DE202015003732U1

DE202015003732U1 - Fahrradfrontumwerfer

Info

Publication number: DE202015003732U1
Application number: DE202015003732.1U
Authority: DE
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2014-06-04
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2015-06-15
Anticipated expiration: 2025-05-23
Also published as: US9555857B2; US20150353166A1

Abstract

Fahrradfrontumwerfer umfassend: ein Basisglied, welches einen Fahrradmontageabschnitt beinhaltet; ein bewegliches Glied, welches in Bezug zu dem Basisglied zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, welche ferner von dem Basisglied ist als die erste Position, beweglich gestützt ist; eine elektrische Antriebseinheit, welche an das bewegliche Glied wirkgekoppelt ist, um das bewegliche Glied zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen; und ein Vorspannglied, welches zwischen dem Basisglied und dem beweglichen Glied wirkangeordnet ist, um das bewegliche Glied in Richtung der zweiten Position vorzuspannen.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der U.S. Patentanmeldung Nr. 14/296,135, eingereicht am 04. Juni 2014. Die gesamte Offenbarung der U.S. Patentanmeldung Nr. 14/296,135 ist hiermit durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf einen Fahrradfrontumwerfer. Spezifischer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Fahrradfrontumwerfer aufweisend eine elektrische Antriebseinheit zum Bewegen eines beweglichen Gliedes, um eine Fahrradkette zu schalten.
Hintergrundinformation
Für gewöhnlich ist ein Frontumwerfer an den Fahrradrahmen benachbart zu den vorderen Kettenringen bzw. Kettenblättern montiert, um eine Kette lateral zwischen den vorderen Kettenblättern oder Kettenrädern zu schalten. Ein Frontumwerfer beinhaltet ein Fixier- oder Basisglied, welches an den Fahrradrahmen unbeweglich gesichert ist und ein bewegliches Glied. Das bewegliche Glied beinhaltet eine Kettenführung, welche relativ zu dem Fixierglied beweglich gestützt ist, um sich zwischen zumindest zwei lateralen Schaltpositionen zu bewegen. Typischerweise ist eine Verbindanordnung zwischen dem Fixierglied und dem beweglichen Glied gekoppelt, um das bewegliche Glied mit der Kettenführung beweglich zu stützen. Die Kettenführung weist für gewöhnlich ein Paar von Käfigplatten oder Führungsplatten auf, welche angeordnet sind, um selektiv die Kette zwischen den vorderen Kettenblättern zu berühren und zu bewegen.
ZUSAMMENFASSUNG
Im Wesentlichen ist die vorliegende Offenbarung auf unterschiedliche Merkmale eines Fahrradfrontumwerfers aufweisend eine elektrische Antriebseinheit gerichtet. In einem Merkmal ist ein Frontumwerfer bereitgestellt, in welchem ein Vorspannglied eine elektrische Antriebseinheit für die Bewegung eines beweglichen Gliedes von einer Kettenradposition zu einer anderen unterstützt.
In Anbetracht der bekannten Technologie und nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrradfrontumwerfer bereitgestellt, welcher im Wesentlichen ein Basisglied, ein bewegliches Glied, eine elektrische Antriebseinheit und ein Vorspannglied umfasst. Das Basisglied beinhaltet einen Fahrradmontageabschnitt. Das bewegliche Glied ist in Bezug zu dem Basisglied zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, welche ferner als die erste Position von dem Basisglied ist, beweglich gestützt. Die elektrische Antriebseinheit ist an das bewegliche Glied wirkgekoppelt, um das bewegliche Glied zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen. Das Vorspannglied ist zwischen dem Basisglied und dem beweglichen Glied wirkangeordnet, um das bewegliche Glied in Richtung der zweiten Position vorzuspannen.
Bevorzugt umfasst der Fahrradfrontumwerfer weiter eine Verbindstruktur, welche das bewegliche Glied an das Basisglied beweglich verbindet und die elektrische Antriebseinheit weist eine Ausgangswelle auf, welche an die Verbindstruktur verbunden ist.
Bevorzugt ist der Fahrradfrontumwerfer ausgestaltet, derart dass das Vorspannglied eine Torsionsfeder beinhaltet, welche ein erstes Ende, welches eine Vorspannkraft gegen das bewegliche Glied aufbringt, ein zweites Ende, welches eine Vorspannkraft gegen die Verbindstruktur aufbringt, und einen Spiralabschnitt, welcher zwischen den ersten und zweiten Enden angeordnet ist, aufweist.
Bevorzugt ist der Fahrradfrontumwerfer ausgestaltet, derart dass die Verbindstruktur weiter einen ersten Stützverbinder und einen zweiten Stützverbinder beinhaltet. Der erste Stützverbinder und der zweite Stützverbinder weisen erste Enden auf, welche an das Basisglied schwenkbefestigt sind und weisen zweite Enden auf, welche an das bewegliche Glied schwenkmontiert sind, um eine Vier-Gestängeverbindung zu definieren.
Bevorzugt ist der Fahrradfrontumwerfer ausgestaltet, derart dass der Spiralabschnitt der Torsionsfeder an eine Schwenkachse der Vier-Gestängeverbindung angeordnet ist.
Bevorzugt ist der Fahrradfrontumwerfer ausgestaltet, derart dass das bewegliche Glied eine Kettenführung beinhaltet, welche eine erste Führungsplatte aufweisend eine erste Innenfläche und eine zweite Führungsplatte aufweisend eine zweite Innenfläche aufweist. Die erste und zweite Innenfläche sind aneinander gegenüberliegend, um dazwischen laterale Seiten eines Kettenaufnahmeschlitzes auszubilden.
Bevorzugt ist der Fahrradfrontumwerfer ausgestaltet, derart dass das Vorspannglied eine Torsionsfeder beinhaltet, welche ein erstes Ende, welches eine Vorspannkraft gegen die erste Führungsplatte aufbringt, ein zweites Ende, welches eine Vorspannkraft gegen eine Verbindstruktur, welche das bewegliche Glied an das Basisglied beweglich verbindet, aufbringt, und einen Spiralabschnitt, welcher zwischen den ersten und zweiten Enden angeordnet ist, aufweist.
Auch werden andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile des offenbarten Fahrradfrontumwerfers für einen Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen eine Ausführungsform des Fahrradfrontumwerfers offenbart, ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bezugnehmend nur zu den beigefügten Zeichnungen, welche ein Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden:
1 ist eine vordere Perspektivansicht eines Fahrradfrontumwerfers nach einer veranschaulichten Ausführungsform;
2 ist eine vordere Aufrissansicht des Fahrradfrontumwerfers veranschaulicht in 1 mit der Kettenführung des beweglichen Gliedes in einer ersten Position;
3 ist eine hintere Aufrissansicht des Fahrradfrontumwerfers veranschaulicht in den 1 und 2 mit der Kettenführung in der ersten Position, welche in 2 gezeigt wird;
4 ist eine vordere Aufrissansicht des Fahrradfrontumwerfers veranschaulicht in den 1 bis 3 mit der Kettenführung in einer zweiten Position; und
5 ist eine hintere Aufrissansicht des Fahrradfrontumwerfers veranschaulicht in den 1 bis 4 mit der Kettenführung in einer zweiten Position, welche in 4 gezeigt wird; und
6 ist eine innere Aufrissansicht des Fahrradfrontumwerfers veranschaulicht in den 1 bis 5; und
7 ist eine vordere innere Perspektivansicht des Basisgliedes und des beweglichen Gliedes des Fahrradfrontumwerfers veranschaulicht in den 1 bis 6.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausgewählte Ausführungsformen werden nun mit Bezugnahme zu den Zeichnungen beschrieben. Es wird für einen Fachmann auf dem Gebiet von Fahrrädern aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen nur zur Illustration bereitgestellt sind und nicht für den Zweck die Erfindung, wie diese durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird, einzuschränken.
Zunächst bezugnehmen auf 1, darin ist ein Abschnitt eines Fahrradrahmens 10 mit einem Frontumwerfer 12 nach einer Ausführungsform veranschaulicht. Der Fahrradfrontumwerfer 12 umfasst im Wesentlichen ein Basisglied 14, ein bewegliches Glied 16, eine elektrische Antriebseinheit 18 und ein Vorspannglied 20. Hier, ist das Basisglied 14 fest an ein Sitzrohr 10a des Fahrradrahmens 10 montiert. In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst der Fahrradfrontumwerfer 12 weiter eine Verbindstruktur 22, welche das bewegliche Glied 16 an das Basisglied 14 beweglich verbindet. Das bewegliche Glied 16 wird in Bezug zu dem Basisglied 14 durch die elektrische Antriebseinheit 18 in einer lateralen Richtung L in Bezug zu einer Mittellängsebene P des Fahrradrahmens 10 bewegt. Dementsprechend wird das bewegliche Glied 16 zwischen einer eingefahrenen oder ersten Position (2 und 3) und einer ausgefahrenen oder zweiten Position (4 und 5) in Bezug zu dem Basisglied 14 bewegt. Der Frontumwerfer 12 kann ausgestaltet sein, um mit einem Fahrrad aufweisend zwei oder mehrere vordere Kettenräder zum Schalten einer Fahrradkette (nicht dargestellt) zwischen den Kettenrädern verwendet zu werden. Jedoch wird der Kürze halber der Frontumwerfer 12 nur im Bezug zu einem Fahrrad mit zwei Kettenrädern (z. B. ein erstes (kleines) Kettenrad S1 und ein zweites (großes) Kettenrad S2) erläutert.
Die Kraft der elektrischen Antriebseinheit 18, welche benötigt wird um eine Fahrradkette von dem ersten (kleinen) Kettenrad S1 zu dem zweiten (großen) Kettenrad S2 zu bewegen, ist größer als die Kraft, welche benötigt wird um eine Fahrradkette von dem zweiten (großen) Kettenrad 82 zu dem ersten (kleinen) Kettenrad S1 zu bewegen. Folglich, wie nachfolgend erläutert, ist das Vorspannglied 20 angeordnet, um die Last bzw. Belastung der elektrischen Antriebseinheit 18 beim Bewegen der Fahrradkette (nicht dargestellt) mit dem beweglichen Glied 16 von dem ersten (kleinen) Kettenrad S1 zu dem zweiten (großen) Kettenrad S2 zu reduzieren. Insbesondere, wie nachfolgend erläutert, bringt das Vorspannglied 20 eine Vorspannkraft auf, welche das bewegliche Glied 16 in der lateralen Richtung L weg von der Mittellängsebene P des Fahrradrahmens 10 vorspannt. Auf diesem Weg kann die Kraft, welche von der elektrischen Antriebseinheit 18 benötigt wird, reduziert werden, indem die Vorspannkraft durch das Vorspannglied 20 verwendet wird, um die Antriebskraft der elektrischen Antriebseinheit 18 zu beaufschlagen bzw. zu ergänzen, um das bewegliche Glied 16 zu bewegen, um eine Fahrradkette (nicht dargestellt) von dem ersten (kleinen) Kettenrad S1 zu dem zweiten (großen) Kettenrad S2 zu schalten. Daher kann der Strom, welcher benötigt wird um einen Elektromotor 42 (nachfolgend erläutert) zu betätigen, reduziert werden, im Vergleich zu einem herkömmlichen Frontumwerfer mit einem Vorspannglied, welches das bewegliche Glied in Richtung des Fahrradrahmens vorspannt.
Wie in den 2 bis 5 zu sehen ist, wirkt das Basisglied 14 als eine Montagevorrichtung bzw. Verankerung zur Unterstützung des Frontumwerfers 12 an den Fahrradrahmen 10. Das Basisglied 14 beinhaltet einen Fahrradmontageabschnitt 24 und einen Stützabschnitt 26. Hier ist der Fahrradmontageabschnitt 24 eine abklappbare Bandklemme, welche an das Sitzrohr 10a des Fahrradrahmens 10 montiert ist. Alternativ kann der Fahrradmontageabschnitt 24 ausgestaltet sein als ein Anlötmontageglied, welches an einen Anlötbügel an dem Fahrradsitzrohr 10a in einer herkömmlichen Weise befestigt ist. Der Fahrradmontageabschnitt 24 ist entweder einheitlich mit dem Stützabschnitt 26 ausgebildet oder ist an den Stützabschnitt 26 fixierend befestigt. In der veranschaulichten Ausführungsform stützt der Stützabschnitt 26 das bewegliche Glied 16 via der Verbindstruktur 22 beweglich. In der veranschaulichten Ausführungsform ist der Stützabschnitt 26 ein separates Glied, welches an den Fahrradmontageabschnitt 24 fixiert ist. Die elektrische Antriebseinheit 18 ist an den Stützabschnitt 26 befestigt, derart dass die elektrische Antriebseinheit 18 in Bezug zu dem Fahrradrahmen 10 stationär ist.
Bezugnehmen zu den 2 bis 5, darin wird das bewegliche Glied 16 nun im weiteren Detail erläutert. Das bewegliche Glied 16 wird in Bezug zu dem Basisglied 14 zwischen der ersten Position (2 und 3) und der zweiten Position (4 und 5), welche ferner von der ersten Position ist als das Basisglied 14, beweglich gestützt. In der veranschaulichten Ausführungsform entspricht die erste Position des beweglichen Gliedes 16 einer Low-Position (d. h. einer vollständig eingefahrenen Endposition) des Frontumwerfers 12. Auf der der anderen Seite, in der veranschaulichten Ausführungsform entspricht die zweite Position des beweglichen Gliedes 16 einer Top-Position (d. h. einer vollständig ausgefahrenen Endposition) des Frontumwerfers 12. Es wird für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass der Frontumwerfer 12 eine oder mehrere Zwischenpositionen zwischen den ersten und zweiten Positionen aufweisen kann.
Das bewegliche Glied 16 beinhaltet ein Paar von Befestigungsflanschen 28a und 28b, welche an die Verbindstruktur 22 befestigt sind. Das bewegliche Glied 16 beinhaltet eine Kettenführung 30, welche eine erste Führungsplatte 31 aufweisend eine erste Innenfläche 31a und eine zweite Kettenführungsplatte 32 aufweisend eine zweite Innenfläche 32a aufweist. Die erste Führungsplatte 31 beinhaltet die Befestigungsflansche 28a und 28b zum beweglichen befestigen der Verbindstruktur 22 an die Kettenführung 30, wie nachfolgend erläutert. Die erste Führungsplatte 31 und die zweite Führungsplatte 32 sind lateral beabstandet und starr aneinander an oberen Endabschnitt durch ein Oberverbindglied 34 und an unteren Endabschnitten durch ein unteres Verbindglied 36 starr verbunden. Die erste und zweite Innenfläche 31a und 32a sind aneinander gegenüberliegend, um dazwischen laterale Seiten eines Kettenaufnahmeschlitzes 34 auszubilden. Die erste Führungsplatte 31 stellt eine Innenführungsplatte der Kettenführung 30 dar, während die zweite Führungsplatte 32 eine Außenführungsplatte der Kettenführung 30 darstellt. Die erste Führungsplatte 31 drückt eine Kette in eine Außenrichtung, um diese von dem ersten Kettenrad S1 zu lösen und bewegt die Kette auf das zweite Kettenrad S2 während einer Hochschaltbetätigung.
Nun vorwiegend Bezug nehmend zu den 1 und 2, darin wird die elektrische Antriebseinheit 18 im Näheren Detail nun erläutert. Die elektrische Antriebseinheit 18 beinhaltet ein Motorgehäuse 40, welches an den Stützabschnitt 28 des Basisgliedes 14 fest montiert ist. Die elektrische Antriebseinheit 18 beinhaltet weiter einen reversierbaren bzw. reversiblen Elektromotor 42 (dargestellt in Strichlinien in 2). Der reversierbare Elektromotor 42 ist elektrisch an eine Fernstromversorgung wie etwa eine Batterie (nicht dargestellt) und/oder einen Generator (nicht dargestellt) via ein elektrisches Kabel (nicht dargestellt) verbunden. Alternativ kann die elektrische Antriebeinheit 18 mit einer wiederaufladbaren Batterie (nicht dargestellt) bereitgestellt sein. Der Elektromotor 42 wird selektiv durch einen Fahrer oder Benutzer bzw. Verwender betätigt, indem eine Benutzerbetätigungsvorrichtung (nicht dargestellt) verwendet wird, welche typischerweise an die Lenkstange eines Fahrrades montiert wird.
Wie in 1 zu sehen ist, ist eine Abdeckung 44 an das Motorgehäuse 40 durch eine Vielzahl von Schnappverschlussverbindungen oder durch andere geeignete Festmacher wie etwa Schrauben gesichert. In den 2 und 4 wurde die Abdeckung 44 entfernt, um darzustellen wie die elektrische Antriebseinheit 18 an das bewegliche Glied 16 wirkgekoppelt ist, um das bewegliche Glied 16 zwischen der ersten Position (2) und der zweiten Position (4) zu bewegen. Insbesondere wirkverbindet ein Motorgestänge 46 den Elektromotor 42 an die Verbindstruktur 22, wie nachfolgend erläutert. Bevorzugt einhaltet die elektrische Antriebseinheit 18 weiter eine Untersetzungsgetriebeeinheit (nicht dargestellt), welche in dem Motorgehäuse 40 zwischen dem Elektromotor 42 und dem Motorgestänge 46 bereitgestellt ist. Da Untersetzungsgetriebeeinheiten für gewöhnlich in elektrischen Umwerfern verwendet werden, wird die Untersetzungsgetriebeeinheit der elektrischen Antriebseinheit 18 hierin nicht erläutert und/oder veranschaulicht.
Wie in 2 und 4 zu sehen ist, weist die elektrische Antriebseinheit 18 eine Ausgangswelle 48 auf, welche an die Verbindstruktur 22 via die Motorgestänge 46 verbunden ist. Auf diesem Weg treibt die elektrische Antriebseinheit 18 die Verbindstruktur 22 via das Motorgestänge 46 an, um die Kettenführung 30 relativ zu dem Basisglied 14 zu bewegen. Bevorzugt ist die Ausgangswelle 48 an den Elektromotor 42 via eine Untersetzungsgetriebeeinheit (nicht dargestellt) verbunden. In jeglichem Fall bewegt die Drehung der Ausgangswelle 48 das Motorgestänge 46, welche daraufhin die Verbindstruktur 22 bewegt, zum Bewegen der Kettenführung 30 relativ zu dem Basisglied 14 zwischen der ersten Position (2 und 3) und der zweiten Position (4 und 5).
Hier beinhaltet das Motorgestänge 46 einen Antriebsverbinder 50 und einen Abtriebsverbinder 52. Jedoch wird es für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass das Motorgestänge 46 durch andere Typen von Mechanismen falls benötigt und/oder gewünscht ersetzt werden kann. Der Antriebsverbinder 50 weist ein erstes Ende auf, welches fest an die Ausgangswelle 48 (d. h. das Eingabeglied) montiert ist, derart dass der Antriebsverbinder zusammen mit der Ausgangswelle 48 dreht. Folglich ist der Antriebsverbinder 50 an das Basisglied 20 durch die Ausgangswelle 48 drehbar angeordnet. Der Antriebsverbinder 50 weist ein zweites Ende auf, welches an ein erstes Ende des Abtriebsverbinders 52 durch einen ersten Verbundstift 54 schwenkgekoppelt ist. Der Abtriebsverbinder 52 weist ein zweites Ende auf, welches an die Verbindstruktur 22 durch einen zweiten Verbindstift 56 schwenkkoppelt ist.
Nun vorwiegend bezugnehmend zu den 2 und 5, darin wird die Verbindstruktur nun in weiterem Detail erläutert. Im Wesentlichen schwenkverbindet die Verbindstruktur 22 das bewegliche Glied 16 an das Basisglied 14. In der veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet die Verbindstruktur weiter einen ersten Stützverbinder 60 und einen zweiten Stützverbinder 62. Der erste und zweite Stützverbinder 60 und 62 weisen erste Enden auf, welche an den Stützabschnitt 26 des Basisgliedes 14 schwenkbefestigt sind und weisen zweite Enden auf, welche an die Befestigungsflansche 28a und 28b des beweglichen Gliedes 16 schwenkmontiert sind, um eine Vier-Gestängeverbindung zu definieren. Insbesondere ist das erste Ende des ersten Stützverbinders 60 an den Stützabschnitt 26 des Basisgliedes 14 durch einen ersten Schwenkstift 64 schwenkbefestigt. Das zweite Ende des ersten Stützverbinders 60 ist an den Befestigungsflansch 28b des beweglichen Gliedes 16 durch einen zweiten Schwenkstift 66 schwenkbefestigt. Der zweite Stützverbinder 62 weist eine H-Gestalt bzw. -Form auf, derart dass das erste Ende des zweiten Stützverbinders 62 ein Paar von ersten Befestigungsparts aufweist und der zweite von den zweiten Stützverbindern 62 weist ein Paar von zweiten Befestigungsparts. Die ersten Befestigungsparts des ersten Endes des zweiten Stützverbinders 62 sind an den Stützabschnitt 26 des Basisgliedes 14 durch dritte Schwenkstifte 70a und 70b schwenkbefestigt. Die zweiten Befestigungsparts des zweiten Endes des zweiten Stützverbinders 62 sind an die Befestigungsflansche 28a und 28b des beweglichen Gliedes 16 durch vierte Schwenkstifte 68a und 68b schwenkbefestigt.
Obwohl eine Vier-Gestängeverbindung in der veranschaulichten Ausführungsform verwendet wird, kann das bewegliche Glied 16 an das Basisglied 14 durch andere Verbindstrukturen verbunden sein. In anderen Worten kann der Frontumwerfer 12 ausgestaltet sein, um eine Verbindstruktur aufzuweisen, welche mit einem einzelnen Verbinderglied konstruiert ist oder welche mit mehr als zwei Verbindergliedern konstruiert ist. Folglich kann die vorliegende Erfindung mit elektrischen Frontumwerfern verwendet werden, welche andere Typen von Verbindstrukturen verwenden.
Der zweite Stützverbinder 62 beinhaltet einen Befestigungsabschnitt 72 in Form eines Verlängerungsarmes, welcher an das zweite Ende des Abtriebsverbinders 52 durch den zweiten Verbindstift 56 schwenkverbunden ist. Folglich, wenn der Elektromotor 42 betätigt wird, wird sich die Ausgangswelle 48 drehen, welche wiederum den Antriebsverbinder 50 und den Abtriebsverbinder 52 drehen wird, derart dass die ersten und zweiten Stützverbinder 60 und 62 um die Schwenkstifte 64, 68a und 68b schwenken werden. Auf diesem Weg kann die Kettenführung 30 des beweglichen Gliedes 16 in Bezug zu dem Basisglied 14 zwischen der eingefahrenen oder ersten Position (2 und 3) in der zweiten oder ausgefahrenen Position (4 und 5) in Bezug zu dem Fahrradrahmen 10 bewegt werden.
Bezugnehmen zu den 6 und 7, darin wird das Vorspannglied 20 nun im weiteren Detail erläutert. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Vorspannglied 20 zwischen dem Basisglied 14 und dem beweglichen Glied 16 wirkangeordnet, um das bewegliche Glied 16 in Richtung der zweiten Position vorzuspannen. Falls der Abtriebsverbinder 52 gelöst ist, würde das Vorspannglied 20 das bewegliche Glied 16 in der zweiten Position über dem zweiten Kettenrad S2 halten. Bevorzugt ist das Vorspannglied 20 in einem vorgespannten Zustand, wenn das bewegliche Glied 16 in der zweiten Position über dem zweiten Kettenrad S2 durch das bewegliche Glied 16 mit dem Abtriebsverbinder 52 gelöst gehalten wird.
In der veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet das Vorspannglied 20 eine Torsionsfeder 74. Das Vorspannglied 20 beinhaltet weiter ein Stützglied oder Stift 76, welcher an den zweiten Stützverbinder 62 montiert ist. Insbesondere, in der veranschaulichten Ausführungsform, ist das Stützglied 76 ein Bolzen, welcher in den Schwenkstift 68b schraubt, derart dass das Stützglied 76 koaxial mit dem Schwenkstift 68b angeordnet ist. Die Torsionsfeder 74 weist ein erstes Ende 74a, ein zweites Ende 74b und einen Spiralabschnitt 74c auf. Das erste Ende 74a bringt eine Vorspannkraft gegen das bewegliche Glied 16 auf. Das zweite Ende 74b bringt eine Vorspannkraft gegen den zweiten Stützverbinder 62 der Verbindstruktur 22 auf. Der Spiralabschnitt 74c ist zwischen den ersten und zweiten Enden 74a und 74b angeordnet. Der Spiralabschnitt 74c der Torsionsfeder 74 ist an das Stützglied 76 montiert. Da die Achse des Stützgliedes 76 mit der Schwenkachse des Schwenkstiftes 68b koaxial angeordnet ist, ist der Spiralabschnitt 74c der Torsionsfeder 74 an eine Schwenkachse der Vier-Gestängeverbindung angeordnet. Das erste Ende 74a der Torsionsfeder 74 berührt die erste Führungsplatte 31 der Kettenführung 30. Insbesondere beinhaltet die erste Führungsplatte 31 einen Haken 78, welcher das erste Ende 74a der Torsionsfeder 74 aufnimmt. In anderen Worten ist das erste Ende 74a der Torsionsfeder 74 an die Kettenführung 30 durch den Haken 78 befestigt. Das zweite Ende 74b der Torsionsfeder 74 stößt an oder berührt den Absatz 80 des zweiten Stützverbinders 62.
Bei der Durchführung einer Kettenschaltbetätigung wird der Elektromotor 42 durch eine Benutzerbetätigungsvorrichtung (nicht dargestellt) betätigt, um die Ausgangswelle 48 der elektrischen Antriebseinheit 18 zu drehen. Abhängig von der Drehrichtung der Ausgangswelle 48 wird die Verbindstruktur 22 entweder die Kettenführung 30 in Richtung oder weg von dem Fahrradrahmen 10 bewegen. Wenn die Kettenführung 30 in der zweiten Position ist, wie in 4 und 5 zu sehen ist, ist die Torsionsfeder 74 des Vorspanngliedes 20 in einem vorgespannten Zustand.
Wie in den 2 und 4 zu sehen ist, um die Kettenführung 30 von der ersten Position (2) zu der zweiten Position (4) zu schalten, wird die Ausgangswelle 48 in einer Richtung im Uhrzeigersinn gedreht, um die Kettenführung 30 von über dem ersten Kettenrad S1 befindlich zu über dem zweiten Kettenrad S2 befindlich zu bewegen. In anderen Worten, wie in den 2 und 4 zu sehen ist, um die Kettenführung 30 von der zweiten Position (4) zu der ersten Position (2) zu schalten, wird die Ausgangswelle 48 der elektrischen Antriebseinheit 18 in eine Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um die Kettenführung 30, befindlich über dem zweiten Kettenrad 52, zu über dem ersten Kettenrad S1 befindlich, zu bewegen.
Bezüglich des Verstehens des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind die Begriffe „umfassen” und seine Ableitungen, wie diese hierin verwendet werden, 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 die Wörter mit ähnlichen Bedeutungen, wie beispielsweise die Begriffe „aufweisen”, „beinhalten” und deren Ableitungen. Ferner können die Begriffe „Part”, „Sektion”, „Abschnitt”, „Glied” oder „Element”, wenn in der Einzahl verwendet, die Pluralbedeutung eines einzelnen Teils oder einer Vielzahl von Teilen haben, außer es wird anderweitig dargelegt.
Wie hierin verwendet beziehen sich die folgenden richtungsweisenden Begriffe wie „Rahmen zugewandte Seite”, „nicht Rahmen zugewandte Seite”, „nach vorne”, „nach hinten”, „vorder”, „hinter”, „hoch”, „runter”, „über”, „unter”, „nach oben”, „nach unten”, „top”, „bottom”, „Seite”, „vertikal”, „horizontal”, „senkrecht” oder „quer” sowie wie jegliche anderen ähnlichen, richtungsweisenden Begriffe auf solche Richtungen eines Fahrrades in einer aufrechten Fahrposition ausgestattet mit dem Fahrradfrontumwerfer. Dementsprechend sollten diese richtungsweisenden Begriffe, wie diese hierin verwendet werden um den Fahrradfrontumwerfer zu beschreiben, interpretiert werden hinsichtlich eines Fahrrades, welches eine aufrechte Fahrposition auf einer horizontalen Fläche innehat und mit dem Fahrradfrontumwerfer ausgestattet ist. Die Begriffe „links” und „rechts” werden verwendet um das Rechte zu bezeichnen, wenn Bezug genommen wird auf die rechte Seite, betrachtet von dem Hinteren des Fahrrades und zu dem Linken, wenn Bezug genommen wird auf die linke Seite, betrachtet von dem Hinteren des Fahrrades.
Es soll des Weiteren auch verstanden werden, dass obwohl die Begriffe „erster” und „zweiter” wie hierin verwendet unterschiedliche Komponenten beschreiben, sollten diese Komponenten nicht durch diese Begrifflichkeiten beschränkt sein. Diese Begriffe werden nur verwendet, um eine Komponente von einer anderen zu unterscheiden. Folglich, beispielsweise, könnte eine erste Komponente wie vorstehend genannt als eine zweite Komponente und vice-a-versa bezeichnet werden ohne dabei von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Begriff „befestigt” oder „befestigend”, wie hierin verwendet, umfasst Konfigurationen, in welchen ein Element direkt an ein anderes Element angeordnet ist, mittels Befestigung des Elements direkt an das andere Element; Konfigurationen, in welchen das Element indirekt an das andere Element via dem Zwischenglied angeordnet ist und Konfigurationen, in welchen ein Element integral mit einem anderen Element ausgestaltet ist, d. h. ein Element ist im Wesentlichen Part des anderen Elements. Diese Definition wird auch auf Wörter mit ähnlicher Bedeutung angewandt, beispielsweise „verbunden”, „verbindet”, „gekoppelt”, „montiert”, „fixiert” und deren Ableitungen. Schließlich bedeuten die Ausmaßbegriffe wie beispielsweise „im Wesentlichen” und „ungefähr”, wie hierin verwendet einen vernünftigen Abweichungsbetrag des modifizierten Begriffes, derart dass das Endresultat nicht signifikant verändert wird.
Während nur ausgewählte Ausführungsformen ausgewählt worden sind um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, wird es für einen Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass unterschiedliche Veränderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung, wie diese durch die beigefügten Ansprüche definiert wird, abzuweichen. Zum Beispiel können, sofern nicht anders behauptet, die Größe, Form, Örtlichkeit, Ausrichtung, Orientierung der unterschiedlichen Komponenten geändert werden, wie gewünscht und/oder erforderlich, solang diese Veränderungen nicht ihre beabsichtigte Funktion im Wesentlichen beeinträchtigten. Sofern nicht spezifisch anderweitig dargelegt, können Komponenten, welche direkt miteinander verbunden gezeigt sind, angeordnete Strukturen zwischen sich haben, sofern die beabsichtigte Funktion nicht im Wesentlichen beeinträchtigt wird. Die Funktion von einem Element kann durch zwei ausgeführt werden und andersherum, sofern nicht spezifisch anderweitig dargelegt wird. Die Struktur und Funktionen einer Ausführungsform können für eine Andere angepasst werden. Es ist nicht notwendig, dass alle Vorteile in einer Ausführungsform zugleich vorhanden sind. Jedes Merkmal, dass unterschiedlich vom Stand der Technik ist, allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen, soll als separate Beschreibung von weiteren Erfindungen der Anmelderin angesehen werden, einschließlich der Strukturen und/oder funktionalen Konzepten, die durch eine solche Erfindung/durch solche Erfindungen verkörpert werden. Folglich sind die vorstehenden Beschreibungen der Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung nur zur Illustration bereitgestellt und nicht für den Zweck die Erfindung, wie diese durch die beigefügten Ansprüchen und ihre Äquivalente definiert wird, einzuschränken.

Claims

Fahrradfrontumwerfer umfassend: ein Basisglied, welches einen Fahrradmontageabschnitt beinhaltet; ein bewegliches Glied, welches in Bezug zu dem Basisglied zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, welche ferner von dem Basisglied ist als die erste Position, beweglich gestützt ist; eine elektrische Antriebseinheit, welche an das bewegliche Glied wirkgekoppelt ist, um das bewegliche Glied zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen; und ein Vorspannglied, welches zwischen dem Basisglied und dem beweglichen Glied wirkangeordnet ist, um das bewegliche Glied in Richtung der zweiten Position vorzuspannen.
Fahrradfrontumwerfer nach Anspruch 1, weiter umfassend: eine Verbindstruktur, welche das bewegliche Glied an das Basisglied beweglich verbindet und die elektrische Antriebseinheit eine Ausgangswelle aufweist, welche mit der Verbindstruktur verbunden ist.
Fahrradfrontumwerfer nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Vorspannglied eine Torsionsfeder beinhaltet, aufweisend ein erstes Ende, das eine Vorspannkraft gegen das bewegliche Glied aufbringt, ein zweites Ende, das eine Vorspannkraft gegen die Verbindstruktur aufbringt, und einen Spiralabschnitt, welcher zwischen den ersten und zweiten Enden angeordnet ist.
Fahrradfrontumwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Verbindstruktur weiter einen ersten Stützverbinder und einen zweiten Stützverbinder beinhaltet, wobei die ersten und zweiten Stützverbinder erste Enden, welche an das Basisglied schwenkbefestigt sind, und zweite Enden, welche an das bewegliche Glied schwenkmontiert sind, aufweisen, um eine Vier-Gestängeverbindung zu definieren.
Fahrradfrontumwerfer nach Anspruch 4, bei welchem der Spiralabschnitt der Torsionsfeder an einer Schwenkachse der Vier-Gestängeverbindung angeordnet ist.
Fahrradfrontumwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem das bewegliche Glied eine Kettenführung beinhaltet aufweisend eine erste Führungsplatte, die eine erste Innenfläche aufweist, und eine zweite Führungsplatte, die eine zweite Innenfläche aufweist, wobei die erste und zweite Innenfläche sich einander gegenüberliegen, um dazwischen laterale Seiten eines Kettenaufnahmeschlitzes auszubilden.
Fahrradfrontumwerfer nach Anspruch 3, bei welchem das Vorspannglied eine Torsionsfeder beinhaltet aufweisend ein erstes Ende, welches eine Vorspannkraft gegen die erste Führungsplatte aufbringt, ein zweites Ende, welches eine Vorspannkraft gegen eine Verbindungsstruktur, die das bewegliche Glied an das Basisglied beweglich verbindet, aufbringt, und den Spiralabschnitt, welcher zwischen den ersten und zweiten Enden angeordnet ist.