DE202008017377U1

DE202008017377U1 - Fahrrad-Radfestlegstruktur

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Publication number: DE202008017377U1
Application number: DE202008017377U
Authority: DE
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2008-02-22
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2018-02-23
Also published as: DE102008010641A1; US20080284127A1; CN101307793A; TW200846210A; TWI353935B

Abstract

Fahrrad-Radfestlegstruktur, umfassend:
ein Schaftelement aufweisend einen ersten Endabschnitt, einen zweiten Endabschnitt und einen Mittelabschnitt, der zwischen den ersten und zweiten Endabschnitten angeordnet ist, wobei sich eine Mittelachse zwischen den ersten und zweiten Endabschnitten erstreckt;
ein Kopfelement, angeordnet an dem zweiten Endabschnitt des Schaftelements;
ein Hebelelement, wirksam montiert, um das Schaftelement in einer axialen Richtung relativ zu dem Kopfelement in Erwiderung auf Bewegung des Hebelelements zu bewegen, wobei der Mittelabschnitt des Schaftelements eine Radialstärke aufweist, die kleiner ist als die ersten und zweiten Endabschnitte.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf eine Fahrrad-Radfestlegstruktur. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Fahrrad-Radfestlegstruktur, die ein Schaftelement mit einem Bereich reduzierter Dicke verwendet.
Hintergrundinformation
Radfahren ist eine zunehmend beliebte Form der Freizeitgestaltung und Erholung sowie ein zunehmend beliebtes Transportmittel. Außerdem ist Radfahren ein sehr beliebter Wettkampfsport geworden, sowohl für Amateure als auch für Profis. Ob das Fahrrad zur Erholung, zum Transport oder im Wettkampf Anwendung findet, die Fahrradindustrie verbessert ständig die verschiedenen Komponenten des Fahrrads. Eine Komponente, die intensiv umgestaltet worden ist, ist der Fahrradnaben-Anbringmechanismus.
In der Vergangenheit wurden verschiedene Fahrradteile angebracht unter Anwendung von Mutter- und Bolzenanordnungen. Während jedoch gewisse Fahrradteile gestaltet sind, um permanent an dem Fahrrad angebracht zu sein, müssen andere Fahrradteile, wie beispielsweise Fahrrad-Räder, relativ häufig gelockert und entfernt werden. Beispielsweise müssen Fahrrad-Räder immer dann vom Rahmen entfernt werden, wenn eine Reifenpanne (platter Reifen) vorliegt. Außerdem müssen Fahrrad-Räder oftmals entfernt werden, um ein Fahrrad in einem Automobil zu transportieren.
Aufgrund des Bedarfs, Fahrrad-Räder zu entfernen und wieder einzubauen, wurden Fahrrad-Radnaben bereitgestellt mit Radfestleg-Mechanismen, um ein leichteres Entfernen und Wiedereinbauen der Räder zu erleichtern. Eine herkömmliche Radfestleg-Vorrichtung umfasst ein stabförmiges Teil mit einem Gewindeende mit einem Radfestlegteil, das an dem anderen Ende montiert ist. Das Radfestlegteil umfasst eine Basis mit einem Hebel und einer Nockenstruktur. Eine Mutter wird abnehmbar auf das Gewindeende des stabförmigen Teils geschraubt, nachdem das stabförmige Teil durch den Nabenkörper eingeführt wurde. Die Gabelflansche des Rahmens sind benachbart der Basis des Radfestlegteils und dem Nabenkörper und jeweils zwischen der Mutter und dem Nabenkörper angeordnet. Somit kann die Nabe an den Rahmen mittels Klemmens der Gabelflansche unter Anwendung des Radfestleghebels angebracht werden. Während diese herkömmlichen Radfestleg-Mechanismen im Allgemeinen gut funktionieren, ist eine festere Verbindung zwischen der Nabe und dem Rahmen von manchen Fahrern gewünscht.
Folglich wurden Fahrradnaben mit einer Achse, die gewindeartig direkt an dem Fahrradrahmen angebracht ist, gestaltet. Bei dieser Art von Nabe ist ein Griff an dem Ende der Nabenachse gegenüber dem Gewindeende bereitgestellt. Der Griff wird verwendet, um die Achse beim Einbauen zu drehen, um ein Ende der Achse gewindeartig an dem Rahmen anzubringen und um einen Gabelflansch zwischen dem Griff und der Nabe festzuklemmen. Mit dieser Art von Nabe ist eine festere Verbindung zwischen der Nabe und dem Rahmen möglich im Vergleich zu den herkömmlichen Radfestlegnaben. Jedoch kann es für manche Einzelpersonen schwierig sein, solch einen Griff festzuziehen. Insbesondere hängt bei dieser Art von Nabe die Festigkeit der Verbindung zwischen der Nabe und dem Rahmen zumindest teilweise von der Einzelperson ab, welche die Nabe installiert (das heißt, der Stärke der Einzelperson). Einzelpersonen, die Schwierigkeiten beim Festziehen des Griffs auf die gewünschte Festigkeit haben, benötigen möglicherweise ein Werkzeug, um die gewünschte Festigkeit zu erzielen. Während diese Naben in jedem Fall eine sehr feste Verbindung bereitstellen, sind diese Arten von Naben vergleichsweise schwerer als von manchen Fahrern gewünscht.
In Anbetracht obiger Ausführungen wird es für den Fachmann anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass ein Bedarf an einer verbesserten Fahrrad-Radfestlegstruktur besteht. Diese Erfindung bezieht sich auf den Bedarf des Standes der Technik sowie auf andere Bedürfnisse, welche dem Fachmann anhand dieser Offenbarung ersichtlich werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrradlaufrad-Festlegstruktur bereitzustellen, die eine feste Verbindung bereitstellt, jedoch relativ einfach festzumachen ist und von relativ geringem Gewicht ist.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrrad-Radfestlegstruktur bereitzustellen, die relativ einfach und kostengünstig herzustellen und/oder zusammenzubauen ist.
Die vorstehend genannten Aufgaben können im Wesentlichen gelöst werden mittels Bereitstellens einer Fahrrad-Radfestleg- bzw. Sicherungsstruktur, die ein Schaftelement, ein Kopfelement und ein Hebelelement umfasst. Das Schaftelement hat einen ersten Endabschnitt, einen zweiten Endabschnitt und einen Mittelabschnitt, der zwischen den ersten und zweiten Abschnitten angeordnet ist, wobei sich eine Mittelachse zwischen den ersten und zweiten Endabschnitten erstreckt. Das Kopfelement ist an dem zweiten Endabschnitt des Schaftelements angeordnet. Das Hebelelement ist wirksam montiert, um das Schaftelement in einer axialen Richtung relativ zu dem Kopfelement in Erwiderung auf Bewegung des Hebelelements zu bewegen. Der Mittelabschnitt des Schaftelements hat eine radiale Dicke, die kleiner ist als die ersten und zweiten Endabschnitte.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nun wird Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil dieser erfinderischen Offenbarung bilden:
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads mit einer hinteren Fahrradnabe daran gekoppelt, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine vergrößerte explosionsartige perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Rahmens und der hinteren Nabe, dargestellt in 1;
3 ist eine explosionsartige perspektivische Ansicht der Radfestlegachse der hinteren Nabe, dargestellt in 2;
4 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines Abschnitts des Rahmens und der hinteren Nabe, dargestellt in 2, mit der Radfestlegachse in einer ersten teilweise installierten Position;
5 ist eine vergrößerte Endansicht des Abschnitts des Rahmens und der hinteren Nabe, dargestellt in 4, darstellend eine Drehung der Radfestlegachse von der ersten teilweise installierten Position;
6 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines Abschnitts des Rahmens und der hinteren Nabe, dargestellt in 2, mit der Radfestlegachse in einer zweiten teilweise installierten Position (das heißt, bei Drehung wie dargestellt in 5);
7 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines Abschnitts des Rahmens und der hinteren Nabe, dargestellt in 2, mit der Radfestlegachse in einer dritten teilweise installierten Position (das heißt, nach Drehung wie dargestellt in 5 und 6), jedoch vor einem Festklemmen des Rahmens unter Anwendung des Radfestleghebels;
8 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines Abschnitts des Rahmens und der hinteren Nabe, dargestellt in 2, mit der Radfestlegachse in einer vollständig installierten Position nach einem Festklemmen des Rahmens unter Anwendung des Radfestleghebels;
9 ist eine Längsansicht des inneren Achsaufbaus (das heißt, die innere Achse, das Kopfelement und das Hebelelement) der Radfestlegachse, dargestellt in 2 bis 8;
10 ist eine Längsansicht der äußeren Achse der Radfestlegachse, dargestellt in 2 bis 8;
11 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des inneren Achsaufbaus, dargestellt in 9;
12 ist eine vergrößerte Außen-Endansicht des Einstellelements der Radfestlegachse, dargestellt in 2 bis 8;
13 ist eine Seitenansicht des Einstellelements, dargestellt in 12;
14 ist eine Innen-Endansicht des Einstellelements, dargestellt in 12 und 13;
15 ist eine vergrößerte explosionsartige perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Rahmens, dargestellt in 1, und einer hinteren Nabe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
16. ist eine explosionsartige perspektivische Ansicht der Radfestlegachse der hinteren Nabe, dargestellt in 15;
17 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht des Abschnitts des Rahmens und der hinteren Nabe, dargestellt in 15, mit der Radfestlegachse in einer ersten teilweise installierten Position;
18 ist eine vergrößerte Endansicht des Abschnitts des Rahmens und der hinteren Nabe, dargestellt in 15, darstellend eine Drehung der Radfestlegachse von der ersten teilweise installierten Position;
19 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines Abschnitts des Rahmens und der hinteren Nabe, dargestellt in 15 mit der Radfestlegachse in einer zweiten teilweise installierten Position (das heißt beim Drehen wie dargestellt in 18);
20 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines Abschnitts des Rahmens und der hinteren Nabe, dargestellt in 15, mit der Radfestlegachse in einer dritten teilweise installierten Position (das heißt nach Drehung wie dargestellt in 18 und 19) jedoch vor einem Festklemmen des Rahmens unter Anwendung des Radfestleghebels;
21 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines Abschnitts des Rahmens und der hinteren Nabe, dargestellt in 15, mit der Radfestlegachse in einer vollständig installierten Position nach einem Festklemmen des Rahmens unter Anwendung des Radfestleghebels;
22 ist eine Längsansicht des inneren Achsaufbaus (das heißt, der inneren Achse, dem Kopfelement und dem Hebelelement) der Radfestlegachse, dargestellt in 15 bis 21;
23 ist eine Längsansicht der äußeren Achse der Radfestlegachse, dargestellt in 15 bis 21;
24 ist eine vergrößerte explosionsartige perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Rahmens und einer hinteren Nabe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
25 ist eine explosionsartige perspektivische Ansicht eines Teils der Radfestlegachse der hinteren Nabe, dargestellt in 24.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nun werden ausgewählte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Fachleuten wird es anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur zur Illustration dienen und die Erfindung nicht einschränken, welche durch die beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente definiert ist.
Zunächst unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist ein Fahrrad 10 dargestellt, das eine hintere Fahrradnabe 12 daran gekoppelt hat, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die hintere Nabe 12 ist an den Rahmen 11 des Fahrrads 10 unter Verwendung einer Fahrrad-Radfestlegstruktur oder Achse 22 (Fahrrad- Radsicherungsstruktur) gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht. Insbesondere umfasst der Rahmen 11 eine hintere Gabel oder Dreieck 13 mit einem Paar Nabenmontageflanschen 14 und 16, die an deren freien Enden ausgebildet sind. Vorzugsweise ist ein Ende der Radfestlegachse 22 direkt gewindeartig an dem Montageflansch 16 angebracht, während das andere Ende einen Radfestleg-Mechanismus aufweist, der verwendet wird, um die Radfestlegachse 22 an dem anderen Montageflansch 14 sicher anzubringen.
Das Fahrrad 10 ist herkömmlich, mit Ausnahme der hinteren Nabe 12, die die Radfestlegachse 22 aufweist. Folglich wird das Fahrrad 10 und seine verschiedenen Komponenten hierin nicht im Detail erörtert und/oder dargestellt, sofern sie sich nicht auf die hintere Nabe 12 und die Radfestlegachse 22 der vorliegenden Erfindung beziehen. Des weiteren wird es Fachleuten an dieser Offenbarung ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen an dem Fahrrad 10 und seinen Komponenten gemacht werden können, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 8 umfasst die hintere Fahrradnabe 12 eine Hauptnabenachse 20, die Radfestlegachse 22, einem Nabenaufbau 24 und einen Freilauf 26. Die hintere Nabe 12 ist herkömmlich, mit Ausnahme der Radfestlegachse 22. Entsprechend wird die hintere Nabe 12 hierin nicht im Detail erörtert und/oder dargestellt, mit Ausnahme der Teile, die sich auf die Radfestlegachse 22 der vorliegenden Erfindung beziehen. Eine Nabenhülse (Umriss gezeigt als gestrichelte Linien) des Nabenaufbaus 24 und der Freilauf 26 sind drehbar an der Hauptnabenachse 20 der hinteren Nabe 12 über einen Lageraufbau und/oder anderen herkömmlichen Teilen auf eine herkömmliche Art und Weise gestützt. Die Radfestlegachse 22 erstreckt sich durch die Hauptnabenachse 20. Somit überträgt eine Vorwärtsdrehung der hinteren Zahnkränze, die an den Freilauf 26 montiert sind, ein Drehmoment auf den Nabenaufbau 24. Der Nabenaufbau 24 ist an die hintere Felge über eine Vielzahl von Speichen auf eine herkömmliche Art und Weise gekoppelt, um die Vorwärtsdrehung des Nabenaufbaus 24 auf die hintere Felge (Reifen) zu übertragen. Die Hauptnabenachse 20, der Nabenaufbau 24 und der Freilauf 26 bilden Teile einer röhrenförmigen Nabenstruktur, die zwischen die Montageflansche 14 und 16 montiert ist. Die Hauptnabenachse 20 umfasst erste und zweite Enden oder Endteile mit ersten und zweiten, gegenüberliegenden Axialflächen 20a und 20b, die jeweils die Montageflansche 16 und 14 berühren. Die Gesamtlänge in axialer Richtung der röhrenförmigen Nabenstruktur wird gemessen zwischen dem ersten und zweiten gegenüberliegenden Axialflächen 20a und 20b.
Während die Radfestlegachse 22 der vorliegenden Erfindung insbesondere geeignet ist zur Verwendung mit einer hinteren Nabe, wie beispielsweise die hierin offenbarte hintere Nabe 12, wird es Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass die Radfestlegachse 22 der vorliegenden Erfindung auch bei anderen Arten von hinteren Naben (beispielsweise Naben mit Innengetriebe) sowie bei verschiedenen vorderen Naben verwendet werden könnte.
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 14 umfasst die Fahrrad-Radfestlegachse 22 im Wesentlichen ein Schaftelement 30, ein Kopfelement 32, ein Hebelelement 34 und ein Einstellelement 36. Das Schaftelement 30 hat ein Ende direkt gewindeartig an den Montageflansch 16 angebracht und ein entgegengesetztes Ende, welches das Kopfelement 32 stützt. Das Hebelelement 34 ist zwischen das Schaftelement 30 und das Kopfelement 32 wirksam montiert, um das Schaftelement 30 in einer axialen Richtung relativ zu dem Kopfelement 32 in Erwiderung auf Bewegung des Hebelelements 34 von einer Lösbeziehungsweise Freigabe-Position zu einer Radfestlegposition zu bewegen. Das Einstellelement 36 ist axial einstellbar an das Kopfelement 32 gekoppelt, so dass eine axiale Position des Einstellelements 36 relativ zu dem Schaftelement 30 und dem Kopfelement 32 eingestellt werden kann, wie nachstehend detaillierter erklärt.
Das Schaftelement 30 umfasst im Wesentlichen eine äußere Achse (äußerer Schaft) 40 und eine innere Achse (innerer Schaft) 42, die lösbar in der äußeren Achse 40 in einer installierten Position angebracht ist, wie in den 4 und 6 bis 8 gesehen werden kann. Die äußere Achse 40 und die innere Achse 42 sind vorzugsweise lösbar aneinander angebracht über eine Gewindeverbindung 44, um lösbar eine axiale Entfernung der inneren Achse 42 von der äußeren Achse 40 zu vermeiden, wenn die innere Achse 42 in der installierten Position ist. Die äußeren und inneren Achsen 40 und 42 können wahlweise an einer Drehung relativ zueinander gehindert werden, so dass sie sich zusammen bewegen, wie nachstehend erklärt. Das Schaftelement 30 hat eine Mittelachse X in Längsrichtung, die sich zwischen entgegengesetzten Enden erstreckt, wie dies in den 2 bis 5 gesehen werden kann. Eine Richtung parallel zu der Mittelachse X ist eine axiale Richtung oder eine Längsrichtung, während eine Richtung senkrecht zu der Mittelachse X eine transversale Richtung ist.
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4, 6 bis 8 und 10 umfasst die äußere Achse 40 im wesentlichen einen ersten (röhrenförmigen) Endabschnitt 40a, einen zweiten (röhrenförmigen) Endabschnitt 40b, einen äußeren zentralen (röhrenförmigen) Mittelabschnitt 40c, eine Innenbohrung 40d und eine transversale Gewindebohrung 40e. Die Innenbohrung 40d erstreckt sich vorzugsweise axial komplett durch die äußere Achse 40, so dass die äußere Achse 40 vorzugsweise ein röhrenförmiges Element ist. Der äußere Mittelabschnitt 40c ist axial zwischen den ersten und zweiten Endabschnitten 40a und 40b angeordnet. Die transversale Gewindebohrung 40e erstreckt sich zwischen den äußeren Flächen des zweiten Endabschnitts 40b und der Innenbohrung 40d. Die äußere Achse 40 weist vorzugsweise eine kreisförmige Gestalt auf, bei Betrachtung entlang der Längsmittelachse X.
Der erste Endabschnitt 40a hat eine Gewindeendsektion 40f, die vorzugsweise direkt gewindeartig an dem Montageflansch 16 angebracht ist und eine Nicht-Gewindesektion 40g, die axial zwischen der Gewindesektion 40f und dem äußeren Mittelabschnitt 40c angeordnet ist. Die Nicht-Gewindesektion 40g ist vorzugsweise teilweise innerhalb des Montageflansches 16 angeordnet. Der zweite Endabschnitt 40b ist an den Montageflansch 14 angebracht unter Verwendung des Kopfelements 32, des Hebelelements 34 und des Einstellelements 36, wie nachstehend erklärt. Der zweite Endabschnitt 40b wird teilweise von dem Montageflansch 14 aufgenommen. Die äußere Achse 40 hat vorzugsweise eine kreisförmige Außengestalt, bei Betrachtung entlang der Mittelachse X, wie dies am besten anhand der 3 ersichtlich ist.
Die äußere Achse 40 ist vorzugsweise aus einem leichten, steifen Material aufgebaut, wie beispielsweise einem metallischen Material, unter Verwendung herkömmlicher Herstelltechniken, wie beispielsweise Gießen und/oder Zerspanen. In diesem Ausführungsbeispiel sind der erste Endabschnitt 40a, der zweite Endabschnitt 40b und der Mittelabschnitt 40c der äußeren Achse 40 vorzugsweise als ein einteiliges einheitliches Element aufgebaut. Ein O-Ring 45 ist vorzugsweise in einer Pass- beziehungsweise Gegennut des ersten Endabschnitts 40a zwischen der Gewindeendsektion 40f und der Nicht-Gewindesektion 40g montiert. Der O-Ring 45 ist vorzugsweise aufgebaut aus einem elastomeren Material, wie beispielsweise Gummi, und gelangt mit dem Montageflansch 16 in Eingriff, um eine nicht beabsichtigte Drehung der äußeren Achse 40 relativ zu dem Montageflansch 16 zu verhindern.
Der äußere Mittelabschnitt 40c weist vorzugsweise eine radiale Stärke auf, die kleiner ist als die ersten und zweiten Endabschnitte 40a und 40b. Insbesondere weist der erste Endabschnitt 40a eine erste radiale Stärke T₁ auf, der zweite Endabschnitt 40b weist eine zweite radiale Stärke T₂ auf und der Mittelabschnitt 40c weist eine radiale Stärke T₃ auf, die vorzugsweise kleiner ist als eine Hälfte der radialen Stärken T₁ und T₂ der ersten Endabschnitte 40a und 40b. Mit anderen Worten, die radialen Stärken T₁ und T₂ sind vorzugsweise mehr als doppelt so groß wie die radikale Stärke T₃. Die radiale Stärke T₁ wird um die (erste) Nicht-Gewindesektion 40g des ersten Endabschnitts 40a gemessen, während die radiale Stärke T₂ um eine ähnliche Nicht-Gewindesektion des zweiten Endabschnitts 40b gemessen wird. Die ersten und zweiten radialen Stärken T₁ und T₂ der ersten und zweiten Endabschnitte 40a und 40b sind vorzugsweise maximale Radialstärken der ersten beziehungsweise zweiten Endabschnitte 40a und 40b. Vorzugsweise sind die radialen Stärken T₁ und T₂ der ersten und zweiten Endabschnitte 40a und 40b gleich. Die radiale Stärke T₃ stellt vorzugsweise eine minimale radiale Stärke des Mittelabschnitts 40c dar.
Der äußere Mittelabschnitt 40c ist vorzugsweise außen ausgespart und weist konische Übergangsbereiche an dessen entgegen gesetzten Enden auf. Der äußere Mittelabschnitt 40c weist eine axiale Länge L auf, die zumindest 25% einer Gesamt-Axiallänge des Schaftelements 30 entspricht (das heißt, die zusammengebauten äußeren und inneren Achsen 40 und 42), vorzugsweise zumindest 33% der Gesamt-Axiallänge des Schaftelements 30. Genauer ist die axiale Länge L vorzugsweise ungefähr 40% einer Gesamt-Axiallänge der äußeren Achse 40. Die axiale Länge L ist vorzugsweise zumindest 50% einer maximalen Axiallänge der röhrenförmigen Nabenstruktur (vorzugsweise 60 bis 65%), wenn zwischen den gegenüberliegenden axialen Flächen 20a und 20b gemessen wird. Wie vorstehend erwähnt, bilden die Hauptnabenachse 20, der Nabenaufbau 22 und der Freilauf 26 Elemente der röhrenförmigen Nabenstruktur, die zwischen die Montageflansche 14 und 16 montiert ist, gemäß der vorliegenden Erfindung. Aufgrund der vorstehenden Konfiguration hat die äußere Achse 40 einen Minimalaußendurchmesser, gemessen entlang dem äußeren Mittelabschnitt 40c, der 70 bis 75% eines Maximalaußendurchmessers entspricht, gemessen entlang den ersten und zweiten Endabschnitten 40a und 40b. Somit hat das Schaftelement 30 die gleichen Außendurchmesser in den Bereichen zwischen den Montageflanschen, wie die äußere Achse 40; das heißt mit Ausnahme des Abschnitts der inneren Achse 42, der sich aus der inneren Bohrung 40d der äußeren Achse 40 erstreckt. Diese Beziehungen können am besten anhand der 7, 8 und 10 verstanden werden.
Der Montageflansch 16 hat eine Durchgangsbohrung 16a, die vorzugsweise eine geschlossene Bohrung mit einer kontinuierlichen ringförmigen Fläche mit Innengewinden ist (das heißt, kein Schlitz), die den ersten Endabschnitt 40a aufnimmt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Durchgangsbohrung 16a teilweise mit einem Gewinde versehen. Der O-Ring 45 gelangt vorzugsweise mit der Durchgangsbohrung 16a in Eingriff, um eine ungewünschte Drehung der äußeren Achse 40 relativ zu dem Montageflansch 16 zu vermeiden. Der Montageflansch 14 weist eine Nicht-Gewindebohrung 14a auf, die vorzugsweise eine geschlossene Bohrung mit einer kontinuierlichen ringförmigen Fläche (das heißt, vorzugsweise kein Schlitz) ist, die den zweiten Endabschnitt 40b aufnimmt. Allerdings wird es Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass die äußere Achse 40 an einem Flansch 14 angebracht werden könnte, der einen Schlitz mit offenem Ende aufweist, falls erforderlich und/oder erwünscht. Die äußere Achse 40 des Schaftelements 30 ist vorzugsweise derart dimensioniert und an dem Montageflansch 16 befestigt bzw. festgemacht, dass der zweite Endabschnitt 40b der äußeren Achse 40 neben dem Kopfelement 32 nicht über eine äußere in Axialrichtung weisende Fläche des Montageflansches 14 vorsteht, wie aus 8 ersichtlich.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Innenbohrung 40d eine Durchgangsbohrung mit einer Gewindesektion 40h, befindlich an dem zweiten Endabschnitt 40b der äußeren Achse 40, und einer hexagonalen Bohrung 40i, befindlich an dem ersten Endabschnitt 40a. Die Innenbohrung 40d ist geringfügig gestuft, um die innere Achse 42 darin aufzunehmen, wie dies am besten anhand der 4 und 6 bis 10 gesehen werden kann. Die innere Achse 42 ist gewindeartig an die Gewindesektion 40h der Innenbohrung 40d angebracht. Die innere Achse 42 erstreckt sich aus der Innenbohrung 40d an dem zweiten Endabschnitt 40b. Somit erstreckt sich die innere Achse 42 von dem zweiten Endabschnitt 40b der äußeren Achse 40, wenn die innere Achse 42 in der installierten Position ist. Das Kopfelement 32 ist vorzugsweise an ein Ende der inneren Achse 42 angebracht, das sich aus der Innenbohrung 40d erstreckt, wie dies nachstehend erklärt wird. Die Innenbohrung 40d weist vorzugsweise eine kreisförmige innere Form auf, bei Betrachtung entlang der Mittelachse X.
Eine Einstellschraube 46 ist vorzugsweise gewindeartig in der transversalen Gewindebohrung 40e montiert, um lösbar eine relative Drehung der inneren Achse 42 in der Innenbohrung 40d zu verhindern, wenn die Innenachse 42 in der installierten Position ist, wie dies nachstehend erklärt wird. Die Einstellschrauben 46 sind angeordnet, um wahlweise eine externe Fläche der inneren Achse 42 zu berühren, wenn die Einstellschrauben 46 festgemacht sind, wie in den 4 und 6 bis 8 gezeigt. Insbesondere verhindern die Einstellschrauben 46 mittels Reibung eine Drehung der inneren Achse 42 relativ zu der äußeren Achse 40, wenn sie gegen die äußere Fläche der inneren Achse 42 festgemacht bzw. festgezogen sind. Somit ist die Einstellschraube 46 vorzugsweise zwischen der äußeren Achse 40 und der inneren Achse 42 angeordnet, um lösbar eine relative Drehung der inneren Achse 42 in der Innenbohrung 40d zu verhindern, wenn die innere Achse 42 in der installierten Position ist. Die transversale Gewindebohrung 40e erstreckt sich zwischen einer äußeren Fläche der äußeren Achse 40 und der inneren Bohrung 40d.
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4, 6 bis 9 und 11 umfasst die innere Achse 42 im Wesentlichen einen inneren ersten Endabschnitt 42a, einen inneren zweiten Endabschnitt 42b, einen inneren Mittelabschnitt 42c und eine Halterung 48. Der erste Endabschnitt 42a umfasst eine Gewindesektion 42d und eine freie Endsektion 42e, die sich axial von der Gewindesektion 42d erstreckt, um mit der transversalen Gewindebohrung 40e ausgerichtet zu sein, wenn die innere Achse 42 in der äußeren Achse 40 installiert ist. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die freie Endsektion 42e der inneren Achse 42 eine glatte äußere Fläche und die Einstellschraube 46 berührt lösbar reibend die glatte äußere Fläche, um eine relative Drehung zwischen der äußeren Achse 40 und der inneren Achse 42 in einem Bereich zu vermeiden, der axial näher an dem ersten Endabschnitt 40a befindlich ist als die Gewindeverbindung 44 und das Kopfelement 32. Die Gewindesektion 42d ist gewindeartig an die Gewindesektion 40h der Innenbohrung 40d angebracht. Die Gewindesektion 42d und die Gewindesektion 40h bilden Teile der Gewindeverbindung 44, wenn diese gekoppelt sind.
Der zweite Endabschnitt 42b wird teilweise in einer Nicht-Gewindesektion der Durchgangsbohrung 40d aufgenommen, so dass der zweite Endabschnitt 42b sich aus der Innenbohrung 40d erstreckt und das Kopfelement 32 und das Hebelelement 34 stützt. Insbesondere hat der zweite Endabschnitt 42b der inneren Achse 42 die Halterung 48 daran angebracht, die das Kopfelement 32 und das Hebelelement 34 stützt. Der Mittelabschnitt 42c ist axial zwischen der Gewindesektion 42d und dem zweiten Endabschnitt 42b angeordnet. Der Mittelabschnitt 42c und die freie Endsektion 42e weisen vorzugsweise kleinere Durchmesser und kleinere radiale Stärken als die Gewindesektion 42d und der zweite Endabschnitt 42b auf. Die innere Achse 42 weist vorzugsweise eine kreisförmige Gestalt auf, bei Betrachtung entlang der Mittelachse X, mit Ausnahme der Halterung 48, die an dem freien Ende des zweiten Endabschnitts 42b angeordnet ist, welche sich aus der Innenbohrung 40d erstreckt, wie dies am besten anhand der 3, 4 und 6 gesehen werden kann.
Die innere Achse 42 ist vorzugsweise aus einem leichten, steifen Material aufgebaut, wie beispielsweise einem metallischen Material, unter Anwendung herkömmlicher Herstelltechniken, wie beispielsweise Gießen und/oder Zerspanen. In diesem Ausführungsbeispiel sind der erste Endabschnitt 42a, der zweite Endabschnitt 42b und der Mittelabschnitt 42c vorzugsweise gemeinsam als ein einstückiges, einzelnes Element ausgebildet. Die Halterung 48 kann gemeinsam mit dem zweiten Endabschnitt 42b ausgebildet sein oder die Halterung 48 kann als ein separates Element aufgebaut sein, das an die innere Achse 42 fixiert ist (beispielsweise mittels Schweißen oder der gleichen.).
Die Halterung 48 wird in dem Kopfelement 32 aufgenommen und an das Hebelelement 34 gekoppelt. Die Halterung 48 hat vorzugsweise eine Blockkonfiguration mit einem Stützabschnitt 48a, welche eine exzentrische Nockenöffnung 48b darin ausbildet. Die exzentrische Nockenöffnung 48b erstreckt sich zwischen zwei flachen Seiten 48c, während ein Paar gekrümmter Seiten 48d die flachen Seiten 48c berühren. Das Hebelelement 34 wird teilweise in der exzentrischen Nockenöffnung 48b aufgenommen. Die Halterung kooperiert mit dem Hebelelement, um die innere Achse 42 zu bewegen und somit den Schaft 30 axial relativ zu dem Kopfelement 32 in Erwiderung auf eine Drehung des Hebelelements 34 zu bewegen.
In diesem Ausführungsbeispiel stellt der erste Endabschnitt 40a der äußeren Achse 40 einen ersten Endabschnitt des Schaftelements 30 dar, während der Mittelabschnitt 40c der äußeren Achse 40 einen Mittelabschnitt des Schaftelements 30 darstellt. Andererseits stellen der zweite Endabschnitt 40b der äußeren Achse 40 und die innere Achse 42, die darin montiert ist, Teile des zweiten Endabschnitts des Schaftelements 30 dar. Die ersten und zweiten Endabschnitte des Schaftelements 30 überlappen axial die ersten und zweiten gegenüberliegenden Axialflächen 20a und 20b, um die ersten und zweiten Endabschnitte der Hauptnabenachse 20 radial zu stützen (das heißt, die röhrenförmige Nabenstruktur radial zu stützen).
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 8 umfasst das Hebelelement 34 im Wesentlichen einen Betätigungshebelabschnitt 34a, einen Schwenkstiftabschnitt 34b und einen Nockenabschnitt 34c. Das Hebelelement 34 ist wirksam montiert, um die innere Achse 42 in einer axialen Richtung relativ zu dem Kopfelement 32 zu bewegen, in Erwiderung auf eine Bewegung des Hebelelements 34. Der Nockenabschnitt 34c dreht sich mit dem Betätigungshebelabschnitt 34a innerhalb der exzentrischen Nockenöffnung 48b der Halterung 48. Die äußere Fläche des Nockenabschnitts 34c kooperiert mit der exzentrischen Nockenöffnung 48b bei Drehung des Betätigungshebelabschnitts 34a, um das Kopfelement 32 axial näher an die Gewindeverbindung 44 zu bewegen, wenn der Betätigungshebelabschnitt 34a von der Lösposition zu der Fixierposition gedreht wird, wie dies jeweils in den 7 und 8 gesehen werden kann.
Der Schwenkstiftabschnitt 34b ist durch das Kopfelement 32 in einem oder mehreren Löchern auf eine relativ herkömmliche Art und Weise drehbar gestützt. Insbesondere ist ein vergrößertes Deckelelement 35 am Ende des Schwenkstiftabschnitts 34b montiert, um den Schwenkstiftabschnitt 34b und den Nockenabschnitt 34c des Hebelelements 34 innerhalb des Kopfelement 32 und der Halterung 48 zu halten. Das Deckelelement 35 ist in einer vergrößerten Öffnung des Kopfelements 32 montiert, während der Schwenkstiftabschnitt 34b sich durch eine gegenüberstehende Öffnung des Kopfelements 32 erstreckt. Jedenfalls kooperiert die Halterung 48 mit dem Hebelelement 34 um die innere Achse 42 des Schaftelements 30 in einer axialen Richtung relativ zu dem Kopfelement 32 in Erwiderung auf Bewegung des Hebelelements 34 von der Lösposition, gezeigt in 7, zu der Fixierposition, gezeigt in 8, zu bewegen. Die Halterung 48, das Kopfelement 32 und das Hebelelement 34 wirken (kooperieren miteinander) auf eine relativ herkömmliche Art und Weise und werden somit hierin nicht weiter im Detail erklärt und/oder dargestellt.
Weiterhin unter Bezugnahme auf die 2 bis 8 ist das Kopfelement 32 im Wesentlichen ein becherförmiges Element, welches eine inneren Aussparung 32a und einer Gewindesektion 32b aufweist. Die Halterung 48 der inneren Achse 42 wird nicht drehbar in der Aussparung 32a aufgenommen. Mit anderen Worten heißt das, dass die Aussparung 32a vorzugsweise eine Form aufweist, die mit dem blockförmigen Stützabschnitt 48a der Halterung 48 zusammenpasst, um eine relative Drehung dazwischen zu vermeiden. Auch der Nockenabschnitt 34c wird in der Aussparung 32b innerhalb der Halterung 48 aufgenommen. Der Schwenkstiftabschnitt 34b, erstreckt sich, ausgehend von dem Betätigungshebelabschnitt 34a in einer transversalen Richtung durch das Kopfelement 32 und durch den Stützabschnitt 48a der Halterung 48, der innerhalb der Aussparung 32a angeordnet ist. Das Hebelelement 34 ist vorzugsweise axial nach außen von der Gewindesektion 32b entlang der Mittelachse X beabstandet.
Die Gewindesektion 32b umfasst vorzugsweise eine röhrenförmige Konfiguration mit (männlichen) Außengewinden. Das Einstellelement 36 ist auf die Außengewindesektion 32b geschraubt. Vorzugsweise hat die Außengewindesektion 32b eine axiale Länge, die gleich oder geringfügig kleiner als eine axiale Länge des Einstellelements 36 ist, so dass das Einstellelement 36 den Montageflansch 14 in einem vollständig zusammengebauten Zustand berühren wird, wie in 8 gezeigt. Mit anderen Worten heißt das, dass die Gewindesektion 32b allein den Montageflansch 14 nicht berührt. Somit ist das Einstellelement 36 axial einstellbar an das Kopfelement 32 gekoppelt, so dass eine Endposition des Hebelelements 34 in einer Drehrichtung eingestellt werden kann, wenn ein Fahrradrad vollständig an einem Fahrradrahmen 11 festgelegt bzw. gesichert ist.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 2 bis 8 und 12 bis 14 das Einstellelement 36 detaillierter erklärt. Das Einstellelement 36 ist gewindeartig an der Außengewindesektion 32b montiert, wie vorstehend erwähnt. Somit ist das Einstellelement 36 axial einstellbar an das Kopfelement 32 gekoppelt indem das Einstellelement 36 relativ zu dem Kopfelement 32 gedreht wird. Das Einstellelement 36 hat im Wesentlichen einen Spaltring- oder eine C-förmige Konfiguration. Das Einstellelement 36 umfasst im Wesentlichen ein erstes freies Ende 36a, ein zweites freies Ende 36b, einen gekrümmten Verbindungsabschnitt 36c mit einer weiblichen Gewindebohrung 36d (Innengewindebohrung) eine in Axialrichtung weisende Anlagefläche 36e und ein Befestigungs- bzw. Festmachelement 38. Die Gewindebohrung 36d erstreckt sich axial durch das Einstellelement 36. Die in Axialrichtung weisende Anlagefläche 36e ist an einem Ende des Einstellelements, das der Gewindeverbindung 44 zugewandt ist, ausgebildet. Das Festmachelement 38 ist vorzugsweise zwischen die ersten und zweiten Enden 36a und 36b gekoppelt, um wahlweise eine Drehung des Einstellelements 36 zu verhindern, wie nachstehend erklärt.
Das Einstellelement 36 ist vorzugsweise aus einem leichten, steifen Material konstruiert, wie beispielsweise einem metallischen Material, unter Anwendung herkömmlicher Herstelltechniken, wie beispielsweise Gießen und/oder Zerspanen. Das erste Ende 36a, das zweite Ende 36b und der Verbindungsabschnitt 36c des Einstellelements 36 sind vorzugsweise gemeinsam als ein einteiliges einheitliches Element zusammen ausgebildet. Das Festmachelement 38 ist vorzugsweise als ein separates Element von dem ersten Ende 36a, dem zweiten Ende 36b und dem Verbindungsabschnitt 36c des Einstellelements 36 ausgebildet.
Das erste Ende 36a des Einstellelements 36 hat vorzugsweise eine Nicht-Gewindedurchgangsbohrung 36f, die mit einer Gewindebohrung 36g des zweiten Endes 36b ausgerichtet ist, wie dies am besten in den 12 bis 14 gesehen werden kann. Das Festmachelement 38 ist vorzugsweise ein Gewindebolzen oder Schraube mit einem Gewindeschaft und einem vergrößerten Kopf. Der Schaft des Festmachelements 38 erstreckt sich durch die Durchgangsbohrung 36f und in die Gewindebohrung 36g, um die ersten und zweiten freien Enden 36a und 36b einstellbar aneinander zu befestigen. Der Kopf des Festmachelements 38 berührt das erste freie Ende 36a des Einstellelements 36.
Wenn das Festmachelement 38 festgemacht bzw. festgezogen wird (gedreht, um sich weiter in die Gewindebohrung 36g zu erstrecken), wird der Innendurchmesser der Gewindebohrung 36d verkleinert. Wenn andererseits das Festmachelement 38 gelockert wird (in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, um sich weniger weit in die Gewindebohrung 36g zu erstrecken), wird der Innendurchmesser der Gewindebohrung 36d vergrößert. Die Gewindeinnenbohrung 36d umfasst vorzugsweise eine sich axial erstreckende Kerbe 36h, die darin ausgebildet ist, um das Festmachen des Festmachelements 38 zu erleichtern, um den Innendurchmesser der Gewindeinnenbohrung 36d zu reduzieren.
Wenn der Innendurchmesser der Gewindebohrung 36d um einen vorbestimmten Betrag mittels des Festmachelements 38 reduziert wird, verhindert Reibung zwischen der Gewindebohrung 36d und der Außengewindesektion 32b des Kopfelements 32 eine Drehung des Einstellelements 36 relativ zu dem Kopfelement 32. Wenn andererseits der Innendurchmesser der Gewindebohrung 36d um einen vorbestimmten Betrag mittels des Festmachelements 38 vergrößert wird, ist die Reibung zwischen der Gewindebohrung 36d und der Außengewindesektion 32b des Kopfelements 32 vernachlässigbar, so dass eine freie Drehung des Einstellelements 36 relativ zu dem Kopfelement 32 möglich ist. Mit anderen Worten heißt das, dass variierende Reibeingriffsgrade zwischen dem Einstellelement 36 und dem Kopfelement 32 bereitgestellt werden können, in Abhängigkeit davon, wie fest das Festmachelement 38 ist (das heißt, wie sehr das Festmachelement 38 gedreht wird). Vorzugsweise ist, sobald das Einstellelement 36 in der gewünschten Position an dem Kopfelement 32 positioniert ist (das heißt relativ zu dem Montageflansch 14), das Festmachelement 38 ausreichend festgemacht, um eine Drehung des Einstellelements 36 relativ zu dem Kopfelement 32 zu verhindern.
Da die Axialposition des Einstellelements 36 relativ zu dem Kopfelement 32 einstellbar ist, kann die Axialposition der Anlagefläche 36e des Einstellelements 36 relativ zu dem Kopfelement 32 eingestellt werden. Somit kann die Axialposition der Anlagefläche 36e relativ zu dem Schaftelement 30 eingestellt werden. Die Anlagefläche 36e ist vorzugsweise eine texturierte bzw. profilierte Fläche, die konfiguriert ist, um mit dem Montageflansch 14 in Reibeingriff zu gelangen. Die Konfiguration der texturierten in Axialrichtung weisenden Anlagefläche 36e ist dargestellt als eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Rippen/Tälern (Höhen/Tiefen). Für den Fachmann ist jedoch anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass die Anlagefläche 36e andere Konfigurationen aufweisen kann, falls erforderlich und/oder erwünscht.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 2 bis 14 der Aufbau/Zusammenbau und die Verwendung der hinteren Nabe 12 mit der Radfestlegachse 22 gemäß der vorliegenden Erfindung detaillierter erläutert. Vor einer Montage der hinteren Nabe 12, welche die Radfestlegachse 22 aufweist, an die Montageflansche 14 und 16, werden die Hauptnabenachse 20, der Nabenaufbau 24 und der Freilauf 26 zusammengebaut als eine Einheit auf eine herkömmliche Art und Weise. Die Radfestlegachse 22 ist zusammengebaut als eine separate Einheit von der Einheit, die die Hauptnabenachse 20, den Nabenaufbau 24 und den Freilauf 26 umfasst, gemäß der vorliegenden Erfindung.
Um die Radfestlegachse 22 als eine Einheit zusammenzubauen, wird der Radfestleg-Mechanismus (das heißt das Kopfelement 32, das Hebelelement 34 und die innere Achse 42) zusammengebaut unter Verwendung herkömmlicher Zusammenbautechniken, wie dies in den 3 und 9 gesehen werden kann. Das Einstellelement 36 kann auf das Kopfelement 32 geschraubt werden, vor oder nach dem Zusammenbau des Radfestleg-Mechanismus (das heißt das Kopfelement 32, das Hebelelement 34 und die innere Achse 42), wie dies am besten anhand der 3 gesehen werden kann. Die innere Achse 42 kann an die äußere Achse 40 gekoppelt werden, vor oder nach einem Zusammenbau des Kopfelements 32, des Hebelelements 34 und der inneren Achse 42. Jedenfalls wird die innere Achse 42 in die Innenbohrung 40d eingesetzt und gewindeartig an die äußere Achse 40 angebracht, so dass eine axiale Entfernung der inneren Achse 42 verhindert wird, wie dies am besten anhand der 3 und 4 gesehen werden kann. Dann wird die Einstellschraube 46 zwischen die äußere Achse 40 und die innere Achse 42 gekoppelt, um eine Drehung der inneren Achse 42 relativ zu der äußeren Achse 40 zu verhindern, wie dies am besten anhand der 3 und 4 gesehen werden kann.
Sobald der innere Achsaufbau und die äußeren und inneren Achsen 40 und 42 vollständig zusammengebaut sind, kann die Einheit, umfassend die Hauptnabenachse 20, den Nabenaufbau 24 und den Freilauf 26, nun an die Montageflansche 14 und 16 unter Anwendung der Radfestlegachse 22 angebracht werden. Um die hintere Nabe 12 an den Rahmen 11 zu montieren, wird die Einheit, umfassend die Hauptnabenachse 20, den Nabenaufbau 24 und den Freilauf 26, zwischen den Montageflanschen 14 und 16 positioniert. Dann wird die Radfestlegachse 22 durch das Loch 14a des Montageflansches 14, durch die Hauptnabenachse 20, durch den Nabenaufbau 24 und den Freilauf 26 eingesetzt und in die Durchgangsbohrung 16a des Montageflansches 16 geschraubt, wie dies am besten anhand der 4 bis 7 gesehen werden kann. Nun wird das Einstellelement 36 relativ zu dem Kopfelement 32 axial eingestellt, so dass ein Bewegen des Hebelelements 34 von der Lösposition (7) zu der Fixierposition (8) den Montageflansch 14 festklemmt. Sobald die gewünschte Position des Einstellelements 36 bestimmt ist, kann das Festmachelement 38 festgemacht werden. Mittels Einstellen der Axialposition des Einstellelements 36 kann die Endposition des Hebelelements 34a, wenn das Hebelelement 34 vollständig in der Fixierposition ist, ebenfalls eingestellt werden. Somit kann ein Anwender die Endposition des Hebelelements 34 einstellen, wie er/sie das möchte, z. B. so, dass das Hebelelement 34 nicht aus Versehen während des Radfahrens in die Lösposition kommt durch Anstoßen an einem Fremdobjekt (wie beispielsweise Steine, Unebenheiten des Bodens, etc.).
Wenn das hintere Rad zu entfernen ist, wird das Hebelelement 34 zu der Lösposition bewegt und dann wird die gesamte Radfestlegachse 22 gedreht, um den Schaft 30 von dem Montageflansch 16 abzulösen. Dann kann die gesamte Radfestlegachse 22 axial entfernt werden und der Rest des hinteren Rads kann von dem hinteren Dreieck 13 des Fahrradrahmens 11 entfernt werden. Das obige Installationsverfahren kann wiederholt werden, um die hintere Nabe 12 wieder an dem Fahrradrahmen 11 anzubringen. Die Gewindeverbindung 44, die zwischen der äußeren Achse 40 und der inneren Achse 42 angeordnet ist, bildet einen Teil einer Fixierstruktur (das heißt Einstellstruktur oder einstellbare Fixierstruktur) des Schaftelements 30 (angeordnet zwischen der äußeren Achse 40 und der inneren Achse 42), welche lösbar eine Axialentfernung der inneren Achse 42 aus der Innenbohrung 40d verhindert, wenn die innere Achse 42 in der installierten Position ist. Die Einstellschraube 46, die in dem transversalen Gewindeloch 40e der äußeren Achse 40 montiert ist, und die Außenfläche der inneren Achse 42 bilden auch einen Teil der Fixierstruktur (das heißt Einstellstruktur oder einstellbare Fixierstruktur) des Schaftelements 30 (angeordnet zwischen der äußeren Achse 40 und der inneren Achse 42), welche lösbar eine relative Drehung der inneren Achse 42 in der Innenbohrung 40d verhindert, wenn die innere Achse 42 in der installierten Position ist. Optional kann das Einstellelement 36 auch als ein Teil der Einstellstruktur oder einstellbaren Fixierstruktur betrachtet werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Nun wird unter Bezugnahme auf die 15 bis 23 eine Fahrrad-Radfestlegstruktur oder – achse 222 mit einem modifizierten Schaftelement 230 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Radfestlegachse 222 dieses zweiten Ausführungsbeispiels ist identisch zu der Radfestlegachse 22 des ersten Ausführungsbeispiels, mit Ausnahme des Schaftelements 230. Folglich wird dieses zweite Ausführungsbeispiel hierin nicht im Detail erörtert und/oder dargestellt, mit Ausnahme der Teile, die sich auf das Schaftelement 230 beziehen. Jedoch ist es für den Fachmann anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass die Beschreibungen und Darstellungen des ersten Ausführungsbeispiels auch für dieses zweite Ausführungsbeispiel gelten, sofern nicht hierin illustriert oder erklärt. Ferner ist es für den Fachmann anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass die Radfestlegachse 222 gestaltet ist, um die Radfestlegachse 22 des ersten Ausführungsbeispiels zu ersetzen, um die Einheit, umfassend die Hauptnabenachse 20, den Nabenaufbau 24 und den Freilauf 26, an die Rahmen-Montageflansche 14 und 16 auf die vorstehend beschriebene Art und Weise zu montieren, wie in den 1 bis 14 in Hinblick auf das erste Ausführungsbeispiel dargestellt.
Teile dieses zweiten Ausführungsbeispiels, die identisch zu Teilen des ersten Ausführungsbeispiels sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel der Einfachheit halber identifiziert. Teile dieses zweiten Ausführungsbeispiels, die funktionell identisch (jedoch nicht exakt identisch) zu Teilen des ersten Ausführungsbeispiels sind, werden der Einfachheit halber mit den gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch um "200" erhöht.
Das Schaftelement 230 umfasst eine modifizierte äußere Achse 240 und eine modifizierte innere Achse 242, die unter Anwendung einer modifizierten Fixierstruktur aneinander angebracht sind, um eine axiale Entfernung der inneren Achse 242 aus der äußeren Achse 240 zu verhindern und um eine relative Drehung zwischen der inneren Achse 242 und der äußeren Achse 240 zu verhindern. Insbesondere verwendet dieses Ausführungsbeispiel eine längere innere Achse 242 und die äußere Achse 240 umfasst eine modifizierte Durchgangsbohrung 240d, die konfiguriert und angeordnet ist, um mit der längeren inneren Achse 242 zu kooperieren. Vor allem hat in diesem zweiten Ausführungsbeispiel die Durchgangsbohrung 240d eine Gewindesektion 240h, die angeordnet an einem gegenüberliegenden Ende der äußeren Achse als die Gewindesektion 40h des ersten Ausführungsbeispiels ist. Die innere Achse 242 ist axial länger als das erste Ausführungsbeispiel und hat einen einheitlichen Durchmesser, um mit der geringfügig gestuften Bohrung 240d auf eine, zum ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen identische Weise, zusammenzupassen. Zusätzlich befinden dich die Gewinde der inneren Achse 242 weiter entfernt von dem Kopfelement 32 als eine glatte bzw. nicht profilierte Eingriffssektion oder äußere Fläche, die mit der Einstellschraube 46 in Eingriff kommt.
Drittes Ausführungsbeispiel
Nun wird unter Bezugnahme auf die 24 bis 25 eine Fahrrad-Radfestlegstruktur oder Achse 322 mit einem modifizierten Schaftelement gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel stellt eine modifizierte innere Achse 342 allein das modifizierte Schaftelement dar. Mit anderen Worten heißt das, in diesem dritten Ausführungsbeispiel wurde die äußere Achse 40 des ersten Ausführungsbeispiels eliminiert, so dass das Schaftelement der Radfestlegstruktur 322 keine "Doppelachsenstruktur" wie in den vorigen Ausführungsbeispielen aufweist. Zusätzlich wird eine herkömmliche Nabenhauptachse 321 anstelle der Hauptnabenachse 20 der vorigen Ausführungsbeispiele verwendet, um die innere Achse (Schaftelement) 342 aufzunehmen. Die Hauptnabenachse 321 weist Mutter auf, die an deren Außenflächen geschraubt sind, um die Hauptnabenachse 321 mit den anderen Teilen der röhrenförmigen Nabenstruktur auf eine herkömmliche Art und Weise zu halten, und einen Innendurchmesser, größenmäßig dazu ausgelegt, um die innere Achse (Schaftelement) 342 in diesem aufzunehmen. Die Enden der Hauptnabenachse 321 ragen axial weiter vor als die Hauptnabenachse 20, so dass sie in den Löchern/Schlitzen eines Fahrradrahmens aufgenommen werden können. Somit sind der Nabenaufbau 24 und der Freilauf 26 drehbar an der Hauptnabenachse 321 über einen Lageraufbau und/oder andere herkömmliche Teile auf eine herkömmlich Art und Weise gestützt.
Die innere Achse (Schaftelement) 342 wurde konstruiert mit einem Mittelabschnitt 342c mit reduzierter Radialstärke, angeordnet zwischen ersten und zweiten Endabschnitten 342a und 342b, gemäß der vorliegenden Erfindung. Der erste Endabschnitt 342a ist mit einem Außengewinde versehen, so dass eine herkömmliche Radfestleg-Mutter 333 an dem ersten Endabschnitt 342a angebracht werden kann, nachdem die innere Achse 342 durch die Hauptachse 320 eingesetzt wurde. Schließlich wurde das Einstellelement 36 des ersten Ausführungsbeispiels eliminiert und ein modifiziertes Kopfelement 332 wurde bereitgestellt, das eine Anlagefläche 332a anstatt der mit einem Gewinde versehenen röhrenförmigen Sektion 32b des ersten Ausführungsbeispiels aufweist.
Mit der Anordnung dieses Ausführungsbeispiels kann die innere Achse (Schaftelement) 342 mit der röhrenförmigen Nabenstruktur gekoppelt bleiben, während des Anbringens an und Entfernens von herkömmlichen Rahmen, welche Montageflansche 314 und 316 mit offen auslaufenden Schlitzen 314a bzw. 316a aufweisen. In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen diesem Ausführungsbeispiel und dem ersten Ausführungsbeispiel wird dieses dritte Ausführungsbeispiel hierin nicht im Detail erörtert und/oder dargestellt. Jedoch wird es für den Fachmann, anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass die Beschreibung und Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels auch auf dieses dritte Ausführungsbeispiel angewendet werden können, mit Ausnahme hierin anderweitig Beschriebenem und/oder Dargestelltem.
Teile dieses dritten Ausführungsbeispiels, die identisch zu Teilen des ersten Ausführungsbeispiels sind, werden der Einfachheit halber mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel identifiziert. Teile dieses dritten Ausführungsbeispiels, die funktional identisch (jedoch nicht exakt identisch) zu Teilen des ersten Ausführungsbeispiels sind, werden der Einfachheit halber mit den gleichen Bezugszeichen identifiziert, jedoch um "300" erhöht.
Allgemeine Interpretation der Begriffe
Bezüglich des Verstehens des Umfangs der Erfindung sind der Begriff "umfassend" und seine Ableitungen, wie hierin verwendet, als offene Begriffe zu verstehen, die das Vorhandensein der genannten Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte spezifizieren, das Vorhandensein anderer nicht genannter Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte aber nicht ausschließen. Das vorstehend Genannte gilt auch für Wörter mit ähnlichen Bedeutungen, wie beispielsweise die Begriffe "aufweisen", "mit" und deren Ableitungen. Auch können die Begriffe "Teil", "Sektion", "Abschnitt", "Element" oder "Glied", wenn in der Einzahl verwendet, die doppelte Bedeutung eines einzelnen Teils oder eine Vielzahl von Teilen haben. Wie hierin verwendet, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben, beziehen sich die folgenden Richtungsbegriffe "vorwärts, rückwärts, oben, unten, vertikal, horizontal, tief und transversal" sowie jedwede ähnlichen Richtungsbegriffe auf die Richtungen eines Fahrrads, das mit der vorliegenden Erfindung ausgestaltet ist. Folglich sollten diese Begriffe, wie verwendet, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben, relativ zu einem Fahrrad interpretiert werden, das mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, bei Verwendung in der normalen Fahrposition. Schließlich bedeuten die Ausmaßbegriffe wie beispielsweise "im Wesentlichen", "um" und "ungefähr", wie hierin verwendet, einen vernünftigen Abweichungsbetrag des modifizierten Begriffs, so dass das Endresultat nicht signifikant verändert wird.
Während lediglich ausgewählte Ausführungsbeispiele ausgewählt worden sind, um die vorliegende Erfindung darzustellen, wird es Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert. Ferner sind die vorigen Beschreibungen der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich zur Illustration bereitgestellt und nicht zum Zwecke der Einschränkung der Erfindung, wie durch die beigefüten Ansprüche und deren Äquivalente definiert.

Claims

Fahrrad-Radfestlegstruktur, umfassend: ein Schaftelement aufweisend einen ersten Endabschnitt, einen zweiten Endabschnitt und einen Mittelabschnitt, der zwischen den ersten und zweiten Endabschnitten angeordnet ist, wobei sich eine Mittelachse zwischen den ersten und zweiten Endabschnitten erstreckt; ein Kopfelement, angeordnet an dem zweiten Endabschnitt des Schaftelements; ein Hebelelement, wirksam montiert, um das Schaftelement in einer axialen Richtung relativ zu dem Kopfelement in Erwiderung auf Bewegung des Hebelelements zu bewegen, wobei der Mittelabschnitt des Schaftelements eine Radialstärke aufweist, die kleiner ist als die ersten und zweiten Endabschnitte.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Endabschnitte des Schaftelements jeweils erste und zweite Nicht-Gewindesektionen aufweisen und der Mittelabschnitt des Schaftelements eine radiale Stärke aufweist, die kleiner ist als die ersten und zweiten Nicht-Gewindesektionen.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 1, wobei der Mittelabschnitt des Schaftelements eine maximale Axiallänge aufweist, die zumindest 25% einer Gesamtaxiallänge des Schaftelements entspricht.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 3, wobei die maximale Axiallänge des Mittelabschnitts zumindest 33% der Gesamtaxiallänge des Schaftelements entspricht.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 1, wobei das Schaftelement einen kleineren Außendurchmesser entlang des Mittelabschnitts aufweist als entlang des ersten und zweiten Endabschnittes.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 1, wobei der erste Endabschnitt des Schaftelements eine Gewindesektion umfasst.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 1, ferner umfassend eine röhrenförmige Nabenstruktur, durch welche sich das Schaftelement erstreckt, wobei die röhrenförmige Nabenstruktur konfiguriert ist, um axial zwischen zwei Teile einer Fahrradgabel festgelegt zu werden.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 7, wobei der Mittelabschnitt des Schaftelements eine maximale Axiallänge aufweist, die zumindest 50% einer Gesamtaxiallänge der röhrenförmigen Nabenstruktur entspricht.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 7, wobei die röhrenförmige Nabenstruktur erste und zweite Endteile umfasst, jeweils aufweisend erste und zweite gegenüberliegende Endflächen, und die ersten und zweiten Endabschnitte axial die ersten und zweiten Endflächen axial überlappen, um die ersten und zweiten Endteile radial zu stützen.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 1, wobei das Schaftelement eine äußere Achse und eine innere Achse umfasst, die zumindest teilweise innerhalb einer Innenbohrung der äußeren Achse in einer installierten Position angeordnet ist, wobei das Kopfelement an ein Ende der inneren Achse angebracht ist, das sich aus der Innenbohrung erstreckt.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 10, wobei der erste Endabschnitt der äußeren Achse eine Gewindesektion umfasst.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 10, wobei das Schaftelement einen kleineren Außendurchmesser entlang des Mittelabschnitts aufweist als entlang der ersten und zweiten Endabschnitte, wobei der Außendurchmesser des Schaftelements entlang der äußeren Achse gemessen wird.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 10, wobei die Innenbohrung der äußeren Achse eine Durchgangsbohrung ist.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 10, wobei die äußere Achse einen ersten röhrenförmigen Abschnitt, einen zweiten röhrenförmigen Abschnitt und einen zentralen röhrenförmigen Abschnitt umfasst, der zwischen den röhrenförmigen ersten und zweiten Abschnitten angeordnet ist, und die ersten und zweiten röhrenförmigen Abschnitte erste und zweite Radialstärken auf weisen, die zumindest dem zweifachen einer radialen Stärke des zentralen röhrenförmigen Abschnitts entsprechen.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 14, wobei das Schaftelement einen kleineren Außendurchmesser entlang des Mittelabschnitts aufweist als entlang der ersten und zweiten Endabschnitte, wobei der Außendurchmesser des Schaftelements entlang der äußeren Achse gemessen wird.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 10, wobei das Schaftelement eine Fixierstruktur umfasst, die zwischen der äußeren Achse und der inneren Achse angeordnet ist, um lösbar eine axiale Entfernung der inneren Achse von der Innenbohrung zu verhindern, wenn die innere Achse in der installierten Position ist.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 16, wobei die Fixierstruktur eine Gewindeverbindung zwischen der äußeren Achse und der inneren Achse umfasst.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 10, wobei das Schaftelement eine Fixierstruktur umfasst, die zwischen der äußeren Achse und der inneren Achse angeordnet ist, um lösbar eine relative Drehung der inneren Achse in der Innenbohrung zu verhindern, wenn die innere Achse in der installierten Position ist.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 18, wobei die Fixierstruktur eine Einstellschraube umfasst, die in einer transversalen Gewindebohrung der äußeren Achse angeordnet ist, wobei die transversale Gewindebohrung sich zwischen einer Außenflä che der äußeren Achse und der Innenbohrung erstreckt, so dass die Einstellschraube lösbar mit der inneren Achse in Eingriff bringbar ist.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 18, wobei die Fixierstruktur eine Gewindeverbindung zwischen der äußeren Achse und der inneren Achse umfasst.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 1, wobei das Schaftelement einen ersten röhrenförmigen Abschnitt, einen zweiten röhrenförmigen Abschnitt und einen zentralen röhrenförmigen Abschnitt umfasst, der zwischen den röhrenförmigen ersten und zweiten Abschnitten angeordnet ist, und die ersten und zweiten röhrenförmigen Abschnitte erste und zweite Radialstärken auf weisen, die zumindest dem zweifachen einer Radialstärke des zentralen röhrenförmigen Abschnitts entsprechen.
Fahrrad-Radfestlegstruktur gemäß Anspruch 21, wobei das Schaftelement einen kleineren Außendurchmesser entlang des Mittelabschnitts aufweist als entlang der ersten und zweiten Endabschnitte.