehung in einer Antriebsdrehrichtung um die Mittelachse. Mit dem Fahrradteil gemäß dem einundzwanzigsten Aspekt kann das Fahrradteil eine Hinterradnabe sein, die durch eine Antriebskraft angetrieben wird.
Gemäß einem zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Fahrradteil gemäß einem der neunzehnten bis einundzwanzigsten Aspekte so ausgebildet, dass die wenigstens eine elektrische Komponente einen Rotationserfassungssensor einschließt, der ausgebildet ist, ein Erfassungsteil zu erfassen, um eine Rotation der Kettenradträgerstruktur um die Mittelachse zu erfassen. Mit dem Fahrradteil gemäß dem zweiundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, eine Rotation der Kettenradträgerstruktur zuverlässig zu erfassen.
Gemäß einem dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrradteils mit einem Gehäuse und einem mit dem Gehäuse verbundenen Deckel durchgeführt. Das Verfahren umfasst das Auflegen des Deckels auf das Gehäuse; und das Verschweißen des Deckels mit dem Gehäuse durch Ausbilden einer Schweißnaht entlang einer inneren Schweißbahn, die einem inneren Umfangsabschnitt des Gehäuses entspricht, entlang einer äußeren Schweißbahn, die einem äußeren Umfangsabschnitt des Gehäuses entspricht, und entlang wenigstens einer Verbindungsschweißbahn, die einem Verbindungsabschnitt des Gehäuses entspricht. Die Verbindungsschweißbahn verbindet die innere Schweißbahn und die äußere Schweißbahn.
Mit dem Verfahren gemäß dem dreiundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, den Deckel mit dem Gehäuse zu verschweißen, wobei eine Verformung des Deckels durch den Schweißvorgang vermieden wird.
Gemäß einem vierundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren gemäß dem dreiundzwanzigsten Aspekt so durchgeführt, dass das Verschweißen des Deckels mit dem Gehäuse unter Verwendung eines Laserstrahls durchgeführt wird. Mit dem Verfahren gemäß dem vierundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, den Deckel mit dem Gehäuse zu verschweißen, wobei eine Verformung des Deckels durch den Schweißvorgang vermieden wird.
Gemäß einem fünfundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren gemäß dem dreiundzwanzigsten oder vierundzwanzigsten Aspekt so durchgeführt, dass das Verschweißen des Deckels mit dem Gehäuse über eine durchgehende Schweißbahn durchgeführt wird, die die wenigstens eine Verbindungsschweißbahn, die innere Schweißbahn und die äußere Schweißbahn einschließt. Mit dem Verfahren gemäß dem fünfundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, den Deckel mit dem Gehäuse zu verschweißen, ohne den Laserstrahl anzuhalten.
Gemäß einem sechsundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren gemäß dem fünfundzwanzigsten Aspekt so durchgeführt, dass die durchgehende Schweißbahn eine geschlossene Schleife ist. Mit dem Verfahren gemäß dem sechsundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, den Deckel sicher mit dem Gehäuse zu verbinden.
Gemäß einem siebenundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren gemäß dem fünfundzwanzigsten oder sechsundzwanzigsten Aspekt so durchgeführt, dass die wenigstens eine Verbindungsschweißbahn einen ersten Verbindungsschweißabschnitt und einen zweiten Verbindungsschweißabschnitt einschließt, die die innere Schweißbahn und die äußere Schweißbahn verbinden. Mit dem Verfahren gemäß dem siebenundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, den Schweißvorgang, bei dem eine innere Schweißnaht und eine äußere Schweißnaht zwischen dem Gehäuse und dem Deckel gebildet werden, auf einfache Weise durchzuführen, ohne den Laserstrahl anzuhalten.
Auch andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile des offenbarten Fahrradteils werden für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen des Fahrradteils offenbart.
Im Folgenden wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, welche Teil dieser ursprünglichen Offenbarung sind:

1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads (das heißt, eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs), das mit einem Fahrradteil in Form einer Nabe gemäß einer ersten Ausführungsform ausgestattet ist;
2 ist eine Längsansicht der Nabe, die an dem Fahrzeugkörper des in 1 dargestellten menschlich angetriebenen Fahrzeugs angebracht ist;
3 ist eine Längsschnittansicht der in 2 dargestellten Nabe;
4 ist eine perspektivische Ansicht der in den 2 bis 4 dargestellten Nabe, wobei Abschnitte durchbrochen sind, um eine elektrische Einheit zu zeigen, die einen Rotationserfassungssensor und einen Magneten hat, der an einer Kettenradträgerstruktur zur Erfassung der Rotation der Kettenradträgerstruktur vorgesehen ist;
5 ist eine perspektivische Seitenansicht der elektrischen Einheit der in den 2 bis 4 dargestellten Nabe;
6 ist eine perspektivische Seitenansicht der in 5 dargestellten elektrischen Einheit der in den 2 bis 4 dargestellten Nabe;
7 ist eine perspektivische Teil-Explosionsansicht der in 5 und 6 dargestellten elektrischen Einheit;
8 ist eine perspektivische Teil-Explosionsansicht der in den 5 bis 7 dargestellten elektrischen Einheit;
9 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Gehäuses und des Deckels der in den 5 bis 8 dargestellten elektrischen Einheit;
10 ist eine weitere perspektivische Explosionsansicht des Gehäuses und des Deckels der in den 5 bis 9 dargestellten elektrischen Einheit;
11 ist eine Ansicht des Gehäuses der in den 5 bis 10 dargestellten elektrischen Einheit mit Blick auf den Innenraum;
12 ist eine Ansicht des Deckels der in den 5 bis 10 dargestellten elektrischen Einheit mit Blick auf die Innenseite;
13 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Deckels, der mit dem Gehäuse verschweißt wird;
14 ist eine Seitenansicht der elektrischen Einheit, in der eine erste mögliche Schweißbahn zum Verschweißen des Deckels mit dem Gehäuse schematisch dargestellt ist;
15 ist eine Seitenansicht der elektrischen Einheit, in der eine zweite mögliche Schweißbahn zum Verschweißen des Deckels mit dem Gehäuse schematisch dargestellt ist;
16 ist eine Seitenansicht der elektrischen Einheit, in der eine dritte mögliche Schweißbahn zum Verschweißen des Deckels mit dem Gehäuse schematisch dargestellt ist; und
17 ist eine Seitenansicht der elektrischen Einheit, in der eine vierte mögliche Schweißbahn zum Verschweißen des Deckels mit dem Gehäuse schematisch dargestellt ist.

Ausgewählte Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Dem Fachmann auf dem Gebiet der Fahrradtechnik ist angesichts der vorliegenden Offenbarung klar, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung dienen und nicht zur Einschränkung der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert ist.
In 1 ist zunächst ein Fahrrad V (das heißt, ein menschlich angetriebenes Fahrzeug) dargestellt, das mit einem Fahrradteil 10 gemäß einer dargestellten Ausführungsform ausgestattet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das Fahrradteil 10 eine Fahrradnabe. Genauer gesagt, ist das Fahrradteil 10 eine Fahrrad-Hinterradnabe. Außerdem ist das Fahrradteil 10 in der gezeigten Ausführungsform ein Nabendynamo, der eine oder mehrere Komponenten des Fahrrads V mit elektrischer Energie versorgt. Das Fahrradteil 10 ist jedoch nicht auf einen Nabendynamo beschränkt. Insbesondere können bestimmte Aspekte des Fahrradnabenteils auch bei einem Fahrradteil vorgesehen sein, das keine elektrische Energie erzeugt. Auch wenn das Fahrradteil 10 als Hinterradnabe dargestellt ist, können bestimmte Aspekte des Fahrradteils 10 bei einer Vorderradnabe vorgesehen sein. Somit ist das Fahrradteil 10 nicht auf eine Hinterradnabe beschränkt.
Hier ist das Fahrrad V ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung (E-Bike). Alternativ kann das Fahrrad V auch ein Straßenfahrrad, ein Stadtfahrrad, ein Lastenfahrrad, ein Liegerad oder eine andere Art von Geländefahrrad wie ein Cyclocross-Fahrrad sein. Wie in 1 zu sehen, schließt das Fahrrad V einen Fahrzeugkörper VB ein, der von einem Hinterrad RW und einem Vorderrad FW getragen wird. Der Fahrzeugkörper VB schließt im Wesentlichen einen vorderen Rahmenkörper FB und einen hinteren Rahmenkörper RB (eine Schwinge) ein. Der Fahrzeugkörper VB ist außerdem mit einen Lenker H und einer Vorderradgabel FF zur Lenkung des Vorderrads FW versehen. Der hintere Rahmenkörper RB ist schwenkbar an einem hinteren Abschnitt des vorderen Rahmenkörpers FB montiert, so dass sich der hintere Rahmenkörper RB in Bezug auf den vorderen Rahmenkörper FB verschwenken kann. Das Hinterrad RW ist an einem hinteren Ende des hinteren Rahmenkörpers RB montiert. Ein hinterer Stoßdämpfer RS ist operativ zwischen dem vorderen Rahmenkörper FB und dem hinteren Rahmenkörper RB angeordnet. Der hintere Stoßdämpfer RS ist zwischen dem vorderen Rahmenkörper FB und dem hinteren Rahmenkörper RB vorgesehen, um die Bewegung des hinteren Rahmenkörpers RB in Bezug auf den vorderen Rahmenkörper FB zu steuern. Der hintere Stoßdämpfer RS dämpft nämlich die vom Hinterrad RW übertragenen Stöße. Das Hinterrad RW ist drehbar an dem hinteren Rahmenkörper RB montiert. Das Vorderrad FW ist über die Vorderradgabel FF an dem vorderen Rahmenkörper FB montiert. Das Vorderrad FW ist an einem unteren Ende der Vorderradgabel FF montiert. Eine höhenverstellbare Sattelstütze ASP ist auf herkömmliche Weise an einem Sattelrohr des vorderen Rahmenkörpers FB montiert und trägt einen Fahrradsitz oder Sattel S in geeigneter Weise. Die Vorderradgabel FF ist schwenkbar an einem Gabelschaft des vorderen Rahmenkörpers FB montiert. Der Lenker H ist am oberen Ende einer Lenksäule oder eines Gabelschaftrohrs der Vorderradgabel FF befestigt. Die Vorderradgabel FF dämpft die vom Vorderrad FW übertragenen Stöße. Vorzugsweise sind der hintere Stoßdämpfer RS und die Vorderradgabel FF elektrisch verstellbare Federungen. So können beispielsweise die Steifigkeit und/ oder die Hublänge des hinteren Stoßdämpfers RS und der Vorderradgabel FF eingestellt werden.
Das Fahrrad V schließt ferner einen Antriebsstrang DT und eine elektrische Antriebseinheit DU ein, die operativ mit dem Antriebsstrang DT gekoppelt ist. Hier ist der Antriebsstrang DT beispielsweise ein Kettenantriebstyp, der eine Kurbel C, ein vorderes Kettenrad FS, eine Vielzahl von hinteren Kettenrädern CS und eine Kette CN einschließt. Die Kurbel C schließt eine Kurbelachse CA1 und ein Paar Kurbelarme CA2 ein. Die Kurbelachse CA1 ist über die elektrische Antriebseinheit DU drehbar an dem vorderen Rahmenkörper FB gelagert. Die Kurbelarme CA2 sind an gegenüberliegenden Enden der Kurbelachse CA1 vorgesehen. 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 elektrische Antriebseinheit DU hat einen Elektromotor, der eine Antriebsunterstützungskraft auf das vordere Kettenrad FS ausübt. Die elektrische Antriebseinheit DU kann betätigt werden, um den Antrieb des Fahrrads V auf herkömmliche Weise zu unterstützen. Die elektrische Antriebseinheit DU wird beispielsweise in Abhängigkeit von einer auf die Pedale PD ausgeübten menschlichen Antriebskraft angesteuert. Die elektrische Antriebseinheit DU wird durch elektrische Energie angetrieben, die von einem Haupt-Akkupaket BP geliefert wird, das an einem Unterrohr des Fahrrads V angebracht ist. Das Haupt-Akkupaket BP kann andere Fahrzeugkomponenten wie ein Schaltwerk RD, die höhenverstellbare Sattelstütze ASP, den hinteren Stoßdämpfer RS, die Vorderradgabel FF und jede andere Fahrzeugkomponente, die elektrische Energie benötigt, mit Strom versorgen.
Das Fahrrad V schließt ferner einen Fahrradcomputer SC ein. Hier ist der Fahrradcomputer SC am vorderen Rahmenkörper FB montiert. Alternativ kann der Fahrradcomputer SC auch am Lenker H vorgesehen 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 enthalten. Beispielsweise kann der Fahrradcomputer SC mit einem automatischen Schaltprogramm zum Wechseln der Gänge des Schaltwerks RD in Abhängigkeit von einem oder mehreren Fahr- und/ oder Betriebszuständen des Fahrrads V versehen sein.
Hier schließt das Fahrrad V ferner das Schaltwerk RD ein, das am hinteren Rahmenkörper RB angebracht ist, um die Kette CN zwischen den hinteren Kettenrädern CS zu schalten. Das Schaltwerk RD ist eine Art einer Schaltvorrichtung. Hier ist das Schaltwerk RD ein elektrisches Schaltwerk (das heißt, eine elektrische Schaltvorrichtung oder eine elektrische Übertragungsvorrichtung). Hier ist das Schaltwerk RD an der Rückseite des hinteren Rahmenkörpers RB in der Nähe des Fahrradteils 10 angebracht. Das Schaltwerk RD kann betätigt werden, wenn ein Fahrer des Fahrrads V eine Gangschaltungsbetätigungsvorrichtung bzw. einen Schalthebel SL manuell betätigt. Das Schaltwerk RD kann auch automatisch in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen und/ oder den Betriebsbedingungen des Fahrrads V betätigt werden. Das Fahrrad V kann ferner eine Vielzahl elektronischer Komponenten einschließen. Einige oder alle der elektronischen Komponenten können mit elektrischer Energie versorgt werden, die von dem Fahrradteil 10 während eines Stromerzeugungszustands, wie hierin beschrieben, erzeugt wird.
Die Struktur des Fahrradteils 10 wird nun unter besonderer Bezugnahme auf die 2 bis 4 beschrieben. Hier umfasst das Fahrradteil 10 eine Nabenachse 12 und einen Nabenkörper 14. Die Nabenachse 12 hat eine Mittelachse A1. Die Nabenachse 12 ist ausgebildet, drehfest an dem Fahrzeugkörper VB angebracht zu sein. In dieser Ausführungsform ist die Nabenachse 12 ausgebildet, drehfest an dem hinteren Rahmenkörper RB angebracht zu sein. Der Nabenkörper 14 ist drehbar um die Mittelachse A1 angeordnet. Mit anderen Worten, der Nabenkörper 14 ist um die Nabenachse 12 drehbar montiert.
Wie in den 2 bis 4 zu sehen, ist die Nabenachse 12 ein starres Element aus einem geeigneten Material, beispielsweise einem metallischen Material. Hier ist die Nabenachse 12 ein rohrförmiges Element. Die Nabenachse 12 kann ein einteiliges Element sein oder aus mehreren Teilen bestehen. Hier umfasst die Nabenachse 12 einen Hauptkörper 12a und ein Endstück 12b. Das Endstück 12b ist mit einem Gewinde an einem ersten Ende (rechte Seite in den 2 bis 4) des Hauptkörpers 12a montiert. Auf diese Weise werden das zweite Ende (linke Seite in den 2 bis 4) des Hauptkörpers 12a und das Endstück 12b in Montageöffnungen des hinteren Rahmenkörpers RB aufgenommen, wie in 2 zu sehen. Hier schließt die Nabenachse 12 ferner ein Drehbegrenzungselement 12c ein, das über das Endstück 12b mit dem Hauptkörper 12a verbunden ist. Das Drehbegrenzungselement 12c greift in den hinteren Rahmenkörper RB ein, so dass die Drehung der Nabenachse 12 relativ zum hinteren Rahmenkörper RB beschränkt ist.
Wie in 2 zu sehen ist, umfasst das Fahrradteil 10 ferner einen Radhaltemechanismus 16 zur Sicherung der Nabenachse 12 des Fahrradteils 10 am hinteren Rahmenkörper RB. Der Radhaltemechanismus 16 schließt im Wesentlichen eine Welle oder einen Spanner 16a, einen Nockenkörper 16b, einen Nockenhebel 16c und eine Einstellmutter 16d ein. Der Nockenhebel 16c ist über den Nockenkörper 16b an einem Ende des Spanners 16a befestigt, während die Einstellmutter 16d auf das andere Ende des Spanners 16a geschraubt ist. Der Hebel 16c ist an dem Nockenkörper 16b angebracht. Der Nockenkörper 16b ist zwischen dem Spanner 16a und dem Nockenhebel 16c gekoppelt, um den Spanner 16a relativ zum Nockenkörper 16b zu bewegen. So wird der Hebel 16c betätigt, um den Spanner 16a in axialer Richtung der Mittelachse A1 in Bezug auf den Nockenkörper 16b zu bewegen, um den Abstand zwischen dem Nockenkörper 16b und der Einstellmutter 16d zu verändern. Vorzugsweise ist an jedem Ende des Spanners 16a eine Druckfeder vorgesehen. Alternativ kann die Nabenachse 12 mit anderen Befestigungsstrukturen nach Bedarf und/ oder Wunsch drehfest am hinteren Rahmenkörper RB angebracht sein.
Wie in 1 und 4 dargestellt, ist der Nabenkörper 14 drehbar um die Nabenachse 12 montiert, um sich in einer Antriebsdrehrichtung D1 zu drehen. Die Antriebsdrehrichtung D1 entspricht einer Vorwärtsfahrtrichtung des Hinterrads RW. Der Nabenkörper 14 ist ausgebildet, das Hinterrad RW in herkömmlicher Weise zu tragen. In der dargestellten Ausführungsform schließt der Nabenkörper 14 einen ersten Außenflansch 14a und einen zweiten Außenflansch 14b ein. Der erste Außenflansch 14a und der zweite Außenflansch 14b erstrecken sich in Bezug auf die Mittelachse A1 radial nach außen. Der erste Außenflansch 14a und der zweite Außenflansch 14b sind ausgebildet, eine Vielzahl von Speichen (1) aufzunehmen, um eine Felge (1) des Hinterrades RW am Nabenkörper 14 zu befestigen. Auf diese Weise sind der Nabenkörper 14 und das Hinterrad RW gekoppelt, um sich miteinander zu drehen.
Hier umfasst das Fahrradteil 10 ferner eine Kettenradträgerstruktur 18. In der dargestellten Ausführungsform trägt die Kettenradträgerstruktur 18 die hinteren Kettenräder CS, wie in 2 zu sehen. Die Kettenradträgerstruktur 18 ist drehbar um die Mittelachse A1 angeordnet, um eine Antriebskraft auf den Nabenkörper 14 zu übertragen, während sie sich in der Antriebsdrehrichtung D1 um die Mittelachse A1 dreht. Wie nachstehend erläutert, überträgt die Kettenradträgerstruktur 18 keine Antriebskraft auf den Nabenkörper 14, während sie sich in einer Nicht-Antriebsdrehrichtung D2 um die Mittelachse A1 dreht. Die Nicht-Antriebsdrehrichtung D2 ist der Antriebsdrehrichtung D1 in Bezug auf die Mittelachse A1 entgegengesetzt. Die zentrale Drehachse der Kettenradträgerstruktur 18 ist konzentrisch mit der Mittelachse A1 der Nabenachse 12 angeordnet.
Obwohl die Kettenradträgerstruktur 18 ausgebildet ist, die hinteren Kettenräder CS drehfest zu tragen, ist die Kettenradträgerstruktur 18 nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. Alternativ können eines oder mehrere der hinteren Kettenräder CS integral mit der Kettenradträgerstruktur 18 gebildet sein. In jedem Fall sind die Kettenradträgerstruktur 18 und die hinteren Kettenräder CS so miteinander gekoppelt, dass sie sich sowohl in der Antriebsdrehrichtung D1 als auch in der Nicht-Antriebsdrehrichtung D2 gemeinsam drehen.
Wie in den 3 und 4 zu sehen ist, umfasst das Fahrradteil 10 ein Gehäuse 20. Das Gehäuse 20 ist ausgebildet, verschiedene elektrische Komponenten aufzunehmen. Das Gehäuse 20 definiert einen Innenraum 23, der die Form eines Donuts hat. In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Fahrradteil 10 eine elektronische Leiterplatte ECB und einen elektrische Energiespeicher PS. Die elektronische Leiterplatte ECB ist in dem Innenraum 23 des Gehäuses 20 angeordnet. Der elektrische Energiespeicher PS ist in dem Innenraum 23 des Gehäuses 20 an einer anderen Stelle als auf der elektronischen Leiterplatte ECB angeordnet. Die elektronische Leiterplatte ECB ist elektrisch mit dem elektrischen Energiespeicher PS verbunden, um die Ein- und Ausgabe von elektrischem Strom aus dem elektrischen Energiespeicher PS zu steuern. Ein erstes elektrisches Kabel EC1 ist an einem Ende mit der elektronischen Leiterplatte ECB elektrisch verbunden. Das andere Ende des ersten elektrischen Kabels EC1 ist elektrisch mit einer anderen elektrischen Komponente des Fahrrads V verbunden, wie beispielsweise dem Schaltwerk RD, dem Akkupaket BP oder einem elektrischen Knotenpunkt. Auf diese Weise kann das erste elektrische Kabel EC1 die vom Fahrradteil 10 erzeugte elektrische Energie an das Schaltwerk RD, das Akkupaket BP oder eine andere elektrische Komponente liefern. Das erste elektrische Kabel EC1 kann auch zur Übertragung von Signalen mittels Powerline-Kommunikation (PLC) verwendet werden.
Die Nabenachse 12 trägt das Gehäuse 20. Dabei ist das Gehäuse 20 gegenüber der Nabenachse 12 drehfest. Das Fahrradteil 10 umfasst ferner einen Deckel 22. Der Deckel 22 ist mit dem Gehäuse 20 durch Verschweißen verbunden, wie unten erläutert. Vorzugsweise sind das Gehäuse 20 und der Deckel 22 starre Teile aus einem geeigneten Material. Beispielsweise bestehen das Gehäuse 20 und der Deckel 22 aus einem Kunststoffmaterial. Beispielsweise können das Gehäuse 20 und der Deckel 22 jeweils als Spritzgussteile ausgeführt sein. Der Deckel 22 liegt über dem Innenraum 23 des Gehäuses 20 und ist mit dem Gehäuse 20 verbunden.
Die elektronische Leiterplatte ECB schließt wenigstens eine elektrische Komponente ein. Somit bilden wenigstens das Gehäuse 20, der Deckel 22 und die elektronische Leiterplatte ECB eine elektrische Einheit EU, die in dem Nabenkörper 14 angeordnet ist. Der elektrische Energiespeicher PS ist mit der wenigstens einen elektrischen Komponente elektrisch verbunden. In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Fahrradteil 10 ferner ein Erfassungsteil 24 und einen Rotationserfassungssensor 25. Das Erfassungsteil 24 ist an der Kettenradträgerstruktur 18 vorgesehen. Andererseits ist der Rotationserfassungssensor 25 in dem Innenraum 23 des Gehäuses 20 vorgesehen. Der Rotationserfassungssensor 25 ist ausgebildet, das Erfassungsteil 24 zu erfassen, um die Rotation der Kettenradträgerstruktur 18 um die Mittelachse A1 zu erfassen. Mit anderen Worten, die wenigstens eine elektrische Komponente schließt den Rotationserfassungssensor 25 ein, der ausgebildet ist, das Erfassungsteil 24 zu erfassen, um die Rotation der Kettenradträgerstruktur 18 um die Mittelachse A1 zu erfassen. Da sich der Rotationserfassungssensor 25 auf der elektronischen Leiterplatte ECB befindet, ist der Rotationserfassungssensor 25 in Bezug auf die Nabenachse 12 drehfest. Wie in 4 zu sehen ist, ist der Rotationserfassungssensor 25 im Nabenkörper 14 an einer Stelle angeordnet, die radial nach außen von der Nabenachse 12 beabstandet ist.
In der dargestellten Ausführungsform schließt der Rotationserfassungssensor 25 einen Magnetsensor ein, und das Erfassungsteil 24 schließt einen Magneten ein. Somit erfasst der Magnetsensor die Bewegung des Magneten, der sich zusammen mit der Kettenradträgerstruktur 18 dreht. Mit anderen Worten, bei dieser Anordnung ist der Rotationserfassungssensor 25 ausgebildet, das Erfassungsteil 24 zu erfassen, um die Rotation der Kettenradträgerstruktur 18 um die Mittelachse A1 zu erfassen. Hier ist der Magnet des Erfassungsteils 24 ein ringförmiges Element mit abwechselnden S-Pol-Abschnitten und N-Pol-Abschnitten. Auf diese Weise kann der Rotationserfassungssensor 25 einen Rotationsbetrag und eine Rotationsrichtung der Kettenradträgerstruktur 18 erfassen. Der Begriff „Sensor“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine Hardware-Vorrichtung oder ein Instrument, das dazu bestimmt ist, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines bestimmten Ereignisses, eines Objekts, einer Substanz oder einer Veränderung in der Umgebung zu erfasse und daraufhin ein Signal zu senden. Der hier verwendete Begriff „Sensor“ bezieht sich nicht auf einen Menschen. Der Rotationserfassungssensor 25 erhält elektrische Energie aus dem elektrischen Energiespeicher PS.
Wie in 3 zu sehen ist, umfasst das Fahrradteil 10 ferner einen Stromgenerator 26. Der Stromgenerator 26 ist in dem Nabenkörper 14 angeordnet und ausgebildet, durch die Drehung des Nabenkörpers 14 elektrischen Strom zu erzeugen. Genauer gesagt ist der Stromgenerator 26 in dem Nabenkörper 14 zwischen der Nabenachse 12 und einem mittleren Abschnitt des Nabenkörpers 14 angeordnet. Der Stromgenerator 26 ist ausgebildet, durch die Drehung des Nabenkörpers 14 relativ zur Nabenachse 12 elektrischen Strom zu erzeugen. Die elektronische Leiterplatte ECB ist elektrisch mit dem Stromgenerator 26 verbunden, um die elektrische Leistung des Stromgenerators 26 zu steuern. Insbesondere verbindet ein zweites elektrisches Kabel EC2 die elektronische Leiterplatte ECB elektrisch mit dem Stromgenerator 26.
Der Stromgenerator 26 schließt im Wesentlichen einen Anker 28 (das heißt, in der dargestellten Ausführungsform einen Stator) und einen Magneten 30 ein (das heißt, in der dargestellten Ausführungsform einen Rotor). Während der Anker 28 als fest in Bezug auf die Nabenachse 12 und der Magnet 30 als fest in Bezug auf den Nabenkörper 14 dargestellt ist, kann der Anker 28 fest in Bezug auf den Nabenkörper 14 und der Magnet 30 fest in Bezug auf die Nabenachse 12 sein. Der Anker 28 schließt ein erstes Joch 28A, ein zweites Joch 28B und eine Spule 28C ein. Das erste Joch 28A schließt zwei oder mehr erste Jochteile ein, die in Umfangsrichtung der Nabenachse 12 angeordnet sind. Ebenso schließt das zweite Joch 28B zwei oder mehr zweite Jochteile ein, die in Umfangsrichtung der Nabenachse 12 angeordnet sind und sich mit den ersten Jochteilen des ersten Jochs 28A abwechseln. Die Spule 28C befindet sich zwischen dem ersten Joch 28A und dem zweiten Joch 28B. Der Magnet 30 schließt eine Vielzahl von ersten Magnetteilen 30A und eine Vielzahl von zweiten Magnetteilen 30B ein, die innerhalb eines rohrförmigen Trägers 32 angeordnet sind. Der rohrförmige Träger 32 ist fest mit der Innenseite des Nabenkörpers 14 verbunden, so dass der Magnet 30 und der Nabenkörper 14 gemeinsam um die Nabenachse 12 rotieren. Die ersten Magnetteile 30A und die zweiten Magnetteile 30B sind so angeordnet, dass S-Pole und N-Pole der ersten Magnetteile 30A und der zweiten Magnetteile 30B abwechselnd in Umfangsrichtung der Nabenachse 12 angeordnet sind. Daher sind die S-Pole der ersten Magnetteile 30A nicht mit den S-Polen der zweiten Magnetteile 30B ausgerichtet, und die N-Pole der ersten Magnetteile 30A sind nicht mit den N-Polen der zweiten Magnetteile 30B in der axialen Richtung des Wellenelements 12 ausgerichtet.
Die elektronische Leiterplatte ECB schließt ferner ein elektronisches Steuergerät 42 ein, das auf der elektronischen Leiterplatte ECB vorgesehen ist. Das elektronische Steuergerät 42 ist ausgebildet, ein Erfassungssignal von dem Rotationserfassungssensor 25 zu empfangen. Das elektronische Steuergerät 42 schließt wenigstens einen Prozessor ein, der vorbestimmte Steuerprogramme ausführt. Der wenigstens eine Prozessor kann beispielsweise eine Zentraleinheit (CPU) oder eine Mikroprozessoreinheit (MPU) sein. Der hier verwendete Begriff „elektronisches Steuergerät“ bezieht sich auf Hardware, die ein Softwareprogramm ausführt, und schließt einen Menschen nicht ein. Das elektronische Steuergerät 42 erhält elektrische Energie vom Stromgenerator 26. Das elektronische Steuergerät 42 ist ausgebildet, die vom Stromgenerator 26 erzeugte elektrische Energie zu steuern.
Der elektrische Energiespeicher PS wird in dem Innenraum 23 des Gehäuses 20 an einer anderen Stelle als auf der elektronischen Leiterplatte ECB gehalten. Dabei ist der elektrische Energiespeicher PS direkt an dem Gehäuse 20 durch einen Klebstoff oder ähnliches angebracht. Vorzugsweise schließt der elektrische Energiespeicher PS wenigstens einen Kondensator ein. Hier schließt der elektrische Energiespeicher PS einen ersten Kondensator 44 und einen zweiten Kondensator 46 ein. Das elektronische Steuergerät 42 ist ausgebildet, die Speicherung der von dem Stromgenerator 26 erzeugten elektrischen Energie in dem ersten Kondensator 44 und dem zweiten Kondensator 46 zu steuern. Das elektronische Steuergerät 42 ist ausgebildet, die Verteilung der in dem ersten Kondensator 44 und dem zweiten Kondensator 46 gespeicherten elektrischen Energie an andere Komponenten zu steuern. So kann die vom Stromgenerator 26 erzeugte elektrische Energie gespeichert und/ oder direkt an andere Komponenten wie den Rotationserfassungssensor 25, das Schaltwerk RD usw. geliefert werden.
Wie in 4 zu sehen ist, schließt die elektronische Leiterplatte ECB vorzugsweise ferner eine Datenspeichervorrichtung 48 ein, die auf der elektronischen Leiterplatte ECB vorgesehen ist. Die Datenspeichervorrichtung 48 speichert verschiedene Steuerprogramme und Informationen, die für verschiedene Steuerprozesse verwendet werden, einschließlich der Steuerung der Energieerzeugung, der Steuerung der Energiespeicherung, der Steuerung der Nabenrotationserfassung usw. Die Datenspeichervorrichtung 48 schließt jedes Computerspeichergerät oder jedes nicht transitorische computerlesbare Medium mit der einzigen Ausnahme eines transitorischen, sich ausbreitenden Signals ein. Die Datenspeichervorrichtung 48 schließt beispielsweise einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher ein. Der nichtflüchtige Speicher schließt beispielsweise wenigstens einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM) oder einen Flash-Speicher ein. Der flüchtige Speicher schließt zum Beispiel einen Direktzugriffsspeicher (RAM) ein.
Mit Bezug auf 3 wird kurz die Kettenradträgerstruktur 18 diskutiert. Die Kettenradträgerstruktur 18 schließt im Wesentlichen einen Außenkörper 50 und einen Innenkörper 52 ein. Der Außenkörper 50 und der Innenkörper 52 sind rohrförmige Elemente, die koaxial um die Nabenachse 12 angeordnet sind. Der Außenkörper 50 ist ausgebildet, wenigstens ein Kettenrad CS zu tragen. Hier hat der Außenkörper 50 eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Rippen 50a, die an seiner äußeren Umfangsfläche vorgesehen sind, um das Kettenrad CS drehfest zu lagern. Der Außenkörper 50 hat auch eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Sperrzähnen 50b, die an seiner inneren Umfangsfläche vorgesehen sind und einen ersten Teil einer Einwegkupplung bilden. Wie unten erläutert, ist der Innenkörper 52 mit dem Nabenkörper 14 gekoppelt, um sich mit diesem zu drehen.
Die Kettenradträgerstruktur 18 schließt ferner eine Vielzahl von Sperrklinken 54 und ein Vorspannelement 56 ein. Die Vielzahl der Sperrklinken 54 und das Vorspannelement 56 bilden einen zweiten Teil einer Einwegkupplung. Die Sperrklinken 54 werden durch das Vorspannelement 56 am Innenkörper 52 gehalten, so dass die Sperrklinken 54 in Richtung eines Eingriffs mit den Sperrzähnen 50b der Kettenradträgerstruktur 18 vorgespannt sind. Genauer gesagt schließt das Vorspannelement 56 hier ein Paar Spaltringe 56A und 56B ein, wobei sich die Endabschnitte jedes Spaltrings 56A und 56B überlappen. Das Vorspannelement 56 ist um den Innenkörper 52 herum angebracht, wobei Teile der Sperrklinken 54 zwischen dem Vorspannelement 56 und dem Innenkörper 52 angeordnet sind. Das Vorspannelement 56 drückt die Sperrklinken 54 gegen den Innenkörper 52, so dass sich die Sperrklinken 54 in Richtung eines Eingriffs mit den Sperrzähnen 50b der Kettenradträgerstruktur 18 drehen. Auf diese Weise ist der Außenkörper 50 mit dem Innenkörper 52 gekoppelt, um sich gemeinsam in der Antriebsdrehrichtung D1 um die Mittelachse A1 zu drehen. Wenn der Außenkörper 50 in der Nicht-Antriebsdrehrichtung D2 gedreht wird, drücken die Sperrzähne 50b der Kettenradträgerstruktur 18 auf die Sperrklinken 54 und schwenken die Sperrklinken 54 in eine zurückgezogene Position gegen den Innenkörper 52. Somit ist der Außenkörper 50 ausgebildet, sich relativ zum Innenkörper 52 in der Nicht-Antriebsdrehrichtung D2 um die Mittelachse A1 zu drehen. Auf diese Weise bilden der Außenkörper 50, der Innenkörper 52, die Sperrklinken 54 und das Vorspannelement 56 einen Freilauf, der üblicherweise in Fahrrädern verwendet wird. Da die grundsätzliche Funktionsweise des Freilaufs relativ konventionell ist, wird der Freilauf nicht weiter erläutert oder dargestellt.
Unter Bezugnahme auf die 5 bis 12 wird nun die elektrische Einheit EU näher erläutert. Wie bereits erwähnt, umfasst die elektrische Einheit EU das Gehäuse 20, den Deckel 22 und die verschiedenen Komponenten (beispielsweise die elektronische Leiterplatte ECB und den elektrischen Energiespeicher PS), die in dem Gehäuse 20 angeordnet sind. Der Deckel 22 ist mit dem Gehäuse 20 verbunden (das heißt, verschweißt), um den Innenraum 23 des Gehäuses 20 zu verschließen. Der Deckel 22 überdeckt somit den Innenraum 23 des Gehäuses 20. Vorzugsweise bestehen das Gehäuse 20 und der Deckel 22 aus einem nichtmetallischen Material, wie beispielsweise einem Kunststoffmaterial.
Das Gehäuse 20 schließt einen inneren Umfangsabschnitt 60, einen äußeren Umfangsabschnitt 62, einen Endwandabschnitt 64 und einen Verbindungsabschnitt 66 ein. Der Endwandabschnitt 64 verbindet den inneren Umfangsabschnitt 60 und den äußeren Umfangsabschnitt 62 miteinander, um den Innenraum 23 wenigstens teilweise zu definieren. Der Verbindungsabschnitt 66 verbindet den inneren Umfangsabschnitt 60 und den äußeren Umfangsabschnitt 62 miteinander. Der innere Umfangsabschnitt 60 definiert wenigstens teilweise einen umschlossenen Bereich 70. Der äußere Umfangsabschnitt 62 ist radial nach außen vom inneren Umfangsabschnitt 60 in Bezug auf eine Mittelachse A2 des umschlossenen Bereichs 70 beabstandet. Hier ist der umschlossene Bereich 70 eine Öffnung. Die Mittelachse A2 ist deckungsgleich mit der Mittelachse A1 der Nabenachse 12. Die Mittelachse A2 des umschlossenen Bereichs 70 ist als Mittelachse definiert, auch wenn der umschlossene Bereich 70 keine kreisförmige Öffnung ist. Genauer gesagt, in der dargestellten Ausführungsform definieren der innere Umfangsabschnitt 60 und der Endwandabschnitt 64 eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme der Nabenachse 12.
Der innere Umfangsabschnitt 60, der äußere Umfangsabschnitt 62 und der Verbindungsabschnitt 66 haben die gleiche Höhe, gemessen vom Endwandabschnitt 64. Mit anderen Worten, die freien Enden des inneren Umfangsabschnitts 60, des äußeren Umfangsabschnitts 62 und des Verbindungsabschnitts 66 liegen alle wenigstens teilweise in einer einzigen Ebene, die senkrecht zur Mittelachse A2 verläuft. Auf diese Weise kann der Deckel 22 an jedem von innerem Umfangsabschnitt 60, äußerem Umfangsabschnitt 62 und Verbindungsabschnitt 66 angebracht werden.
Der Deckel 22 ist eine Platte, die eine Öffnung 22a zur Aufnahme der Nabenachse 12 aufweist. Der Deckel 22 hat auch einen Fixierstift 22b, wie in 10 zu sehen. Der Fixierstift 22b wird in einer Aussparung 74 des Gehäuses 20 aufgenommen, um den Deckel 22 mit dem Gehäuse 20 auszurichten und die Befestigung des Deckels 22 am Gehäuse 20 zu erleichtern. Der Deckel 22 ist außerdem mit einer erhöhten Rippe 22c versehen, die der Stelle entspricht, an der der Deckel 22 mit dem Gehäuse 20 verschweißt ist. Die erhöhte Rippe 22c stellt zusätzliches Material bereit, damit sich der Deckel 22 beim Schweißen des Deckels 22 an das Gehäuse 20 nicht verzieht. Außerdem dienen die erhöhten Rippen 22c dazu, die Oberflächenebenheit des geschweißten Abschnitts zu verbessern.
Der Endwandabschnitt 64 des Gehäuses 20 schließt eine Vielzahl von Verkeilungsvorsprüngen 72 ein. Die Verkeilungsvorsprünge 72 sind ausgebildet, in Öffnungen in einer Befestigungsplatte 76 einzugreifen, die in eine Nut 12d der Nabenachse 12 verkeilt ist, wie in 3 zu sehen. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich die elektrische Einheit EU relativ zur Nabenachse 12 dreht. Die Befestigungsplatte 76 hat die Form einer Platte.
Die elektronische Leiterplatte ECB ist durch eine Vielzahl von Befestigungsmitteln 78 am Gehäuse 20 angebracht. So trägt das Gehäuse 20 die elektronische Leiterplatte ECB, die wiederum den Rotationserfassungssensor 25, das elektronische Steuergerät 42 und die Datenspeichervorrichtung 48 trägt. Der erste Kondensator 44 und der zweite Kondensator 46 sind an dem Endwandabschnitt 64 angebracht. Der erste Kondensator 44 und der zweite Kondensator 46 sind beispielsweise durch einen Klebstoff mit dem Endwandabschnitt 64 verbunden.
Die elektronische Leiterplatte ECB schließt wenigstens eine bogenförmige Kante ein, die einer bogenförmigen Oberfläche des inneren Umfangsabschnitts 60 oder des äußeren Umfangsabschnitts 62 des Gehäuses 20 entspricht. Hier schließt die wenigstens eine bogenförmige Kante wenigstens eines von einer inneren bogenförmige Kante 80, die einer inneren bogenförmigen Oberfläche des inneren Umfangsabschnitts 60 entspricht, und einer äußeren bogenförmige Kante 82 ein, die einer äußeren bogenförmigen Oberfläche des äußeren Umfangsabschnitts 62 des Gehäuses 20 entspricht.
Unter Bezugnahme auf die 13 bis 17 wird nun ein Verfahren zur Herstellung des Fahrradteils 10 mit dem Gehäuse 20 und dem mit dem Gehäuse 20 verbundenen Deckel 22 erörtert. Genauer gesagt wird nun das Verfahren zum Befestigen oder Verbinden des Gehäuses 20 und des Deckels 22 miteinander erörtert. Im Wesentlichen wird bei diesem Verfahren der Deckel 22 mit dem Gehäuse 20 verschweißt. Das Verschweißen des Deckels 22 mit dem Gehäuse 20 wird beispielsweise unter Verwendung eines Laserstrahls durchgeführt. Bei diesem Verfahren wird der Deckel 22 mit dem inneren Umfangsabschnitt 60 des Gehäuses 20 durch Schweißen entlang einer inneren Schweißbahn WP1 verbunden, und der Deckel 22 wird mit dem äußeren Umfangsabschnitt 62 des Gehäuses 20 durch Schweißen entlang einer äußeren Schweißbahn WP2 verbunden. Vorzugsweise wird bei diesem Verfahren auch der Deckel 22 mit wenigstens einem Teil des Verbindungsabschnitts 66 des Gehäuses 20 durch Schweißen entlang einer Verbindungsschweißbahn WP3 verbunden, die die innere Schweißbahn WP1 und die äußere Schweißbahn WP2 verbindet. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Verbindungsschweißbahn WP3 einen ersten Verbindungsschweißabschnitt WP3a und einen zweiten Verbindungsschweißabschnitt WP3b, die die innere Schweißbahn WP1 und die äußere Schweißbahn WP2 verbinden.
Wie in 13 zu sehen ist, schließt die innere Schweißbahn WP1 einen inneren teilweise kreisförmigen Abschnitt ein, und die äußere Schweißbahn WP2 schließt einen äußeren teilweise kreisförmigen Abschnitt ein. Hier sind der innere teilweise kreisförmige Abschnitt und der äußere teilweise kreisförmige Abschnitt konzentrisch angeordnet. Auch bilden in der dargestellten Ausführungsform die innere Schweißbahn WP1, die äußere Schweißbahn WP2 und die Verbindungsschweißbahn WP3 eine durchgehende Schweißbahn WP. Vorzugsweise ist die durchgehende Schweißbahn eine geschlossene Schleife.
Das Verfahren umfasst das Auflegen des Deckels 22 auf das Gehäuse 20. Das Verfahren umfasst ferner das Verschweißen des Deckels 22 mit dem Gehäuse 20 durch Ausbilden einer Schweißnaht entlang der inneren Schweißbahn WP1, die einem inneren Umfangsabschnitt 60 des Gehäuses 20 entspricht, entlang einer äußeren Schweißbahn WP2, die einem äußeren Umfangsabschnitt 62 des Gehäuses 20 entspricht, und entlang wenigstens einer Verbindungsschweißbahn WP3, die einem Verbindungsabschnitt 66 des Gehäuses 20 entspricht. Die Verbindungsschweißbahn WP3 verbindet die innere Schweißbahn WP1 und die äußere Schweißbahn WP2. Vorzugsweise erfolgt das Verschweißen des Deckels 22 mit dem Gehäuse 20 über eine durchgehende Schweißbahn WP, die die wenigstens eine Verbindungsschweißbahn WP3, die innere Schweißbahn WP1 und die äußere Schweißbahn WP2 einschließt. Dabei schließt die wenigstens eine Verbindungsschweißbahn WP3, wie oben erwähnt, den ersten Verbindungsschweißabschnitt WP3a und einen zweiten Verbindungsschweißabschnitt WP3b ein, die die innere Schweißbahn WP1 und die äußere Schweißbahn WP2 verbinden.
In einer Ausführungsform schmilzt der Laserstrahl nicht den Deckel 22, sondern durchdringt den Deckel 22 und schmilzt das Gehäuse 20. In einer anderen Ausführungsform schmilzt der Laserstrahl nicht das Gehäuse 20, sondern die erhöhte Rippe 22c des Deckels 22. In einer anderen Ausführungsform schmilzt der Laserstrahl sowohl das Gehäuse 20 als auch den Deckel 22. In jedem Fall werden das Gehäuse 20 und der Deckel 22 durch Schweißen miteinander verbunden. Dazu wird ein Laserstrahl eines Lasers 90 von einer Laserschweißsteuerung 92 so gesteuert, dass der Laserstrahl auf einen Bereich fokussiert wird, um den Deckel 22 mit dem Rand des Gehäuses 20 zu verschweißen. Vorzugsweise wird der Laser 90 so gesteuert, dass die durchgehende Schweißbahn WP eine geschlossene Schleife ist. Die 13 bis 17 zeigen verschiedene durchgehende Schweißbahnen WP, bei denen ein Startpunkt SP und ein Endpunkt EP zu einer geschlossenen Schleife führen. Die durch den Laser 90 erzeugte Schweißnaht hat eine vorgegebene Breite, so dass der Startpunkt SP und der Endpunkt EP der Schweißung nicht derselbe Punkt sein müssen. In 14 sind der Startpunkt SP und der Endpunkt EP derselbe Punkt. In den 15, 16 und 17 sind der Startpunkt SP und der Endpunkt EP unterschiedliche Punkte. Der Startpunkt SP und der Endpunkt EP können nahe beieinander auf der durchgehenden Schweißbahn WP platziert werden. Dadurch werden die Luftdichtheit des Innenraums 23 und die Festigkeit der Elektronikeinheit EU verbessert. Während des Laserschweißvorgangs wird der Laser 90 nicht ausgeschaltet. Mit anderen Worten, der Laserstrahl des Lasers 90 bleibt „an“ und auf den Bereich zwischen dem Deckel 22 und dem Gehäuse 20 mit ausreichender Leistung fokussiert, um eine Schweißnaht zwischen dem Deckel 22 und dem Gehäuse 20 zu bilden. So können beispielsweise die Höhen des inneren Umfangsabschnitts 60, des äußeren Umfangsabschnitts 62 und des Verbindungsabschnitts 66 teilweise verändert werden. Es ist möglich zu verhindern, dass wenigstens ein Teil des inneren Umfangsabschnitts 60, des äußeren Umfangsabschnitts 62 und des Verbindungsabschnitts 66 den Deckel 22 berührt. Dadurch ist es möglich, einen Bereich zu bilden, in dem der Deckel und das Gehäuse gegebenenfalls nicht verschweißt sind, ohne den Laser 90 abzuschalten.
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, ganzer Zahlen und/ oder Schritte nicht ausschließen. Das Vorstehende gilt auch für Wörter mit ähnlicher Bedeutung wie die Begriffe „einschließen“, „mit“ und ihre Ableitungen. Auch die Begriffe „Teil“, „Abschnitt“, „Glied“ oder „Element“ können, wenn sie im Singular verwendet werden, die doppelte Bedeutung eines einzelnen Teils oder einer Vielzahl von Teilen haben, sofern nichts anderes angegeben ist.
Die hier verwendeten Richtungsbegriffe „rahmenseitige Seite“, „nicht rahmenseitige Seite“, „vorwärts“, „rückwärts“, „vorn“, „hinten“, „oben“, „unten“, „über“, „unter“, „aufwärts“, „abwärts“, „seitlich“, „vertikal“, „horizontal“, „senkrecht“ und „quer“ sowie alle anderen ähnlichen Richtungsbegriffe beziehen sich auf die Richtungen eines Fahrrads in aufrechter Fahrposition, das mit dem Fahrradteil ausgestattet ist. Dementsprechend sind diese Richtungsbegriffe, die zur Beschreibung des Fahrradteils verwendet werden, in Bezug auf ein Fahrrad zu interpretieren, das sich in aufrechter Fahrposition auf einer horizontalen Fläche befindet und mit dem Fahrradteil ausgestattet ist. Die Begriffe „links“ und „rechts“ werden verwendet, um „rechts“ zu bezeichnen, wenn man sich von der rechten Seite aus gesehen auf die Rückseite des Fahrrads bezieht, und „links“, wenn man sich von der linken Seite aus gesehen auf die Rückseite des Fahrrads bezieht.
Die Formulierung „wenigstens eines von“, wie sie in dieser Offenlegung verwendet wird, bedeutet „eines oder mehrere“ einer gewünschten Auswahl. Zum Beispiel bedeutet die Formulierung „wenigstens eines von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten zwei beträgt. Ein weiteres Beispiel: Der Ausdruck „wenigstens eines von“, wie er in dieser Offenlegung verwendet wird, bedeutet „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „eine beliebige Kombination von zwei oder mehr Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten wenigstens drei beträgt. Auch der Begriff „und/ oder“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, bedeutet „entweder eines oder beide von“.
Es versteht sich von selbst, dass die Begriffe „erste“ und „zweite“ hier zwar zur Beschreibung verschiedener Komponenten verwendet werden können, diese Komponenten aber nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden sollten. Diese Begriffe werden nur verwendet, um eine Komponente von einer anderen zu unterscheiden. So könnte zum Beispiel eine erste Komponente, die oben beschrieben wurde, als zweite Komponente bezeichnet werden und umgekehrt, ohne dass dies von der Lehre der vorliegenden Erfindung abweicht.
Der Begriff „angebracht“ oder „anbringen“, wie er hier verwendet wird, umfasst Konfigurationen, bei denen ein Element direkt an einem anderen Element befestigt ist, indem das Element direkt an dem anderen Element angebracht wird; Konfigurationen, bei denen das Element indirekt an dem anderen Element befestigt ist, indem das Element an dem/ den Zwischenelement(en) angebracht wird, die ihrerseits an dem anderen Element befestigt sind; und Konfigurationen, bei denen ein Element mit einem anderen Element integriert ist, das heißt, ein Element ist im Wesentlichen Teil des anderen Elements. Diese Definition gilt auch für Wörter mit ähnlicher Bedeutung, beispielsweise „zusammengefügt“, „verbunden“, „gekoppelt“, „montiert“, „geklebt“, „befestigt“ und ihre Ableitungen. Schließlich bedeuten Begriffe wie „im Wesentlichen“, „etwa“ und „ungefähr“, wie sie hier verwendet werden, einen solchen Grad der Abweichung von dem modifizierten Begriff, dass das Endergebnis nicht wesentlich verändert wird.
Obwohl zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung nur ausgewählte Ausführungsformen gewählt wurden, wird es für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Zum Beispiel können, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, Größe, Form, Lage oder Ausrichtung der verschiedenen Komponenten nach Bedarf und/ oder Wunsch geändert werden, solange die Änderungen ihre beabsichtigte Funktion nicht wesentlich beeinträchtigen. Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, können Komponenten, die direkt miteinander verbunden sind oder einander berühren, Zwischenstrukturen aufweisen, solange die Änderungen ihre beabsichtigte Funktion nicht wesentlich beeinträchtigen. Die Funktionen eines Elements können von zwei Elementen ausgeführt werden und umgekehrt, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die Strukturen und Funktionen einer Ausführungsform können in eine andere Ausführungsform übernommen werden. Es ist nicht notwendig, dass alle Vorteile gleichzeitig in einer bestimmten Ausführungsform vorhanden sind. Jedes Merkmal, das sich allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen vom Stand der Technik abhebt, sollte ebenfalls als gesonderte Beschreibung weiterer Erfindungen des Anmelders betrachtet werden, einschließlich der strukturellen und/ oder funktionellen Konzepte, die durch ein solches Merkmal verkörpert werden. Die vorstehenden Beschreibungen der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung dienen daher nur der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.
Bezugszeichenliste

10: Fahrradteil/ Fahrrad-Hinterradnabe
12: Nabenachse
12a: Hauptkörper
12b: Endstück
12c: Drehbegrenzungselement
12d: Nut
14: Nabenkörper
14a: erster Außenflansch
14b: zweiter Außenflansch
16: Radhaltemechanismus
16a: Welle/ Spanner
16b: Nockenkörper
16c: Nockenhebel
16d: Einstellmutter
18: Kettenradträgerstruktur
20: Gehäuse
22: Deckel
22a: Öffnung
22b: Fixierstift
22c: erhöhte Rippe
23: Innenraum
24: Erfassungsteil
25: Rotationserfassungssensor
26: Stromgenerator
28: Anker/ Stator
28A: erstes Joch
28B: zweites Joch
28C: Spule
30: Magnet/ Rotor
30A: erste Magnetteile
30B: zweite Magnetteile
32: rohrförmiger Träger
42: elektronisches Steuergerät
44: erster Kondensator
46: zweiter Kondensator
48: Datenspeichervorrichtung
50: Außenkörper
50a: axial erstreckende Rippen
50b: axial erstreckende Sperrzähne
52: Innenkörper
54: Sperrklinken
56: Vorspannelement
56A, 56B: Spaltringe
60: innerer Umfangsabschnitt
62: äußerer Umfangsabschnitt
64: Endwandabschnitt
66: Verbindungsabschnitt
70: umschlossener Bereich
72: Verkeilungsvorsprünge
74: Aussparung
76: Befestigungsplatte
78: Befestigungsmittel
80: innere bogenförmige Kante
82: äußere bogenförmige Kante
90: Laser
92: Laserschweißsteuerung
A1: Mittelachse (der Nabenachse)
A2: Mittelachse (des umschlossenen Bereichs)
ASP: höhenverstellbare Sattelstütze
BP: Haupt-Akkupaket
C: Kurbel
CA1: Kurbelachse
CA2: Kurbelarm
CN: Kette
CS: Vielzahl von hinteren Kettenrädern
D1: Antriebsdrehrichtung
D2: Nicht-Antriebsdrehrichtung
DT: Antriebsstrang
DU: elektrische Antriebseinheit
EC1: erstes elektrisches Kabel
EC2: zweites elektrisches Kabel
ECB: elektronische Leiterplatte
EP: Endpunkt
EU: elektrische Einheit
FB: vorderer Rahmenkörper
FF: Vorderradgabel
FS: vorderes Kettenrad
FW: Vorderrad
H: Lenker
PD: Pedal
PS: elektrischer Energiespeicher
RB: hinterer Rahmenkörper/ Schwinge
RD: Schaltwerk
RS: hinterer Stoßdämpfer
RW: Hinterrad
S: Fahrradsitz/ Sattel
SC: Fahrradcomputer
SL: Gangschaltungsbetätigungsvorrichtung/ Schalthebel
SP: Startpunkt
V: menschlich angetriebenes Fahrzeug/ Fahrrad
VB: Fahrzeugkörper
WP: durchgehende Schweißbahn
WP1: innere Schweißbahn
WP2: äußere Schweißbahn
WP3: Verbindungsschweißbahn
WP3a: erster Verbindungsschweißabschnitt
WP3: zweiter Verbindungsschweißabschnitt

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

US 6418797 B1 [0002]

Claims

Fahrradteil (10), umfassend: ein Gehäuse (20), das einen inneren Umfangsabschnitt (60), der wenigstens teilweise einen umschlossenen Bereich (70) definiert, einen äußeren Umfangsabschnitt (62), der radial nach außen von dem inneren Umfangsabschnitt (60) in Bezug auf eine Mittelachse (A2) des umschlossenen Bereichs (70) beabstandet ist, einen Endwandabschnitt (64), der den inneren Umfangsabschnitt (60) und den äußeren Umfangsabschnitt (62) miteinander verbindet, um wenigstens teilweise einen Innenraum (23) zu definieren, und einen Verbindungsabschnitt (66) einschließt, der den inneren Umfangsabschnitt (60) und den äußeren Umfangsabschnitt (62) miteinander verbindet; und einen Deckel (22), der den Innenraum (23) des Gehäuses (20) überdeckt, wobei der Deckel (22) mit dem inneren Umfangsabschnitt (60) des Gehäuses (20) durch Schweißen entlang einer inneren Schweißbahn (WP1) verbunden ist, wobei der Deckel (22) mit dem äußeren Umfangsabschnitt (62) des Gehäuses (20) durch Schweißen entlang einer äußeren Schweißbahn (WP2) verbunden ist, wobei der Deckel (22) mit wenigstens einem Teil des Verbindungsabschnitts (66) des Gehäuses (20) durch Schweißen entlang einer Verbindungsschweißbahn (WP3) verbunden ist, die die innere Schweißbahn (WP1) und die äußere Schweißbahn (WP2) verbindet.
Fahrradteil (10) gemäß Anspruch 1, wobei die innere Schweißbahn (WP1) einen inneren teilweise kreisförmigen Abschnitt einschließt, und die äußere Schweißbahn (WP2) einen äußeren teilweise kreisförmigen Abschnitt einschließt.
Fahrradteil (10) gemäß Anspruch 2, wobei der innere teilweise kreisförmige Abschnitt und der äußere teilweise kreisförmige Abschnitt konzentrisch angeordnet sind.
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindungsschweißbahn (WP3) einen ersten Verbindungsschweißabschnitt (WP3a) und einen zweiten Verbindungsschweißabschnitt (WP3b) einschließt, die die innere Schweißbahn (WP1) und die äußere Schweißbahn (WP2) verbinden.
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die innere Schweißbahn (WP1), die äußere Schweißbahn (WP2) und die Verbindungsschweißbahn (WP3) eine durchgehende Schweißbahn (WP) bilden.
Fahrradteil (10) gemäß Anspruch 5, wobei die durchgehende Schweißbahn (WP) eine geschlossene Schleife ist.
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend: eine elektronische Leiterplatte (ECB), die in dem Innenraum (23) des Gehäuses (20) vorgesehen ist.
Fahrradteil (10) gemäß Anspruch 7, ferner umfassend: einen elektrischen Energiespeicher (PS), der in dem Innenraum (23) des Gehäuses (20) an einer anderen Stelle als auf der elektronischen Leiterplatte (ECB) vorgesehen ist.
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der umschlossene Bereich (70) eine Öffnung ist.
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend: eine Nabenachse (12), die das Gehäuse (20) trägt, einen Nabenkörper (14), der um die Mittelachse (A2) drehbar angeordnet ist, und einen Stromgenerator (26), der in dem Nabenkörper (14) angeordnet und ausgebildet ist, durch die Drehung des Nabenkörpers (14) elektrischen Strom zu erzeugen.
Fahrradteil (10) gemäß Anspruch 10, wobei das Gehäuse (20) in Bezug auf die Nabenachse (12) drehfest ist.
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, ferner umfassend eine um die Mittelachse (A2) drehbar angeordnete Kettenradträgerstruktur (18) zur Übertragung einer Antriebskraft auf den Nabenkörper (14) während der Drehung in einer Antriebsdrehrichtung (D1) um die Mittelachse (A2).
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, ferner umfassend ein Erfassungsteil (24), das an der Kettenradträgerstruktur (18) vorgesehen ist; und einen Rotationserfassungssensor (25), der in dem Innenraum (23) des Gehäuses (20) vorgesehen ist, wobei der Rotationserfassungssensor (25) ausgebildet ist, das Erfassungsteil (24) zu erfassen, um eine Rotation der Kettenradträgerstruktur (18) um die Mittelachse (A2) zu erfassen.
Fahrradteil (10), umfassend: ein Gehäuse (20), das einen inneren Umfangsabschnitt (60), der wenigstens teilweise einen umschlossenen Bereich (70) definiert, einen äußeren Umfangsabschnitt (62), der radial nach außen von dem inneren Umfangsabschnitt (60) in Bezug auf eine Mittelachse (A2) des umschlossenen Bereichs (70) beabstandet ist, und einen Endwandabschnitt (64) einschließt, der den inneren Umfangsabschnitt (60) und den äußeren Umfangsabschnitt (62) miteinander verbindet, um wenigstens teilweise einen Innenraum (23) zu definieren; eine elektronische Leiterplatte (ECB), die in dem Innenraum (23) des Gehäuses (20) vorgesehen ist, wobei die elektronische Leiterplatte (ECB) wenigstens eine bogenförmige Kante (80, 82) einschließt, die einer bogenförmigen Oberfläche entweder des inneren Umfangsabschnitts (60) oder des äußeren Umfangsabschnitts (62) des Gehäuses (20) entspricht, wobei die elektronische Leiterplatte (ECB) wenigstens eine elektrische Komponente einschließt; und einen elektrischen Energiespeicher (PS), der in dem Innenraum (23) des Gehäuses (20) an einer anderen Stelle als auf der elektronischen Leiterplatte (ECB) vorgesehen und mit der wenigstens einen elektrischen Komponente elektrisch verbunden ist.
Fahrradteil (10) gemäß Anspruch 14, wobei die wenigstens eine bogenförmige Kante wenigstens eines von einer inneren bogenförmigen Kante (80), die einer inneren bogenförmigen Oberfläche des inneren Umfangsabschnitts (60) entspricht, und einer äußeren bogenförmigen Kante (82) einschließt, die einer äußeren bogenförmigen Oberfläche des äußeren Umfangsabschnitts (62) des Gehäuses (20) entspricht.
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, ferner umfassend einen Deckel (22), der den Innenraum (23) des Gehäuses (20) überdeckt und mit dem Gehäuse (20) verbunden ist.
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der elektrische Energiespeicher (PS) wenigstens einen Kondensator (44, 46) einschließt.
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei der umschlossene Bereich (70) eine Öffnung ist.
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18, ferner umfassend eine Nabenachse (12), die das Gehäuse (20) trägt, einen Nabenkörper (14), der um die Mittelachse (A2) drehbar angeordnet ist, und einen Stromgenerator (26), der in dem Nabenkörper (14) angeordnet und ausgebildet ist, durch die Drehung des Nabenkörpers (14) elektrischen Strom zu erzeugen.
Fahrradteil (10) gemäß Anspruch 19, wobei das Gehäuse (20) in Bezug auf die Nabenachse (12) drehfest ist.
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 19 oder 20, ferner umfassend eine um die Mittelachse (A2) drehbar angeordnete Kettenradträgerstruktur (18) zur Übertragung einer Antriebskraft auf den Nabenkörper (14) während der Drehung in einer Antriebsdrehrichtung (D1) um die Mittelachse (A2).
Fahrradteil (10) gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die wenigstens eine elektrische Komponente einen Rotationserfassungssensor (25) einschließt, der ausgebildet ist, ein Erfassungsteil (24) zu erfassen, um eine Rotation der Kettenradträgerstruktur (18) um die Mittelachse (A2) zu erfassen.
Verfahren zur Herstellung eines Fahrradteils (10) mit einem Gehäuse (20) und einem mit dem Gehäuse (20) verbundenen Deckel (22), wobei das Verfahren umfasst: Auflegen des Deckels (22) auf das Gehäuse (20); und Verschweißen des Deckels (22) mit dem Gehäuse (20) durch Ausbilden einer Schweißnaht entlang einer inneren Schweißbahn (WP1), die einem inneren Umfangsabschnitt (60) des Gehäuses (20) entspricht, entlang einer äußeren Schweißbahn (WP2), die einem äußeren Umfangsabschnitt (62) des Gehäuses (20) entspricht, und entlang wenigstens einer Verbindungsschweißbahn (WP3), die einem Verbindungsabschnitt (66) des Gehäuses (20) entspricht, wobei die Verbindungsschweißbahn (WP3) die innere Schweißbahn (WP1) und die äußere Schweißbahn (WP2) verbindet.
Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei das Verschweißen des Deckels (22) mit dem Gehäuse (20) unter Verwendung eines Laserstrahls durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 23 oder 24, wobei das Verschweißen des Deckels (22) mit dem Gehäuse (20) über eine durchgehende Schweißbahn (WP) durchgeführt wird, die die wenigstens eine Verbindungsschweißbahn (WP3), die innere Schweißbahn (WP1) und die äußere Schweißbahn (WP2) einschließt.
Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei die durchgehende Schweißbahn (WP) eine geschlossene Schleife ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 25 oder 26, wobei die wenigstens eine Verbindungsschweißbahn (WP3) einen ersten Verbindungsschweißabschnitt (WP3a) und einen zweiten Verbindungsschweißabschnitt (WP3b) einschließt, die die innere Schweißbahn (WP1) und die äußere Schweißbahn (WP2) verbinden.