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Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrradschaltungsvorrichtung und insbesondere auf einen Fahrradderailleur mit Drehwiderstand.
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Eine typische Fahrradderailleurschaltung beinhaltet eine Vielzahl von Kettenrädern, die zusammen mit einer Tretkurbel oder mit einem Hinterrad dreht, eine Kette und ein Derailleur, der wahlweise die Kette unter einer Vielzahl von Kettenrädern schaltet. Ein typischer Derailleur beinhaltet ein Basiselement, angepasst um an den Fahrradrahmen befestigt zu werden, ein bewegliches Element, welches beweglich an das Basiselement gekoppelt ist und eine Kettenführung, welche an das bewegliche Element gekoppelt ist. Die Kettenführung steht mit der Kette in Eingriff, um wahlweise die Kette zwischen der Vielzahl von Kettenrädern zu schalten, wenn das bewegliche Element sich relativ zu dem Basiselement bewegt.
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Die Kettenführung eines hinteren Derailleurs ist normalerweise drehbar an das bewegliche Element befestigt und ist in einer Uhrzeigersinnrichtung federvorgespannt, so dass die Kettenführung das Durchhängen in der Kette aufnehmen kann, wenn die Kette mit den im Durchmesser kleineren Kettenrädern in Eingriff steht. Jedoch kann durch eine raue Fahrweise, Unebenheiten und Stöße verursacht werden, dass die Kettenführung gegen den Uhrzeigersinn dreht und dadurch ein ungewünschtes Durchhängen in der Kette erzeugt wird. Um dieses Auftreten zu verhindern, wurden Bewegungswiderstandsstrukturen an einige hintere Derailleurs hinzugefügt. Ein Beispiel einer Bewegungswiderstandsstruktur ist offenbart in der
US Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2009/0054183 A1 . Wie darin gezeigt, umfasst ein Fahrradderailleur ein Basiselement, angepasst um an ein Fahrrad befestigt zu werden, ein bewegliches Element, welches an das Basiselement gekoppelt ist und eine Kettenführung, gekoppelt an das bewegliche Element. Die Kettenführung ist zur Drehung um eine Drehsachse gekoppelt und ein Vorspannelement spannt die Kettenführung in einer auszuwählenden Drehrichtung um die Drehachse vor. Eine Widerstandsaufbringeinheit bringt einen Widerstand bezüglich Drehbewegung der Kettenführung in einer Richtung entgegen der ausgewählten Drehrichtung auf und eine Einstelleinheit stellt ein Maß an Widerstand, aufgebracht durch die Widerstandsaufbringeinheit, ein.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf verschiedene Merkmale einer Fahrradschaltung. In einer Ausführungsform umfasst ein Fahrradderailleur ein Basiselement angepasst um an ein Fahrrad befestigt zu werden, ein bewegliches Element beweglich gekoppelt an das Basiselement und eine Kettenführung, an das bewegliche Element gekoppelt zur Drehung um eine Drehachse. Ein Widerstandsaufbringelement bringt einen Widerstand bezüglich Drehbewegung der Kettenführung auf und ein Widerstandssteuerelement bewegt sich zwischen zumindest einer ersten Position und einer zweiten Position. Das Widerstandssteuerelement ist wirkgekoppelt an das Widerstandsaufbringelement, so dass das Widerstandsaufbringelement einen ersten Widerstand bezüglich Drehbewegung der Kettenführung aufbringt, wenn das Widerstandssteuerelement in der ersten Position angeordnet ist und so dass das Widerstandsaufbringelement einen unterschiedlichen zweiten Widerstand bezüglich Drehbewegung der Kettenführung aufbringt, wenn das Widerstandssteuerelement in der zweiten Position angeordnet ist. Ein Stoßelement ist innerhalb des beweglichen Elements angeordnet und ist mit dem Widerstandssteuerelement wirkverbunden, um einen taktilen Stoß an einen Benutzer bereitzustellen, während der Benutzer das Widerstandssteuerelement von der ersten Position zu der zweiten Position bewegt. Zusätzliche erfinderische Merkmale werden aus der unten genannten Beschreibung ersichtlich und solche Merkmale, allein oder in Kombination mit den oben genannten Merkmalen und ihren Äquivalenten können die Basis für weitere Erfindungen, wie in den Ansprüchen ausgeführt, darstellen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrades, dass eine besondere Ausführungsform eines Fahrradderailleurs verwendet;
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2 ist eine Seitenansicht einer besonderen Ausführungsform eines hinteren Derailleurs;
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3 ist eine Vorderansicht des Derailleurs, gezeigt in der 2;
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4 ist eine Seitenansicht des beweglichen Elements und der Kettenführung abgenommen vom Rest des Derailleurs;
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5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in der 4;
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6 ist eine Vorderansicht der Schwenkwelle und der Walzenkupplung für die Kettenführung;
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7 ist eine perspektivische Ansicht des beweglichen Elements zeigend den Widerstandssteuerhebel;
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8 ist eine Vorderansicht des beweglichen Elements wenn der Widerstandssteuerhebel in einer ersten Position ist;
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9 ist eine Seitenansicht des beweglichen Elements gezeigt in der 8, wobei die Abdeckung entfernt ist;
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10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X in der 8;
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11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI in der 6;
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12 ist eine perspektivische Ansicht eines Walzenkäfigs für die Walzenkupplung;
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13 ist eine Vorderansicht des beweglichen Elements wenn der Widerstandssteuerhebel in einer zweiten Position ist;
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14 ist eine Seitenansicht des beweglichen Elements gezeigt in der 13, wobei die Abdeckung entfernt ist;
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15 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XV-XV in der 13;
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16 ist eine perspektivische Ansicht eines beweglichen Elements mit alternativen Ausführungsformen des Widerstandssteuerelements;
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17 ist eine perspektivische Ansicht zeigend die Widerstandssteuerelemente, wobei diese von dem beweglichen Element entfernt sind;
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18 ist eine Ansicht ähnlich zu der 15 zeigend die Komponenten wenn der Widerstandssteuerhebel in einer ersten Position ist; und
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19 ist eine Ansicht ähnlich zu 15 zeigend die Komponenten wenn der Widerstandssteuerhebel in einer zweiten Position ist.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
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1 zeigt ein Fahrrad 10 umfassend einen Rahmen 14 mit einem Vorder- und Hinterrad 18 und 22 drehbar an den Rahmen 14 in einer herkömmlichen Weise gekoppelt. Ein vorderer Derailleur 26 ist an ein Sitzrohr 14a des Rahmens 14 befestigt und ein hinterer Derailleur 30 ist an den hinteren Teil des Rahmens 14 befestigt. Der vordere Derailleur schaltet oder versetzt eine Kette C zwischen einer Vielzahl von vorderen Kettenrädern FS und der hintere Derailleur 30 schaltet oder versetzt die Kette C zwischen einer Vielzahl von hinteren Kettenrädern RS. Herkömmliche Schaltsteuervorrichtungen 34 und 38, welche an eine Lenkstange 42 befestigt sind, werden benutzt, um die Betätigung des vorderen Derailleurs 26 bzw. des hinteren Derailleurs 30 durch herkömmliche Bowdenkabel 46 und 50 zu steuern. Das Fahrrad 10 ist ein herkömmliches Fahrrad, außer des hinteren Derailleurs 30, so dass im Detail hierin nur der hintere Derailleur 30 erläutert wird.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst der hintere Derailleur 30 ein Basiselement 54, ein bewegliches Element 58, eine Verbindungsanordnung 62 und eine Kettenführung 66. Das Basiselement 54 ist strukturiert, um drehbar an einen hinteren Derailleurmontageelement 68 durch einen Montagebolzen 70 befestigt zu sein und die Verbindungsanordnung 62 ist zwischen dem Basiselement 54 und dem beweglichen Element 58 gekoppelt, so dass die Kettenführung 66 sich zu einer Vielzahl von Schaltposition entsprechend der Anzahl von hinteren Kettenrädern RS bewegen kann. Das hintere Derailleurmontageelement 68 ist strukturiert, um unbeweglich an dem hinteren Teil des Rahmens 14 durch ein Montagebolzen 74 befestigt zu werden. Eine Rückstellfeder (nicht dargestellt) spannt das bewegliche Element 58 entweder seitlich nach innen oder seitlich nach außen, abhängig von der Anwendung, relativ zu der Vielzahl von hinteren Kettenrädern RS, vor. In dieser Ausführungsform spannt die Rückstellfeder das bewegliche Element 58 seitlich nach außen vor.
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Die Verbindungsanordnung 62 beinhaltet ein Paar von parallelen Kopplungen 78 und 82. Die Kopplung 78 ist eine obere oder äußere Kopplung während die Kopplung 82 eine untere oder innere Kopplung ist. Die Kopplungen 78 und 82 sind schwenkbar an das Basiselement 54 durch Schwenkstifte (nicht dargestellt) gekoppelt und die Kopplungen 78 und 82 sind schwenkbar an das bewegliche Element 58 durch Schwenkstifte 86 und 90 (3) gekoppelt. Ein Derailleurbewegungsarm 94 erstreckt sich rückwertig von einer unteren Seite der Kopplung 82. Eine äußere Hülle 50a des Bowdenkabels 50 endet an dem Basiselement 54 in einer herkömmlichen Weise und ein Innendraht 50b des Bowdenkabels 50 ist an den Bewegungsarm 94 in einer herkömmlichen Weise angeordnet.
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Wie in den 4 und 5 dargestellt, umfasst das bewegliche Element 58 ein Gehäuse 98 und ein Kopplungsanbringabschnitt 102. Das Gehäuse 98 ist unbeweglich an den Kopplungsanbringabschnitt 102 angebracht (zum Beispiel integral damit ausgeformt) und nimmt einen Abschnitt von einem Widerstandsaufbringelement 106 auf, das nachfolgend detaillierter erläutert wird. Der Kopplungsanbringabschnitt 102 umfasst ein Paar von rohrförmigen Kopplungsmontageösen 110 und 114, welche entsprechende zylindrische Öffnungen 118 und 122 aufweisen, um die jeweiligen Schwenkwellen 86 und 90 darin aufzunehmen.
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Das Gehäuse 98 umfasst im Wesentlichen ein im Wesentlichen rohrförmigen Abschnitt 126, eine Plattenführungsöse 128 und einen Widerstandselementmontageflansch 130. Ein Radialinnenabschnitt des Widerstandmontageflansch 130 formt einen Montageabsatz 134 der eine innere Umfangsfläche 138 aufweist, die eine Montagebohrung 142 definiert, aus. Eine rohrförmige Hülse 146 ist an die innere Umfangsfläche 138 des Montageabsatzes 134 angebracht, so dass diese innerhalb der Montagebohrung 142 angeordnet ist. Ein rohrförmiges Wellenlager 150 ist an den Montageabsatz 134 und die rohrförmige Hülse 146 angebracht. Insbesondere umfasst das Wellenlager 150 einen ersten rohrförmigen Abschnitt 154, einen zweiten rohrförmigen Abschnitt 158, einen sich radial nach außen erstreckenden Flanschabschnitt 162 und einen rohrförmigen Montagekragen 166. Der zweite Abschnitt 158 ist radial innen angeordnet und berührt die rohrförmige Hülse 146. Der Flanschabschnitt 162 erstreckt sich radial nach außen an einem Übergang zwischen dem ersten Abschnitt 154 und dem zweiten Abschnitt 158 und der Montagekragen 166 erstreckt sich axial von dem äußeren Ende des Flanschabschnittes 162 (nach rechts in 5). Der Montagekragen 166 umgibt und berührt den Montageabsatz 134.
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Eine Schwenkwelle 170 ist innerhalb des Wellenlagers 150 angeordnet. Wie in den 5 und 6 dargestellt, beinhaltet die Schwenkwelle 170 einen ersten Abschnitt 170a, einen zweiten Abschnitt 170b mit reduziertem Durchmesser und eine sich radial nach innen erstreckende Käfigschulter 170c, angeordnet an einem Übergang zwischen dem ersten Abschnitt 170a und dem zweiten Abschnitt 170b. Der erste Abschnitt 170a ist innerhalb dem Wellenlager 150 angeordnet und der zweite Abschnitt 170b erstreckt sich axial von dem Widerstandselementmontageflansch 130 (nach rechts in 5). Eine Käfigunterlegscheibe 174 ist zwischen der Käfigschulter 170c und des Wellenlagers 150 gepasst. In dieser Ausführungsform formt der zweite Abschnitt 170b der Schwenkwelle 170 ein Teil von einer Einwegkupplung 178 des Widerstandsaufbringelements 106 aus. Die Schwenkwelle 170 beinhaltet auch eine sechseckige Werkzeugeingriffsöffnung 170d an dem rechten Ende davon und eine gewindete innere Umfangsfläche 170e an dem linken Ende davon.
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Die Kettenführung 66 ist an die Schwenkwelle 170 durch eine Kettenführungszwischenwelle 182 und eine Kettenführungsmontagewelle 186 befestigt. Wie in den 4 und 5 dargestellt, beinhaltet die Kettenführung eine erste Kettenführungsplatte 190, eine zweite Kettenführungsplatte 194, eine Führungsrolle 198 drehbar zwischen der ersten Kettenführungsplatte 190 und der zweiten Kettenführungsplatte 194 durch eine Kettenführungsmontagewelle 186 gestützt und eine Spannrolle 202 drehbar zwischen der ersten Kettenführungsplatte 190 und der zweiten Kettenführungsplatte 194 durch einen Schwenkwelle 206, die mit der ersten Kettenführungsplatte 190 und der zweiten Kettenführungsplatte 194 verbunden ist, gestützt. Wie in der 5 dargestellt, beinhaltet die Kettenführungszwischenwelle 182 einen Kopfabschnitt 182a und einen gewindeten Wellenabschnitt 182b. Der gewindete Wellenabschnitt 182b schraubt sich in die gewindete innere Umfangsfläche 170e der Schwenkwelle 170, so dass die Schwenkwelle 170 und die Kettenführungszwischenwelle 182 zusammen als eine integrale Einheit drehen. Der Kopfabschnitt 182a weist die Gestalt eines dreistufigen Kopfes auf beinhaltend einen ersten Stufenabschnitt 182a', einen zweiten Stufenabschnitt 182a'' und einen dritten Stufenabschnitt 182a'''. Der erste Stufenabschnitt 182a' hat die Funktion eines Abstandhalters zwischen der Führungsrolle 198 und der zweiten Kettenführungsplatte 194 und der zweite Stufenabschnitt 182a'' stützt unbeweglich die zweite Kettenführungsplatte 194. Die zweite Kettenführungsplatte 194 beinhaltet einen bogenförmigen Führungsschlitz 194a, der eine gewindete Welle 210 und eine Lagermutter 214 darin aufnimmt. Die gewindete Welle 210 erstreckt sich axial von der Plattenführungsöse 128 des rohrförmigen Abschnittes 126 des Gehäuses 98. Der dritte Stufenabschnitt 182''' stützt ein Kappenelement 216, das hilft den Eintritt von Verschmutzungen in den rohrförmigen Abschnitt 126 des Gehäuses 98 zu verhindern. Schließlich beinhaltet der Kopfabschnitt 182 eine gewindete innere Umfangsfläche 182a''.
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Die Kettenführungsmontagewelle 186 beinhaltet ein Kopfabschnitt 186a mit einer sechseckigen Werkzeugeingriffsöffnung 186b, einen Zwischenschwenkwellenabschnitt 186c und einen gewindeten Endabschnitt 186d. Der Kopfabschnitt 186a stützt unbeweglich die erste Kettenführungsplatte 190 und der Zwischenschwenkwellenabschnitt 186c stützt drehbar die Führungsrolle 198. Der gewindete Endabschnitt 186d ist in die gewindete innere Umfangsfläche 182a'''', der Kettenführungszwischenwelle 182 geschraubt, so dass die Schwenkwelle 170, die Kettenführungszwischenwelle 182, die Kettenführungsmontagewelle 186, die ersten Kettenführungsplatte 190 und die zweite Kettenführungsplatte 194 zusammen als eine integrale Einheit drehen. Eine Schraubenfeder 217 weist ein erstes Ende auf, welches an den Widerstandselementmontageflansch 130 montiert ist und weist ein zweites Ende auf, welches an die zweite Kettenführungsplatte 194 montiert ist, um die Kettenführung 66 im Uhrzeigersinn vorzuspannen und dadurch ein Durchhängen in der Kette C aufzunehmen.
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Wie in den 7 bis 10 dargestellt, beinhaltet das Widerstandsaufbringelement 106 eine Einwegkupplung 178 und ein Reibaufbringelement 218. Die Einwegkupplung 178 bringt Widerstand bezüglich Drehbewegung der Kettenführung 66 in einer vorbestimmten Richtung und das Reibaufbringelement 218 bringt Reibwiderstand bezüglich Drehbewegung der Kettenführung 66 auf, welche durch den Reibwiderstand bezüglich der Drehung der Einwegkupplung 178 aufgebracht wird. Eine Schutzabdeckung 224 ist an den Widerstandselementmontageflansch 130 durch Schrauben 225 befestigt, um die darin eingeschlossenen Komponenten von der äußeren Umgebung zu schützen.
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Wie in den 6 und 9 bis 12 dargestellt, umfasst die Einwegkupplung 178 ein inneres Element in Form eines zweiten Abschnitts 170b der Schwenkwelle 170, ein äußeres Element 226, eine Vielzahl von Walzen 230 und einen Walzenkäfig 234. Folglich ist in dieser Ausführungsform die Einwegkupplung 178 eine Walzenkupplung. Wie näher in 11 dargestellt, weist der zweite Abschnitt 170b der Schwenkachse 170 eine gleichmäßige kreisförmige äußere Umfangsfläche 170f auf, um die Vielzahl von Walzen 230 zu stützen. Auf der anderen Seite weist das äußere Element 226 eine innere Umfangsfläche 226a und eine Vielzahl von Nockenrampen 226b auf, die sich radial nach außen von der innere Umfangsfläche 226a erstrecken. Jede der Nockenrampen 226b ist mit einer von der Vielzahl von Walzen 230 verbunden.
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Der Walzenkäfig 234 ist aus einem synthetischen Harz/Kunstharz hergestellt und er positioniert jede der Vielzahl von Walzen 230 in der geeigneten Umfangsposition relativ zu einer damit zugeordneten Nockenrampe 226b und spannt auch jedes der Vielzahl von Walzen 230 in Richtung des radialen Innenabschnitts von dessen zugeordneten Nockenrampen 226b vor. Wie in der 12 dargestellt, beinhaltet der Walzenkäfig 234 einen oberen Käfigring 238, einen unteren Käfigring 242, eine Vielzahl von Käfigsäulen 246 und eine Federanordnung 250. Die Vielzahl von Käfigsäulen 246 sind dazwischen angeordnet und an den oberen Käfigring 238 und an den unteren Käfigring 242 verbunden, um eine Vielzahl von Walzenaufnahmeräumen 254 auszuformen.
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Wie in den 11 und 12 dargestellt, weist jede Käfigsäule 246 einen im Wesentlichen umgekehrten L-förmigen Querschnitt auf, der einen Federraum 46 zwischen der Käfigsäule und seinen zugeordneten Walzen 230 ausformt. Jede Käfigsäule 246 beinhaltet im Wesentlichen rechteckige, umfänglich gerichtete Drehstoppvorsprünge 258 auf, die mit der innere Umfangsfläche 226a des äußeren Elements 226 in Eingriff steht, um die umgekehrte Drehung des Walzenkäfigs 234 relativ zu dem äußeren Element 226 zu verhindern (gegen den Uhrzeigersinn in 11). Der untere Käfigring 242 beinhaltet zuzügliche Vorsprünge 266 die mit entsprechenden Aussparungen (nicht dargestellt) in dem äußeren Element 226 in Eingriff stehen, um nicht drehbar den Walzenkäfig 234 an das äußere Element 226 zu sichern.
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12 zeigt den Walzenkäfig 234 in einem zusammengebauten Zustand unmittelbar vor dem letzten Festziehen der Federeinheit 250 an den oberen Käfigring 238. In dieser Ausführungsform umfasst die Federeinheit 250 eine dünne scheibenförmige Topplatte 270 und eine Vielzahl von umfänglich angeordneten Blattfedern 274. Die Topplatte 270 passt in eine gestaltübereinstimmende ausgesparte Fläche 275, ausgeformt an der Spitze des oberen Käfigrings 238. Die Topplatte 270 beinhaltet eine zentrale Öffnung 282, die mit einer zentralen Öffnung 286 ausgerichtet ist, die an dem oberen Käfigring 238 ausgeformt ist, eine Vielzahl von umfänglich angebrachten Verschlussöffnungen 290, und eine Vielzahl von Federhaltearmen 294, die sich radial nach außen in einer umfänglichen Richtung erstrecken. Jeder Federhaltearm 294 ist an eine entsprechende Blattfeder 274 angebracht (z. B. integral ausgeformt), die sich nach unten durch eine entsprechende Federöffnung 298 in dem oberen Käfigring 238 erstreckt. Die Blattfeder erstreckt sich dann in einen entsprechenden Federraum 262, um eine entsprechende Walze 230 (gegen den Uhrzeigersinn in 11) vorzuspannen. Eine Vielzahl von Verschlusspfosten 300, ausgeformt an dem oberen Käfigring 238, erstrecken sich durch die Vielzahl von Verschlussöffnungen 290, welche in der Topplatte 270 ausgeformt sind. Die Verschlusspfosten sind nach der Montage abgeflacht, gezeigt bei 300', um Nieten auszuformen, die die Topplatte 270 an den oberen Käfigring 238 verschließen. Als ein Ergebnis sind der obere Käfigring 238, der untere Käfigring 242, die Vielzahl von Käfigsäulen 246 und die Vielzahl von Verschlusspfosten 300 einteilig ausgestaltet.
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Die Einwegkupplung 178 wird in der folgenden Weise betätigt. Wenn die Schwenkwelle 170 im Uhrzeigersinn in 11 dreht, dann bewegt sich die Vielzahl von Walzen 230 an die radialen Außenabschnitte der Vielzahl von Nockenrampen 226b gegen die Vorspannkräfte der Blattfedern 274. Als ein Ergebnis dreht die Schwenkwelle 170 im Uhrzeigersinn relativ zu dem äußeren Element 226 frei. Auf der anderen Seite, wenn die Schwenkwelle 170 gegen den Uhrzeigersinn dreht, dann bewegen sich die Vielzahl von Walzen 230 zu den radial Innenabschnitten der Vielzahl von Nockenrampen 226b entsprechend den Vorspannkräften der Blattfedern 274. Als ein Ergebnis ist die Schwenkwelle 170 nicht drehbar an das äußere Element 270 gekoppelt, so dass die Schwenkwelle 170 und das äußere Element 270 zusammen als eine Einheit drehen.
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Wie in den 9 und 10 dargestellt, umfasst das Reibaufbringelement 218 einen Reibaufbringabschnitt 218a und zwei bewegliche Endabschnitte 218b und 218c. In dieser Ausführungsform erstreckt sich der Reibaufbringabschnitt 218a umfänglich entlang der äußeren Umfangsfläche des äußeren Elements 226 der Einwegkupplung 178 und die beweglichen Endabschnitte 218b und 218c erstrecken sich radial nach außen von gegenüberstehenden Enden des Reibaufbringabschnitts 218a. Der Reibaufbringabschnitt 218a weist eine Bandform mit einer Weite annähernd gleich zu der Weite des äußeren Elements 226 der Einwegkupplung 178 auf. Das Reibaufbringelement 218 ist ein elastisches Element, sowie etwa ein Federelement, welches aus Metall oder einer Legierung hergestellt sein kann.
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Eine Widerstandssteuereinheit 310 ist bereitgestellt, um das Maß an Widerstand, aufgebracht an die Schwenkwelle 170 und die Kettenführung 66, durch das Widerstandsaufbringelement 106 zu steuern. In dieser Ausführungsform umfasst die Widerstandssteuereinheit 310 Widerstandssteuerelemente sowie etwa ein Anfangseinstellennocken 314, ein Steuernocken 326 und einen Steuerhebel 330. Der Anfangseinstellnocken 314 ist drehbar an den Widerstandselementmontageflansch 130 durch eine Welle 318 befestigt. Der Anfangseinstellnocken 314 ist so positioniert, um den beweglichen Endabschnitt 218b des Reibaufbringelements 218 zu berühren. Der Anfangseinstellnocken 314 weist eine Nockenfläche 314a auf, die eine radiale Innennockenfläche 314b und eine radiale Außennockenfläche 314c beinhaltet. In dieser Ausführungsform verjüngt sich die radiale Innennockenfläche 314b allmählich radial nach außen an die radiale Außennockenfläche 314c, jedoch kann die Nockenfläche 314a gestuft sein oder jegliche andere radial veränderte Fläche, abhängig nach der Anwendung, aufweisen. Bevorzugt beinhaltet die Nockenfläche 314a eine Vielzahl von Flächen, so dass die Drehposition des Anfangseinstellnockens 314 während der Nutzung des hinteren Derailleurs aufrechterhalten bleibt. Solche Flächen können sich aus dem allmählichen Übergang von der radialen Innennockenfläche 314b zu der radialen Außennockenfläche 314c ergeben. Alternativ können solche Flächen aus abgeflachten oder ausgesparten Flächen auf der Nockenfläche 314a (etwa an der radialen Innennockenfläche 314b und der radialen Außennockenfläche 314c) ergeben. Solche Flächen können ausreichend sein, um den Anfangseinstellnocken 314 in vorbestimmten Positionen zu indizieren, so dass deutlich mehr Kraft notwendig ist, um den Anfangseinstellnocken 314 weg von der indizierten Position zu drehen. In dieser Ausführungsform ist der Anfangseinstellnocken 314 nicht drehbar, aber lösbar an die Welle 316 befestigt. Die Welle 316 beinhaltet eine wellenförmige oder auf eine andere Weise mit Splines versehene Fläche, so dass die Lage des Anfangseinstellnockens 314 eingestellt werden kann, indem der Anfangseinstellnocken 314 von der Welle 316 weg bewegt wird, der Anfangseinstellnocken 314 an eine gewünschten Position gedreht wird und dann der Anfangseinstellnocken 314 an die Welle 316 in der neuen Drehposition befestigt wird.
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Der Steuernocken 326 und der Steuerhebel 330 sind an dem beweglichen Endabschnitt 218c des Reibaufbringelements 218 angeordnet, wobei der Steuernocken 326 nicht drehbar relativ zu dem Steuerhebel 330 durch eine Kopplungswelle 334 gekoppelt ist. Die Kopplungswelle 334 durchtritt den Widerstandselementmontageflansch 130, so dass der Steuerhebel 330 außerhalb des beweglichen Elementes 58 angeordnet ist. Als ein Ergebnis, kann der Steuerhebel 330 durch den Nutzer gehandhabt werden, ohne die Schutzabdeckung 224 zu entfernen.
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Der Steuernocken 326 ist so positioniert, um den beweglichen Endabschnitt 218c des Reibaufbringelements 218 zu berühren. Der Steuernocken 326 weist eine Nockenfläche 326a auf, die eine radiale Innennockenfläche 326b und eine radiale Außennockenfläche 326c beinhaltet. In dieser Ausführungsform verjüngt sich allmählich die radiale Innennockenfläche 326b radial nach außen zu der radialen Außennockenfläche 326c in einer nicht linearen Weise, jedoch könnte die Nockenfläche 326a gestuft oder jegliche andere radial veränderte Fläche, abhängig nach der Anwendung, aufweisen. Zum Bespiel könnte die Nockenfläche 326a eine Vielzahl von Flächen beinhalten, so dass die Drehposition des Steuernockens 314 während der Benutzung des hinteren Derailleurs 30 aufrechterhalten bleibt. Solche Flächen könnten sich aus dem schrittweisen Übergang von der radialen Innennockenfläche 326b zu der radialen Außennocken 326c ergeben. Alternativ könnten die Flächen aus abgeflachten oder ausgesparten Flächen an der Nockenfläche 326a (etwa an der radialen Innennockenfläche 326b und der radialen Außennockenfläche 226c) entstehen. Solche Flächen könnten ausreichend sein, um den Steuernocken 326 in vorbestimmten Positionen zu indizieren, so dass deutlich mehr Kraft notwendig ist, um den Steuernocken 326 weg von der indizierten Position zu drehen.
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Wie in den 7 und 9 dargestellt, umfasst die Kopplungswelle 334 einen inneren zylindrischen Wellenkern 334a angeordnet innerhalb eines Kopplungselements 334b. Das Kopplungselement 334b weist eine gezahnte oder mit Splines versehene äußere Umfangsfläche 334b', einen rohrförmigen Abschnitt 334b'' und eine Montageöse 334b''' auf. Die gezahnte oder mit Splines versehene äußere Umfangsfläche 334b' steht mit einer gezahnten oder mit Splines versehenen inneren Umfangsfläche 326d des Steuernockens 326 in Eingriff, so dass der Steuernocken 326 und die Kopplungswelle 334 zusammen als eine Einheit drehen. Der Steuernocken 326 ist abnehmbar oder lösbar von der Kopplungswelle 334. Folglich kann die Drehposition des Steuernockens 326 relativ zu der Kopplungswelle 334 in der gleichen Weise eingestellt werden wie der Anfangseinstellnocken 314. Der rohrförmige Abschnitt 334b'' durchläuft den Widerstandselementmontageflansch 130, so dass die Kopplungswelle 334 relativ zu dem Widerstandselementmontageflansch 130 drehen kann. Die Montageöse 334b''' erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht von dem rohrförmigen Abschnitt 334b'' und radial nach außen von dem Wellenkern 334a.
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Wie klarer in 7 gezeigt, umfasst der Steuerhebel 330 einen Wellenmontageabschnitt 330a, ein sich radial nach außen erstreckender Abschnitt 330b und ein Fingerberührabschnitt 330c. Der Wellenmontageabschnitt 330a weist eine erste Öffnung 330a und eine zweite Öffnung 330a'' auf, wobei die erste Öffnung 330a' den Wellenkern 334a darin aufnimmt und die zweite Öffnung 330a'' einen Verschluss 338 darin aufnimmt, um starr und nicht drehbar den Steuerhebel 330 des Kopplungselements 334b der Kopplungswelle 334 zu befestigen. Der Steuerhebel 330 ist abnehmbar von der Kopplungswelle 334, wenn der Verschluss oder Festmacher 338 entfernt ist. Der Steuerhebel kann aus Metall (zum Beispiel Aluminium) oder einem synthetischen Harz/Kunstharz hergestellt sein. Der Wellenkern 334a und das Kopplungselement 334b können als eine Einheit und/oder als Steuerhebel 330 ausgeformt sein und die Kopplungswelle 334 kann als eine Einheit ausgeformt sein. Der sich radial nach außen erstreckende Abschnitt 330b erstreckt sich radial nach außen von dem Wellenkern 334a und dem Verschluss oder Festmacher 338 und der Fingerberührabschnitt 330c ist an dem Ende des sich radial nach außen erstreckenden Abschnittes 330b angeordnet. Der Fingerberührabschnitt 330c erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht von dem sich radial nach außen erstreckenden Abschnitt 330b um im Wesentlichen einen rechtwinkligen Fingerpaddel, der in unmittelbarer Nähe zu dem Widerstandselementmontageflansch 130 angeordnet ist. Wie genauer in den 7 und 8 dargestellt, beinhaltet der Fingerberührabschnitt 330c eine gewindete Bohrung 330c', die eine Indizierkugel 342 und eine Indizierfeder (nicht dargestellt) aufnimmt. Die Indizierfeder und die Indizierkugel 342 verbleiben innerhalb der Bohrung 330c' durch eine Einstellschraube 346, die benutzt werden kann um die Federkraft gegen die Indizierkugel 342 einzustellen. Alternativ kann die Kugel 342 aus einem elastischen Harz hergestellt sein, so dass ein Teil der Kugel 342 in einer nicht gewindeten Bohrung 330' angeordnet ist oder auf eine andere Weise an dem Fingerberührabschnitt 330c festgemacht ist.
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Der Widerstandselementmontageflansch 130 formt ein Paar von Indiziervorsprüngen 130a mit einer Indizieraussparung 130b dazwischen aus. Wenn der Steuerhebel 330 in der Position gezeigt in 9 und 10 ist, ist die Indizierkugel 342 innerhalb der Indizieraussparung 130b angeordnet, um den Steuerhebel 330 in diese Position zu indizieren. In anderen Worten bleibt der Steuerhebel 330 dauerhaft in dieser Position, so dass deutlich mehr Kraft notwendig ist, um den Steuerhebel weg von dieser Position zu drehen. Der Widerstandselementmontageflansch 130 formt auch einen Indizierabsatz 130c und eine Indizierfläche 130d aus. Der Indizierabsatz 130c und die Indizierfläche 130d arbeiten mit der Indizierkugel 342 zusammen, um den Steuerhebel 330 in der Position dargestellt in den 14 und 15 zu indizieren. Insbesondere berührt der Indizierabsatz 130c den Fingerberührabschnitt 330c des Steuerhebels 330, um die Drehung des Steuerhebels 330 gegen den Uhrzeigersinn einzuschränken und die Indizierfläche 130d weist einen vorübergehenden Anstieg des Krümmungsradius unmittelbar nach rechts der Indizierkugel 342 auf (wenn der Steuerhebel 330 in der Position dargestellt in den 14 und 15 angeordnet ist), so dass die Indizierfeder weiter zusammengedrückt werden muss, um den Steuerhebel 330 im Uhrzeigersinn zu drehen. Folglich ist deutlich mehr Kraft notwendig, um den Steuerhebel im Uhrzeigersinn weg von der Position dargestellt in den 14 und 15 zu drehen. In einer anderen Ausführungsform kann die radiale Außennockenfläche 326c den Steuerhebel 330 indizieren, anstatt den Indizierabsatz 130c und die Indizierfläche 130d zu verwenden. In einer solchen Ausführungsform wenn sich der bewegliche Endabschnitt 218c des Reibaufbringelements 218 von der radialen Innennockenfläche 326b zu der radialen Außennockenfläche 326c bewegt oder von der radialen Außennockenfläche 326c zu der radialen Innennockenfläche 326b bewegt, erzeugen die Flächen eine hörbare und/oder taktile Klick-Wahrnehmung.
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Bei Betätigung dreht der Steuerhebel 330 zu der Position gezeigt in den 8 bis 10, so dass die Indizierkugel 342 innerhalb der Indizieraussparung 130b angeordnet ist und ein radialer Innenabschnitt der Nockenfläche 326a des Steuernockens 326 berührt den beweglichen Endabschnitt 218c des Reibaufbringelements 218. Alternativ ist es möglich, dass der radiale Innenabschnitt der Nockenfläche 326a des Steuernockens 326 den beweglichen Endabschnitt 218c des Reibaufbringelements 218 nicht berührt, wenn die Indizierkugel 342 innerhalb der Indizieraussparung 130b angeordnet ist. Dann wird die Schutzabdeckung 224 entfernt und der Anfangseinstellnocken 314 wird so gedreht, dass die beweglichen Endabschnitte 218b und 218c des Reibaufbringelements 218 an den gewünschten Positionen angeordnet sind, um den Durchmesser des Reibaufbringabschnitts 218a des Reibaufbringelements 218 einzustellen, um eine gewünschte Anfangsreibkraft an das äußere Element 226 der Einwegkupplung 178 aufzubringen. Zum Beispiel könnte der Anfangseinstellnocken 314 so eingestellt sein, dass die radiale Innennockenfläche 314b das bewegliche Ende 218b berührt, wobei die radiale Innennockenfläche 314b einen Radius aufweist, so dass der Reibaufbringabschnitt 218a keine wirksam erkennbare Reibung an das äußere Element 226 der Einwegkupplung 178 aufbringt. Als ein Ergebnis dreht die Einwegkupplung 178 in beiden Richtungen, im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn, frei und kein zusätzlicher Widerstand ist bezüglich der Drehung der Kettenführung 66 weder im Uhrzeigersinnrichtung oder gegen den Uhrzeigersinn aufgebracht, mit Ausnahme des Widerstands aufgebracht durch die Schraubenfeder 217. Die Schutzabdeckung 224 wird wieder angebracht, nachdem der Anfangseinstellnocken 314 zu der gewünschten Position eingestellt ist.
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Normalerweise ist jedoch der Anfangseinstellnocken 314 so eingestellt, dass ein radialer Außenabschnitt der Nockenfläche 314 den beweglichen Endabschnitt 218b dazu bewirkt, sich in Richtung des beweglichen Endabschnittes 218c zu bewegen. Als ein Ergebnis ist der Durchmesser des Reibaufbringabschnittes 218a des Reibaufbringelements 218 reduziert, um eine geringe oder moderate Reibung an das äußere Element 226 der Einwegkupplung 178 aufzubringen. Folglich, wenn die Kettenführung im Uhrzeigersinn dreht, um das Durchhängen in der Kette C zu verhindern, bewegen sich die Walzen 230 in der Einwegkupplung 178 zu den radial äußeren Abschnitten der Nockenrampen 226b, kein Widerstand wird bezüglich der Drehung der Schwenkwelle 170 aufgebracht und die Kettenführung 66 dreht im Uhrzeigersinn frei. Auf der anderen Seite, wenn die Kettenführung 66 versucht gegen den Uhrzeigersinn zu drehen als Ergebnis einer rauen Fahrt, bewirkt die Drehung gegen den Uhrzeigersinn der Schwenkwelle 170 die Walzen 230 in der Einwegkupplung 178 in Richtung der radialen Innenabschnitte der Nockenrampen 226b zu bewegen, um dadurch die Schwenkwelle 170 an das äußere Element 226 zu sperren, so dass die Schwenkwelle 170 und das äußere Element 226 als eine Einheit drehen. Jedoch, aufgrund der Reibung aufgebracht durch das Reibaufbringelement 218 an das äußere Element 226, wird der Drehung gegen den Uhrzeigersinn des äußeren Elements 226 und der Schwenkwelle 170 standgehalten, um dadurch einen Widerstand in Drehung gegen den Uhrzeigersinn der Kettenführung 66 zu verhindern.
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Falls der Fahrer es zu erwarten hat unter schweren Geländebedingungen zu fahren, kann ein zusätzlicher Widerstand in Drehung gegen den Uhrzeigersinn der Kettenführung wünschenswert sein. Um solchen Fahrbedingungen entgegen zu kommen, dreht der Steuerhebel 330 zu der Position gezeigt in den 13 bis 15. Der radiale Außenabschnitt der Nockenfläche 326a des Steuernockens 326 drückt den beweglichen Endabschnitt 218c des Reibaufbringelements 218 nach links, um dadurch weiter den Durchmesser des Reibaufbringabschnittes 218a des Reibaufbringelements 218 zu reduzieren und die Reibkraft, aufgebracht durch das Reibaufbringelement 218 an das äußere Element 226 der Einwegkupplung 178, zu erhöhen. Die erhöhte Reibkraft, aufgebracht durch das Reibaufbringelement 218 an das äußere Element 226 der Einwegkupplung 178, erhöht weiter den Widerstand in der Drehung gegen den Uhrzeigersinn der Schwenkwelle 170 und der Kettenführung 166, ohne die Drehung im Uhrzeigersinn der Kettenführung 66 zu beeinträchtigen.
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16 ist eine perspektivische Ansicht eines beweglichen Elements 58' mit alternativen Ausführungsformen der Widerstandssteuerelemente. Die Komponenten die gleich sind wie in der Ausführungsform gezeigt in den 1 bis 5 sind auf die gleiche Weise nummeriert. In dieser Ausführungsform ist eine Widerstandssteuereinheit 400 bereitgestellt, um das Maß des Widerstands, aufgebracht an die Schwenkwelle 170 durch das Widerstandsaufbringelement 106, zu steuern. Die Widerstandssteuereinheit 400 umfasst eine Montageklammer 404 und Widerstandssteuerelemente, wie etwa eine Anfangseinstellschraube 408, einen Steuernocken 412 und ein Steuerhebel 416. Die Montageklammer 404, die Anfangseinstellschraube 408 und der Steuernocken 412 sind innerhalb des Gehäuses 98 des beweglichen Elements 58' angeordnet, während der Steuerhebel 416 außerhalb des Gehäuses 98 angeordnet ist.
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Der Steuerhebel 416 ist schwenkbar an das Gehäuse 98 zur Drehung zwischen der Position gezeigt in der 18 und der Position in der 19 befestigt. Wie genauer in der 17 zu sehen ist, beinhaltet der Steuerhebel 416 eine rechtwinklige Kopplungswelle 416a, die sich hinein in das Gehäuse 98 erstreckt.
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Die Montageklammer 404 umfasst ein oberes Paneel 404a, ein unteres Paneel 404b und ein Brückenpaneel 404c, das das obere Paneel 404a mit dem unteren Paneel 404b verbindet. Wie genauer in den 18 und 19 dargestellt, schraubt die Anfangseinstellschraube 408 sich in das Brückenpaneel 404c und weist ein freies Ende 408a auf, das gegen den beweglichen Endabschnitt 218b des Reibaufbringelements 218 stößt.
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Der Steuernocken 412 ist drehbar innerhalb der Öffnungen 404d und 404e der Montageklammer 404 befestigt. Der Steuernocken 412 beinhaltet eine rechtwinklige Öffnung 412a, so dass der Steuernocken 412 abnehmbar aber nicht drehbar mit der Kopplungswelle 416a des Steuerhebels 416 in Eingriff steht. Als ein Ergebnis dreht der Steuernocken 412 und der Steuerhebel 416 gemeinsam als eine Einheit. Wie in 17 dargestellt, können die Walzen 230 und der Walzenkäfig 234 der Einwegkupplung 178, das Reibaufbringelement 218, die Montageklammer 404, die Anfangseinstellschraube 408 und der Steuernocken 412 alle, etwa als eine Einheit, von dem zweiten Abschnitt 170b der Schwenkwelle 170 und der Kopplungswelle 416a des Steuerhebels 416 entfernt werden.
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Wie genauer in 18 und 19 dargestellt, ist der Steuernocken 412 so positioniert, um den beweglichen Endabschnitt 218c des Reibaufbringelements 218 zu berühren. Der Steuernocken 412 weist eine radial kleinere Nockenfläche 412b und eine radial größere Nockenfläche 412c auf. Die Übergänge zwischen den Nockenflächen 412b und 412c formen zwei Stufen 412d und 412e aus, wobei die Stufe 412e sich weiter radial nach außen erstreckt als die Stufe 412d. Als ein Ergebnis formt die Nockenfläche 412c einen Vorsprung relativ zu der Nockenfläche 412b aus und die Nockenfläche 412b formt eine Aussparung relativ zu der Nockenfläche 412c aus.
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In der Ausführungsform gezeigt in den 1 bis 15, kann der Steuerhebel 416 zu der Position gezeigt in der 18 drehen, so dass die Nockenfläche 412b des Steuernockens 412 den beweglichen Endabschnitt 218c des Reibaufbringelements 218 berührt. Die Anfangseinstellschraube 408 kann gedreht werden, so dass die beweglichen Endabschnitte 218b und 218c des Reibaufbringelements 218 an den angemessenen Positionen angeordnet sind, um die gewünschte Anfangsreibkraft an dem äußeren Element 226 der Einwegkupplung 178 aufzubringen.
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Um sich einem Fahren über rauem Gelände anzupassen, kann der Steuerhebel 416 an die Position gezeigt in der 19 gedreht werden. Als ein Ergebnis, drückt die Nockenwelle 412c des Steuernockens 412 den beweglichen Endabschnitt 218c des Reibaufbringelements 218 nach links, um dadurch den Durchmesser des Reibaufbringabschnittes 218 des Reibaufbringelements 218 zu reduzieren und die Reibkraft aufgebracht durch das Reibaufbringelement 218 an das äußere Element 226 der Einwegkupplung 178 zu erhöhen. Die erhöhte Reibkraft aufgebracht durch das Reibaufbringelement 218 an das äußere Element 226 der Einwegkupplung 178 erhöht weiter den Widerstand der Drehung gegen den Uhrzeigersinn der Schwenkwelle 170 und der Kettenführung 66, ohne die Drehung im Uhrzeigersinn der Kettenführung 66 zu beeinflussen.
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Während der Steuerhebel 416 von der Position dargestellt in der 18 zu der Position dargestellt in der 19 dreht, muss der bewegliche Endabschnitt 218c des Reibaufbringelements 218 über die Stufe 412d laufen. Während dieser Zeit funktioniert die Stufe 412d als ein Stoßelement, um einen taktilen Stoß an den Benutzer zu erzeugen, um hinzuweisen, wenn das Widerstandsaufbringelement 106 konfiguriert ist, um einen größeren Widerstand gegen den Uhrzeigersinn der Schwenkwelle 170 und Kettenführung 66 aufzubringen. Ähnlich, während der Steuerhebel 416 von der Position gezeigt in 16 zu der Position gezeigt in 18 dreht, muss der bewegliche Endabschnitt 218c des Reibaufbringelements 218 über die Stufe 412d in der entgegengesetzten Richtung laufen, um dadurch wieder einen taktilen Stoß an den Benutzer zu erzeugen, um hinzuweisen wenn das Widerstandsaufbringelement 106 konfiguriert ist, um einen geringeren Widerstand gegen die Drehung gegen den Uhrzeigersinn der Schwenkwelle 170 und Kettenführung 66 aufzubringen.
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Während das oben genannte eine Beschreibung von verschiedenen Ausführungsformen der erfinderischen Merkmale ist, können weitere Modifikationen verwendet werden ohne vom Sinn und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann die Größe, Gestalt, Lage oder Orientierung der verschiedenen Komponenten wie gewünscht verändert werden. Komponenten die direkt verbindend oder miteinander berührend dargestellt sind, können Zwischenstrukturen aufweisen, welche dazwischenliegend angeordnet sind. Getrennte Komponenten könnten kombiniert sein, sowie umgekehrt. Die Funktion von einem Element können von zwei Elementen durchgeführt werden, und umgekehrt. Die Funktionen von einem Element können durch ein anderes Element durchgeführt werden, und Funktionen können unter den Elementen gewechselt werden. Die Strukturen und Funktionen von einer Ausführungsform kann an eine andere Ausführungsform angepasst werden. Es ist nicht notwendig für alle Vorteile in einer besonderen Ausführungsform zur gleichen Zeit vorzuliegen. Jedes Merkmal welches einzigartig vom Stand der Technik ist, kann alleine oder in Kombination mit anderen Merkmalen, also als eine separate Beschreibung von weiteren Erfindungen durch die Anmelderin betrachtet werden, beinhaltend strukturelle und/oder funktionale Konzepte ausgeführt durch solche Merkmale. Die hierin benutzten Begriffe von dem Grad wie „im Wesentlichen”, „ungefähr” und „annähernd” haben die Bedeutung einer zumutbaren Abweichungshöhe von dem modifizierten Begriff, so dass sich das Endresultat im Wesentlichen nicht ändert. Folglich wird der Umfang der Erfindung durch die spezifischen Strukturen, welche hierin offenbart sind oder der ersichtliche Schwerpunkt oder die Betonung auf eine besondere Struktur oder Merkmal nicht eingeschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2009/0054183 A1 [0003]
