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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Fahrradnabe mit lösbarem Freilauf.
Genauer ausgedrückt
betrifft die vorliegende Erfindung eine Fahrradnabe mit einem Abstandshalter
mit Gewinde, welcher auf einer zweiteiligen Achse vorgesehen ist, so
dass ein Kettenradhalteelement von dem Nabengehäuse abgenommen werden kann,
ohne den Freilauf von der Hinterradgabel zu demontieren.
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Fahrradfahren
wird immer beliebter sowohl zur Freizeitgestaltung wie auch als
Fortbewegungsmöglichkeit.
Darüber
hinaus ist Radfahren ein sehr beliebter Leistungssport geworden.
Ob ein Fahrrad nun für
die Freizeit, zur Fortbewegung oder als Sportgerät verwendet wird: die Fahrradkomponenten
werden durch die Fahrradindustrie ständig weiterentwickelt. Eine
Fahrradkomponente, welche in den letzten Jahren umfassend umgestaltet
wurde, ist die Hinterradnabe.
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Insbesondere
weisen die meisten Fahrräder mehrere
Gänge auf.
Dementsprechend enthält
die Hinterradnabe üblicherweise
einen Freilauf. Der Freilauf weist wenigstens ein Kettenrad zum
Eingriff mit einer Kette auf. Eine beliebte Form von Antriebsstrang
und Freilauf für
ein Fahrrad enthält
eine Vielzahl von Kettenrädern,
welche auf die Nabe des Hinterrades des Fahrrades montiert sind.
Während
die Pedale getreten werden, greift die Fahrradkette in eines der
hinteren Kettenräder
ein, um das Hinterrad zu drehen. Wenn der Fahrradfahrer aufhört, die
Pedale zu treten, sollte das Hinterrad weiter drehen können, während die
Kettenräder
still stehen. Dementsprechend ist die Hinterradnabe üblicherweise
mit einem Freilauf versehen, welcher eine Freilaufkupplung aufweist.
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Freiläufe werden
verwendet, um eine Antriebskraft nur in einer Drehrichtung auf das
hintere Laufrad zu übertragen.
Solche Freiläufe
werden üblicherweise
auf der Hinterradnabe eines Fahrrades montiert. Mittels des Freilaufs
kann das Fahrrad im allgemeinen ohne Drehung der Pedale frei vorwärts rollen.
Freiläufe
umfassen üblicherweise
Schraubkranz-Freiläufe,
welche durch Aufschrauben auf die Nabe des Hinterrades montiert
werden, sowie integrierte Freilaufnaben, welche als integrierte
Komponenten der Hinterradnabe auf der Hinterradnabe befestigt werden.
Beide Arten von Freilauf sind mit einem äußeren rohrförmigen Element ausgestattet,
einem inneren rohrförmigen
Element, welches radial innerhalb des äußeren rohrförmigen Elements montiert ist,
so dass das innere rohrförmige
Element bezüglich
des äußeren rohrförmigen Elements
frei rotieren kann. Eine Freilaufkupplung ist zwischen dem äußeren rohrförmigen Element
und dem inneren rohrförmigen
Element montiert, um die Antriebskraft von dem äußeren rohrförmigen Element auf das innere rohrförmige Element
nur in einer Drehrichtung zu übertragen.
An dem äußeren rohrförmigen Element sind üblicherweise
eine Vielzahl von Kettenrädern montiert,
während
das innere rohrförmige
Element ist üblicherweise
auf der Hinterradnabe des Fahrrades montiert ist.
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Zwischen
den Kettenrädern
und der Nabe sind Keilnuten ausgebildet, so dass eine relative Drehbewegung
zwischen diesen zwangsläufig
verhindert wird. Da diese Einheit beim Hinterrad eines Fahrrades
eingesetzt wird, muss der Antrieb zwischen der Hinterradachse und
der Nabe mittels eines Mechanismus übertragen werden. Zu diesem
Zweck ist die Nabe als Außenring
einer Freilaufkupplung ausgebildet, und die Freilaufkupplung und
der Innenring sind auf dem Innenumfang der Nabe angeordnet.
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Bei
der größeren Anzahl
von Gängen,
die heutzutage durch das Schaltwerk eines Fahrrades bereitgestellt
werden, umfasst eine mehrstufige Kettenradeinheit für das Hinterrad
eine größere Anzahl von
Kettenrädern,
derzeit üblicherweise
wenigstens fünf
bis sieben. Wegen der größeren Anzahl
von Gängen
bzw. Kettenrädern
kann das durch die Kettenräder
auf den Freilauf aufgebrachte Drehmoment einen größeren Bereich
umfassen. Die Größe der Kettenräder (d.
h. die Anzahl von Zähnen
auf dem Kettenrad) ist für
bestimmte Fahrbedingungen ausgelegt, wie z. B. hügelige oder flache Verhältnisse. Darüber hinaus
sind die Kettenräder
bzw. Gänge
für unterschiedliches
Können
eines Radfahrers oder auch gewisse Vorlieben ausgelegt. Dementsprechend
ist es manchmal erforderlich, die Freiläufe oder auch das gesamte Hinterrad
auszutauschen, je nach Fahrer oder Fahrbedingungen. Daher besteht Bedarf
an einem einfacheren Zusammenbau und einem einfachen Montageverfahren.
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Darüber hinaus
sind Freiläufe
größer und schwerer
geworden, da die Anzahl der hinteren Gänge bzw. Kettenräder im Lauf
der Jahre angestiegen ist. Wegen der gestiegenen Anzahl von Gängen bzw. Kettenrädern können Hinterradnaben
und Freiläufe außerdem kompliziert
sowie teuer in der Herstellung und bei der Montage sein. Wegen der
gestiegenen Anzahl von Gängen
bzw. Kettenrädern
kann es darüber
hinaus schwierig sein, das Hinterrad vom Fahrradrahmen abzunehmen
oder einen vorhandenen Freilauf gegen einen anderen Freilauf auszutauschen.
Eine Fahrradnabe gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 ist aus der EP-A-890
505 bekannt.
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In
Anbetracht des Obigen besteht Bedarf an einer Fahrradnabe mit lösbarem Freilauf,
welche die oben erwähnten
Probleme des Standes der Technik löst. Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf diesen Bedarf im Stand der Technik sowie auf weitere Bedürfnisse,
die der Fachmann aus der vorliegenden Offenbarung erkennen wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer
Fahrradnabe mit Abstandshalter mit Gewinde für einen lösbaren Freilauf, deren Aufbau
vereinfacht ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Fahrradnabe mit Abstandshalter mit Gewinde für einen
lösbaren
Freilauf, die eine vereinfachte Montage ermöglicht.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Fahrradnabe mit Abstandshalter mit Gewinde zum Lösen eines
Freilaufs von einem Nabengehäuse,
die bei der Herstellung und Montage relativ einfach und preisgünstig ist.
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Die
genannten Aufgaben können
grundsätzlich
durch die Bereitstellung einer Fahrradnabe erfüllt werden, welche eine Nabenachse,
ein Nabengehäuse,
ein Kettenradhalteelement sowie einen Abstandshalter umfasst. Die
Nabenachse weist erste und zweite Abschnitte auf, welche mittels
einer ersten Schraubverbindung miteinander verschraubt sind. Das
Nabengehäuse
weist einen äußeren rohrförmigen Abschnitt
und einen Innendurchgang auf, in welchem der erste Abschnitt der
Nabenachse drehbar gelagert ist. Das Kettenradhalteelement ist lösbar und
drehfest mit dem äußeren rohrförmigen Abschnitt
des Nabengehäuses
verbunden, und das Kettenradhalteelement ist auf dem zweiten Abschnitt
der Nabenachse montiert. Der Abstandshalter ist drehfest und axial
beweglich an einem offenen Ende des Nabengehäuses auf dem ersten Abschnitt
der Nabenachse gelagert. Der Abstandshalter ist mittels einer zweiten
Schraubverbindung mit einem Abschnitt des Nabengehäuses verschraubt.
Die erste und die zweite Schraubverbindung sind so ausgelegt, dass eine
Drehung der Nabenachse zum Lösen
des ersten und des zweiten Abschnitts den Abstandshalter axial in
Richtung zum Nabengehäuse
bewegt.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden dem Fachmann auf dem Gebiet aus der nachstehenden
detaillierten Beschreibung ersichtlich, welche zusammen mit den
beigefügten
Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung offenbart.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Nun
wird auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen, die Bestandteil dieser vorliegenden
Offenbarung sind:
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1 ist
eine Seitenansicht eines herkömmlichen
Fahrrades mit einer Hinterradnabe gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht der
Hinterradnabe, welche auf die Hinterradgabel des in 1 dargestellten
Fahrrades montiert ist, wobei ein erfindungsgemäßer Abstandshalter in einer ersten
Position angeordnet ist;
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3 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht der
Hinterradnabe, welche auf die Hinterradgabel des in 2 dargestellten
Fahrrades montiert ist, wobei der Abstandshalter in einer zweiten
bzw. Freigabeposition angeordnet ist;
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4 ist
eine vergrößerte perspektivische Teilexplosionsansicht
der in den 1 bis 3 dargestellten
Hinterradnabe;
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5 ist
eine vergrößerte, teilweise
gekippte Teilexplosionsansicht der in den 1 bis 4 dargestellten
Hinterradnabe;
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6 ist
eine vergrößerte Teilschnittansicht der
zusammengebauten, in den 1 bis 5 dargestellten
Hinterradnabe, wobei der Abstandshalter in einer ersten Position
ist;
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7 ist
eine Teilschnittansicht der in 6 dargestellten
Hinterradnabe, wobei der Freilauf von dem Nabengehäuse abgenommen
und der Abstandshalter in einer zweiten Position angeordnet ist;
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8 ist
eine äußere Seitenansicht
des Abstandshalters der in 2 bis 7 dargestellten Hinterradnabe;
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9 ist
eine Seitenansicht des in 8 dargestellten
Abstandshalters;
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10 ist
eine Schnittdarstellung des in den 8 und 9 dargestellten
Abstandshalters entlang der Schnittlinie 10-10 aus 8;
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11 ist
eine Seitenansicht auf ein Ende des Eingriffselements der in 2 bis 7 dargestellten
Hinterradnabe;
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12 ist
eine Teilschnittansicht des in 11 dargestellten
Eingriffselements entlang der Schnittlinie 12-12 aus 11;
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13 ist
eine Seitenansicht auf das andere Ende des in 11 und 12 dargestellten
Eingriffselements;
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14 ist
eine Seitenansicht des ersten Abschnitts der Nabenachse der in 2 bis 7 dargestellten
Nabe;
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15 ist
eine Schnittansicht des inneren Hülsenabschnitts der in 2 bis 7 dargestellten
Nabe;
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16 ist
eine Ansicht des äußeren Endes des
in 15 dargestellten inneren Hülsenabschnitts;
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17 ist
eine Ansicht des inneren Endes des in 15 und 16 dargestellten
inneren Hülsenabschnitts;
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18 ist
eine Seitenansicht der in 1 bis 7 dargestellten
Hinterradnabe vor Montage der zusammengebauten Nabe auf die Hinterradgabel des
Fahrrades;
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19 ist
eine Seitenansicht der in 1 bis 7 und 18 dargestellten
Hinterradnabe nach Montage der zusammengebauten Nabe auf die Hinterradgabel
des Fahrrades;
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20 ist
eine Seitenansicht der in 1 bis 7, 18 und 19 dargestellten
Hinterradnabe, wobei eine Seite der Hinterradnabe von der Hinterradgabel
des Fahrrades gelöst
und das Nabengehäuse
von dem Freilauf beabstandet ist;
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21 ist
eine Seitenansicht der in 1 bis 7 und 18 bis 20 dargestellten
Hinterradnabe, wobei das Nabengehäuse von der Hinterradgabel
des Fahrrades gelöst
und von dem Freilauf abgenommen ist;
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22 ist
eine Seitenansicht der in 1 bis 7 und 18 bis 21 dargestellten
Hinterradnabe, wobei der Nabengehäuse vollständig von der Hinterradgabel
des Fahrrades abgenommen ist;
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23 ist
eine vergrößerte Teilschnittansicht des
Abstandshalters und des ersten Abschnitts der Nabenachse, wobei
das Anschlagelement in der Nut angeordnet ist, um die Größe der Längsnut im
Verhältnis
zum Anschlagelement zu zeigen;
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24 ist
eine vergrößerte Teilschnittansicht des
Abstandshalters und des ersten Abschnitts der Nabenachse, wobei
das Anschlagelement in der Nut angeordnet ist;
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25 ist
eine Seitenansicht des äußeren Endes
eines abgewandelten Abstandshalters gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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26 ist
eine Seitenansicht des in 25 dargestellten
Abstandshalters;
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27 ist
eine Querschnittsdarstellung des in den 25 und 26 dargestellten
Abstandshalters entlang der Schnittlinie 27-27 aus 25; und
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28 ist
eine Seitenansicht eines abgewandelten ersten Abschnitts einer Nabenachse
mit ausgebrochenen Abschnitten, um ein abgewandeltes Anschlagelement
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu zeigen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Zunächst wird
auf 1 Bezug genommen, worin ein Fahrrad 10 dargestellt
ist, an welches eine Hinterradnabe gemäß der vorliegenden Erfindung montiert
ist, wie nachstehend erläutert.
Das Fahrrad 10 weist einen Rahmen 12 auf, mit
welchem eine Vorderradgabel 13 beweglich verbunden ist
und eine Hinterradgabel 15 fest verbunden ist. Ein Hinterrad 16 ist über eine
Hinterradnabe 18 drehbar mit der Hinterradgabel 15 verbunden.
Ein Vorderrad 14 ist über
eine Vorderradnabe 17 drehbar mit der Vorderradgabel 13 verbunden.
Ein Sattel ist verstellbar mit dem Rahmen 12 verbunden,
und eine Lenkstange 11 ist mit der Vorderradgabel 13 zur
Drehung des Vorderrades 14 verbunden. Ein Antriebsstrang 19 ist
mit dem Rahmen 12 verbunden, um das Fahrrad 10 anzutreiben.
Der Antriebsstrang 19 umfasst grundsätzlich einen vorderen Kettenradsatz 19a,
zwei Kurbelarme 19b mit Pedalen 19c, einen Antriebsstrang 19d sowie
einen hinteren Ritzelsatz 19e. Die vorderen Kettenräder 19a sind
mittels eines Tretlagers (nicht gezeigt) drehbar mit dem Rahmen 12 verbunden.
Die hinteren Kettenräder 19e sind
in relativ herkömmlicher
Weise mit der Hinterradnabe 18 des Hinterrades 16 verbunden.
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Da
die verschiedenen Komponenten des Fahrrads 10 im Stand
der Technik bestens bekannt sind, werden diese Teile vorliegend
nicht im einzelnen erörtert
bzw. dargestellt, außer
soweit sie gemäß der vorliegenden
Erfindung abgewandelt sind. Genauer ausgedrückt werden die Komponenten
des Fahrrads 10 vorliegend nur soweit erörtert bzw.
dargestellt, als sie die Hinterradnabe 18 betreffen. Darüber hinaus
versteht es sich für
den Fachmann aus der vorliegenden Offenbarung, dass verschiedene herkömmliche
Fahrradkomponenten wie beispielsweise Bremsen, Schaltungen, zusätzliche
Kettenräder
etc., die vorliegend nicht im einzelnen erläutert und/oder dargestellt
sind, in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden
können.
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Nun
wird auf die 2 bis 7 Bezug
genommen, die Hinterradnabe 18 umfasst grundsätzlich eine
Nabenachse 20, ein Nabengehäuse 22, einen Freilauf 24 und
einen Abstandshalter 26. Die Nabenachse 20 ist
drehbar in einem Innendurchgang des Nabengehäuses 22 gelagert und
erstreckt sich axial von beiden Enden des Nabengehäuses 22.
Der Abstandshalter 26 ist vorzugsweise drehfest und axial
beweglich auf einem Ende der Nabenachse 20 an einem offenen
Ende des Nabengehäuses 22 gelagert,
um einen axialen Abstand zwischen dem Nabengehäuse 22 und einer Seite
der Hinterradgabel 15 zu schaffen, wie in den 2 und 3 zu
sehen ist. Der Freilauf 24 ist vorzugsweise an das andere Ende
der Nabenachse 20 montiert. Die Nabenachse 20 besteht
vorzugsweise aus zwei Teilen, welche lösbar miteinander verbunden
sind, so dass das Nabengehäuse 22 von
dem Freilauf 24 abnehmbar ist. Selbstverständlich wird
es dem Fachmann auf dem Gebiet aus dieser Offenbarung deutlich,
dass die vorliegende Erfindung auch bei Naben verwendet werden kann,
welche keinen Freilauf aufweisen. Daher wird der Begriff "Kettenradhalteelement" vorliegend so verwendet,
dass er sich auf einen Abschnitt der Nabe bezieht, welcher wenigstens
ein Kettenrad mit oder ohne Freilauf aufweist.
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Grundsätzlich ist
ein Teil des Freilaufs 24 lösbar und drehfest mit einem
Teil des Nabengehäuses 22 verbunden,
wenn der Abstandshalter 26 sich in einer ersten Stellung
befindet und die Nabe 18 mit der Hinterradgabel 15 verbunden
ist, wie in 2 gezeigt ist. Die Nabenachse 20 besteht
aus zwei Elementen, welche miteinander verschraubt sind, um ein
Lösen des
Freilaufs 24 von dem Nabengehäuse 22 zu ermöglichen,
ohne den Freilauf 24 von der Hinterradgabel 15 abzunehmen.
Der Abstandshalter 26 kann von einer ersten, zur Hinterradgabel 15 benachbarten Stellung
axial verschoben werden, um einen Axialabstand zu schaffen, damit
das Nabengehäuse 22 von dem
Freilauf weg verschoben werden kann, wie in 2 und 3 gezeigt
ist. Der Abstandshalter 26 ist nur dann beweglich, wenn
die Nabe 18 nicht fest mit der Hinterradgabel 15 verbunden
ist. Mit anderen Worten, wenn die Nabe 18 montiert und
fest mit der Hinterradgabel 15 verbunden ist, befindet
sich der Abstandshalter 26 in der ersten Stellung gemäß 2 und
ist nicht beweglich.
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Die
Nabenachse 20 umfasst grundsätzlich einen ersten Abschnitt 30 und
einen zweiten Abschnitt 32, welcher mit dem ersten Abschnitt 30 über eine
erste Schraubverbindung verschraubt ist, wie in 4 bis 7 und 14 gut
zu erkennen ist. Vorzugsweise ist der erste Abschnitt 30 drehbar
in einem Innendurchgang des Nabengehäuses 22 gelagert, und
der Freilauf 24 ist auf dem zweiten Abschnitt 32 der
Nabenachse 20 montiert. Darüber hinaus ist der erste Abschnitt 30 vorzugsweise
so mit dem zweiten Abschnitt 32 verschraubt, dass der erste
Abschnitt 30 von dem zweiten Abschnitt 32 abgenommen
werden kann. Vorzugsweise weist die Nabenachse 20 einen Durchmesser
auf, welcher so groß ist,
dass die teilbare Nabenachse 20 genügend Festigkeit aufweist. Genauer
ausgedrückt,
weist der erste Abschnitt 30 der Nabenachse 20 vorzugsweise
einen Durchmesser von etwa zehn Millimetern auf, und der zweite
Abschnitt 32 weist vorzugsweise einen Mindestdurchmesser
von etwa zehn Millimetern auf, so dass die teilbare Nabenachse 20 genügend Festigkeit
aufweist.
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Der
erste Abschnitt 30 der Nabenachse 20 ist vorzugsweise
ein längliches
zylindrisches Element, welches aus leichtem, steifem, metallischem Werkstoff
besteht wie z.B. Gussaluminium, Titan oder Stahl. Selbstverständlich kann
der erste Abschnitt 30 wenn nötig und/oder gewünscht aus
einem beliebigen geeigneten Werkstoff hergestellt sein. Darüber hinaus
weist der erste Abschnitt 30 vorzugsweise einen im wesentlichen
konstanten kreisförmigen
Querschnitt mit einem Durchmesser von etwa zehn Millimetern auf,
wie oben erwähnt.
Der erste Abschnitt 30 der Nabenachse 20 umfasst
einen ersten Endbereich 34, einen von dem ersten Endbereich 34 axial
beabstandeten zweiten Endbereich 36 und einen Mittelbereich 38,
welcher sich zwischen dem ersten Endbereich 34 und dem
zweiten Endbereich 36 erstreckt.
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Der
erste Endbereich 34 ist vorzugsweise mit einem Außengewinde
im Uhrzeigersinn versehen, um den ersten Abschnitt 30 lösbar mit
dem zweiten Abschnitt 32 zu verbinden. Vorzugsweise ist
der erste Endbereich 34 mit einem herkömmlichen Gewinde im Uhrzeigersinn
versehen. Der zweite Endbereich 36 ist so gestaltet, dass
der zweite Endbereich 36 mit einem Schnellverschlussmechanismus 37 versehen und
auf herkömmliche
Weise damit verbunden werden kann. Somit wird der Schnellverschlussmechanismus 37 dazu
verwendet, eine Seite der Hinterradnabe 18 auf relativ
herkömmliche
Weise mit der Hinterradgabel 15 zu verbinden, wie unten
noch näher erläutert wird.
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In
dem Mittelbereich 38 ist eine Ausnehmung 39 quer
zur Längsachse
ausgebildet, wobei ein Anschlagelement 39a wenigstens teilweise
in der Ausnehmung 39 aufgenommen ist. Dementsprechend erstreckt
sich das Anschlagelement 39a von dem Mittelbereich 38 aus.
Vorzugsweise ist die Ausnehmung 39 allgemein kreisförmig und
erstreckt sich radial nach innen bis etwa zum halben Durchmesser
des ersten Abschnitts 30. Mit anderen Worten weist die Ausnehmung 39 vorzugsweise
eine Tiefe von etwa fünf
Millimetern auf. Das Anschlagelement 39a ist vorzugsweise
kugelförmig
bzw. sphärisch.
Zusätzlich umfasst
der Mittelbereich 38 des ersten Abschnitts 30 vorzugsweise
ein in der Ausnehmung 39 aufgenommenes Vorspannelement
bzw. eine Feder 39b, um das Anschlagelement 39a in
Querrichtung auf den Abstandshalter 26 zu vorzuspannen.
Vorzugsweise weist das Anschlagelement 39a einen etwas größeren Durchmesser
als eine Aufnahmerille des Abstandshalters 26 auf, so dass
der erste Abschnitt 30 aufhebbar mit dem Abstandshalter 26 verbunden ist,
wie weiter unten im einzelnen erläutert wird.
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Vorzugsweise
ist der zweite Abschnitt 32 ein gestuftes zylindrisches
Element mit unterschiedlichen Querschnitten zur Lagerung des Freilaufs 24, wie
in 5 bis 7 gut zu erkennen ist. Darüber hinaus
weist der zweite Abschnitt 32 vorzugsweise einen Mindestdurchmesser
von etwa zehn Millimetern auf und besteht vorzugsweise aus leichtem,
steifem metallischem Werkstoff wie z.B. Gussaluminium, Titan oder
Stahl. Selbstverständlich
kann der zweite Abschnitt 32 wenn nötig und/oder gewünscht aus
einem beliebigen geeigneten Werkstoff hergestellt sein. Der zweite
Abschnitt 32 umfasst grundsätzlich einen ersten Endbereich 40,
einen von dem ersten Endbereich 40 axial beabstandeten
zweiten Endbereich 42 und einen mittleren, gestuften Bereich 44, welcher
sich zwischen dem ersten Endbereich 40 und dem zweiten
Endbereich 42 erstreckt.
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Der
erste Endbereich 40 ist vorzugsweise mit einem Außengewinde
zur Aufnahme einer Mutter 41 versehen. Die Mutter 41 ist
mit dem ersten Endbereich 40 verschraubt, um eine Seite
der Hinterradnabe 18 auf relativ herkömmliche Weise mit der Hinterradgabel 15 zu
verbinden. Darüber
hinaus weist der erste Endbereich 40 vorzugsweise den kleineren bzw.
kleinsten Außendurchmesser
des zweiten Abschnitts 32 auf. Der kleinste Außendurchmesser
des ersten Endbereichs 40 beträgt vorzugsweise etwa 10 Millimeter,
wie oben erwähnt.
Der zweite Endbereich 42 weist vorzugsweise eine darin
ausgebildete Gewindebohrung 43 zur Aufnahme des Außengewindes auf
dem ersten Endbereich 34 des ersten Abschnitts 30 auf.
Vorzugsweise ist die Gewindebohrung 43 eine Bohrung im
Uhrzeigersinn, welche zum Eingriff mit dem Außengewinde im Uhrzeigersinn
des ersten Endbereichs 34 gestaltet ist. Wenn dementsprechend
der erste Abschnitt 30 mit dem zweiten Abschnitt 32 verschraubt
ist, wirken der erste und der zweite Abschnitt 30 und 32 wie
ein einziges Achselement.
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Der
zweite Endbereich 42 weist vorzugsweise auch eine Vielzahl
in Umfangsrichtung angeordneter Außenzähne bzw. Keilnuten 47 auf,
welche an einen freien Rand ausgebildet sind, wie in 5 gut zu
erkennen ist. Genauer ausgedrückt
erstrecken sich die Keilnuten 47 axial in Richtung zum
ersten Abschnitt 30 des freien Rands des zweiten Endbereichs 42.
Die Keilnuten 47 sind so bemessen bzw. ausgestaltet, dass
sie drehfest in einen Abschnitt des Nabengehäuses 22 eingreifen,
wie nachstehend noch im einzelnen erläutert wird.
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Es
wird weiter auf die 4 bis 7 Bezug genommen,
das Nabengehäuse 22 umfasst
grundsätzlich
einen äußeren rohrförmigen Abschnitt 50,
einen rohrförmigen
inneren Hülsenabschnitt 52 und zwei
Lagerbaugruppen 54, welche den inneren Hülsenabschnitt 52 und
den äußeren Hülsenabschnitt 50 drehbar
miteinander verbinden, so dass diese frei drehen können. Der
erste Abschnitt 30 der Nabenachse 20 ist vorzugsweise
am inneren Hülsenabschnitt 52 in
dem Innendurchgang des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50 drehbar
gelagert. Der äußere rohrförmige Abschnitt 50 ist
vorzugsweise lösbar
und drehfest mit einem Abschnitt des Freilaufs 24 (d.h.
einem Kettenradhalteelement des Freilaufs 24) verbunden,
wie nachstehend noch im einzelnen erläutert wird.
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Der äußere rohrförmige Abschnitt 50 ist
ein rohrförmiges
Element mit unterschiedlichen kreisförmigen Innen- und Außenquerschnitten,
wie in 6 bis 7 gut zu erkennen ist. Darüber hinaus
besteht der äußere rohrförmige Abschnitt 50 vorzugsweise
aus leichtem, steifem metallischem Werkstoff wie z.B. Gussaluminium,
Titan oder Stahl. Selbstverständlich
kann der äußere rohrförmige Abschnitt 50 wenn
nötig und/oder
gewünscht
aus einem beliebigen geeigneten Werkstoff hergestellt sein. Der äußere rohrförmige Abschnitt 50 umfasst
grundsätzlich zwei
ringförmige
Speichen-Montageflansche 51a und 51b, welche axial
voneinander beabstandet sind, um das Nabengehäuse 22 auf herkömmliche
Weise mit der Felge des Laufrades 16 zu verbinden. Die Speichen-Montageflansche 51a und 51b erstrecken sich
von entgegengesetzten Seiten des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50 und
sind zu den offenen Enden des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50 benachbart.
Eine Vielzahl von Speichen sind mit den Montageflanschen 51a und 51b verbunden,
um das Nabengehäuse 22 auf
herkömmliche
Weise an dem Laufrad 16 zu befestigen.
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Der äußere rohrförmige Abschnitt 50 umfasst
vorzugsweise zwei in entgegengesetzte Richtung weisende Anschlagflächen bzw.
Anschlagschultern 53a und 53b, um die Lagerbaugruppen 54 gegen eine
Bewegung in Längsrichtung
(d.h. axial) aufeinander zu zu sichern. Der äußere rohrförmige Abschnitt 50 umfasst
vorzugsweise auch zwei zweite Anschlagflächen bzw. -schultern 55a und 55b,
welche zu entgegengesetzten offenen Enden des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50 benachbart
sind. Anders ausgedrückt
weisen die Anschlagschultern 53a und 53b in axial
beabstandeter Anordnung in axial entgegengesetzte Richtung, und
die Anschlagschultern 55a bzw. 55b sind axial
auf den offenen Stirnflächen
der Anschlagschultern 53a bzw. 53b angeordnet.
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Die
beiden Anschlagschultern 55a und 55b sind axial
von den offenen Enden des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50 beabstandet,
so dass benachbart zu den offenen Enden des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50 zwei
ringförmige
Ausnehmungen 57a und 57b gebildet werden. Andere
Elemente können
in den Ausnehmungen 57a und 57b aufgenommen werden.
Insbesondere ist die Ausnehmung 57a so gestaltet, dass
sie einen verbreiterten Bereich des inneren Hülsenabschnitts 52 aufnimmt
(nachstehend noch im einzelnen erläutert), und die Ausnehmung 57b ist
so bemessen und gestaltet, dass sie ein Eingriffselement 58 drehfest
aufnimmt. Die Ausnehmung 57b umfasst eine Vielzahl von
Zähnen
bzw. Keilnuten 59, die sich radial nach innen erstrecken, so
dass sie drehfest an dem Eingriffselement 58 anliegen.
Anders ausgedrückt
umfasst der äußere rohrförmige Abschnitt 50 vorzugsweise
das drehfest damit verbundene Eingriffselement 58.
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Wie
in den 4 bis 7 und 11 bis 13 gut
zu erkennen ist, ist das Eingriffselement 58 ein ringförmiges Element
und besteht vorzugsweise aus einem steifen metallischen Werkstoff
wie Gussaluminium, Titan oder Stahl. Selbstverständlich kann das Eingriffselement 58 wenn
nötig und/oder gewünscht aus
einem beliebigen geeigneten Werkstoff hergestellt sein. Das Eingriffselement 58 wird vorzugsweise
reibschlüssig
in der Ausnehmung 57a gehalten und umfasst grundsätzlich einen
ersten Bereich 60, einen zweiten Bereich 62 und
eine Durchgangsbohrung 64. Der erste Bereich 60 ist
im Durchmesser kleiner als der zweite Bereich 62.
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Eine
Vielzahl erster Außenzähne bzw.
Keilnuten 61 sind auf der Außenfläche des ersten Bereichs 60 ausgebildet,
und eine Vielzahl zweiter Außenzähne bzw.
Keilnuten 63 sind auf der Außenfläche des zweiten Bereichs 62 ausgebildet.
Die zweiten Zähne
bzw. Keilnuten 63 sind in drehfestem Eingriff mit entsprechenden/korrespondierenden
Innenzähnen
bzw. Keilnuten 59 des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50.
Vorzugsweise ist der zweite Abschnitt 62 so bemessen und
gestaltet, dass er mittels Presssitz oder ähnlichem Montageverfahren in
der Ausnehmung 57b aufnehmbar ist, so dass das Eingriffselement 58 mit
den äußeren rohrförmigen Abschnitten 50 fest
verbunden ist.
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Die
ersten Zähne 61 des
ersten Bereichs 60 sind so bemessen und gestaltet, dass
sie drehfest und gleitend in einen Abschnitt des Freilaufs 24 eingreifen.
Dementsprechend ist der äußere rohrförmige Abschnitt 50 lösbar und
drehfest mit einem Abschnitt des Freilaufs 24 verbunden.
Zusätzlich
ist die Durchgangsbohrung 64 so bemessen und gestaltet, dass
sie den inneren Hülsenabschnitt 52 drehbar
aufnimmt. Genauer ausgedrückt
ist die Durchgangsbohrung 64 vorzugsweise eine kreisförmige Durchgangsbohrung,
deren Innendurchmesser etwas größer als
der Außendurchmesser
des inneren Hülsenabschnitts 52 ist.
Dementsprechend rotiert das Eingriffselement 58 mit dem äußeren rohrförmigen Abschnitt 50 über die
Lagerbaugruppen 54 um den inneren Hülsenabschnitt 52.
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Selbstverständlich erkennt
der Fachmann auf dem Gebiet aus der vorliegenden Offenbarung, dass
das Eingriffselement 58 sofern erforderlich und/oder gewünscht so
konstruiert sein kann, dass es bezüglich des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50 gleitet
und mit einem Abschnitt des Freilaufs 24 fest verbunden
ist. Darüber
hinaus könnte
das Eingriffselement 58 auch, sofern erforderlich und/oder gewünscht, mit
dem äußeren rohrförmigen Abschnitt 50 oder
einem Abschnitt des Freilaufs 24 einstückig ausgebildet sein. In jedem
Fall ermöglicht
es das Eingriffselement 58, den äußeren rohrförmigen Abschnitt 50 lösbar und
drehfest mit einem Abschnitt des Freilaufs 24 zu verbinden.
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Die
Lagerbaugruppen 54 sind relativ gebräuchlich und umfassen grundsätzlich einen
Innenring, eine Vielzahl von Lagerkörpern oder sphärischen
Stahlkugeln sowie einen Außenring.
Jeder Außenring
berührt
eine Innenfläche
des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50 und
eine Anschlagschulter 53a oder 53b des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50,
um wie oben erläutert
die Lagerbaugruppen 54 gegen axiale Bewegung zu sichern.
Jeder Innenring berührt
vorzugsweise eine Außenfläche des
inneren Hülsenabschnitts 52,
so dass der innere Hülsenabschnitt 52 bezüglich des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50 frei
drehen kann. Der verbreiterte rohrförmige Bereich des inneren Hülsenabschnitts 52 und das
Eingriffselement 58 verhindern, dass sich die Lagerbaugruppe 54 in
Längsrichtung
(d.h. axial) voneinander weg bewegt.
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Nun
wird auf die 4 bis 7 und 15 bis 17 Bezug
genommen, der innere Hülsenabschnitt 52 ist
vorzugsweise ein längliches
rohrförmiges
Element mit gestuftem, kreisrundem Querschnitt. Zusätzlich besteht
der innere Hülsenabschnitt 52 vorzugsweise
aus leichtem, steifem metallischem Werkstoff wie z.B. Gussaluminium,
Titan oder Stahl. Selbstverständlich
kann der innere Hülsenabschnitt 52 wenn
nötig und/oder
gewünscht
aus einem beliebigen geeigneten Werkstoff hergestellt sein. Der
innere Hülsenabschnitt 52 umfasst
grundsätzlich
einen Lagerbereich 66, einen verbreiterten rohrförmigen Bereich 68,
welcher sich von dem Lagerbereich 66 erstreckt, sowie eine
gestufte Durchgangsbohrung 70, welche sich durch den Lagerbereich 66 und
den verbreiterten rohrförmigen
Bereich 68 hindurch erstreckt.
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Der
verbreiterte rohrförmige
Bereich 68 ist im Durchmesser größer als der Lagerbereich 66,
so dass er den Innenring einer der Lagerbaugruppen 54 gegen
axiale Bewegung von der Anschlagschulter 53a weg sichert
und den Abstandshalter 26 aufnimmt. Insbesondere ist die
Außenfläche des
inneren Hülsenabschnitts 52 eine
gestufte Fläche,
und die Innenfläche
des inneren Hülsenabschnitts 52 ist
ebenfalls eine gestufte Fläche.
Der verbreiterte rohrförmige
Bereich 68 ist so bemessen, dass er in der Ausnehmung 57a des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50 frei
drehen kann und sich axial über
einem freien Rand des äußeren rohrförmigen Abschnitts 50 hinaus
erstreckt. Die gestufte Durchgangsbohrung 70 besteht grundsätzlich aus
einer Innengewindefläche 70a,
welche in dem verdickten rohrförmigen
Bereich 68 ausgebildet ist und sich bis zu einer offenen
Kante des verdickten rohrförmigen
Bereichs 68 erstreckt, sowie eine Achslagerfläche 70b,
welche sich von der Gewindefläche 70a bis
zum entgegengesetzten Ende des inneren Hülsenabschnitts 52 erstreckt.
Vorzugsweise verbindet eine konische Fläche 70c die Gewindefläche 70a mit
der Trägerfläche 70b und wirkt
als Anschlagfläche,
welche eine Axialbewegung des Abstandshalters 26 innerhalb
des verbreiterten rohrförmigen
Bereichs 68 begrenzt.
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Die
Gewindefläche 70a der
Durchgangsbohrung 70 ist eine grundsätzlich zylindrische Fläche mit darin
ausgebildetem Gewinde im Gegenuhrzeigersinn und weist vorzugsweise
einen größeren Durchmesser
als die Lagerfläche 70b des
Lagerbereichs 66 auf. Darüber hinaus ist die Gewindefläche 70a an einem
offenen Ende des Nabengehäuses 22 angeordnet
und so bemessen und ausgelegt, dass der Abstandshalter 26 eingeschraubt
werden kann. Dementsprechend erstreckt sich die Durchgangsbohrung 70 axial
durch den Lagerbereich 66 und den verbreiterten rohrförmigen Bereich 68 des
inneren Hülsenabschnitts 52,
so dass die Nabenachse 20 drehbar aufgenommen wird und
der Abstandshalter 26 eingeschraubt werden kann. Genauer
ausgedrückt
ist die Durchgangsbohrung 70 des inneren Hülsenabschnitts 52 so
bemessen und ausgelegt, dass sie den ersten Bereich 30 der
Nabenachse 20 in dem Lagerbereich 66 drehbar aufnimmt
und der Abstandshalter 26 in dem verbreiterten rohrförmigen Bereich 68 eingeschraubt
werden kann.
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Der
Lagerbereich 66 umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von
Innenzähnen
bzw. Keilnuten 67, welche an einem offenen Ende angeordnet
sind. Die Zähne 67 sind
so bemessen und gestaltet, dass sie drehfest und lösbar mit
den Zähnen 47 des
zweiten Abschnitts 32 der Nabenachse 20 eingreifen.
Anders ausgedrückt
bilden die Zähne 47 und 67 eine
Eingriffs-Kerbverzahnung
aus, um den inneren Hülsenabschnitt 52 eng
mit dem zweiten Bereich 32 der Nabenachse 20 zu
verbinden. Insbesondere sind die Zähne bzw. Keilnuten 67 so
ausgelegt, dass sie sich axial erstrecken und dass sie in der Innenhülse 52 so am
Umfang angeordnet sind, dass sie mit Außenzähnen 47 korrespondieren.
Dementsprechend ist der erste Abschnitt 30 der Nabenachse 20 bezüglich des zweiten
Abschnitts 32 und des rohrförmigen inneren Hülsenabschnitts 52 drehbar,
wenn die Zähne 67 und 47 drehfest
miteinander im Eingriff sind. Darüber hinaus, sobald der erste
Abschnitt 30 fest an dem zweiten Abschnitt 32 befestigt
ist und die Nabe 18 mit der Hinterradgabel 15 verbunden
ist, ist der innere Hülsenabschnitt 52 drehfest
mit dem zweiten Abschnitt 32 verbunden. Daher wirken der
innere Hülsenabschnitt 52,
der erste Abschnitt 30 und der zweite Abschnitt 32 wie
eine einzige Achse der Hinterradnabe 18, wenn die Nabe 18 vollständig zusammengebaut und
mit der Hinterradgabel 15 verbunden ist.
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Nun
wird auf die 4 bis 7 und 8 bis 10 Bezug
genommen, der Abstandshalter 26 ist vorzugsweise ein rohrförmiges Element,
welches an den ersten Abschnitt 30 der Nabenachse 20 montiert
ist und einen grundsätzlich
kreisrunden Querschnitt aufweist. Der Abstandshalter 26 besteht
vorzugsweise aus steifem, leichtem metallischem Werkstoff wie z.B.
Gussaluminium, Titan oder Stahl etc. Darüber hinaus ist der Abstandshalter 26 vorzugsweise
als einteiliges, einheitliches Element ausgeführt. Selbstverständlich wird
es dem Fachmann auf dem Gebiet aus dieser Offenbarung deutlich,
dass der Abstandshalter 26 soweit nötig und/oder gewünscht aus
anderen Werkstoffen oder aus mehreren Teilen ausgeführt sein
kann. Der Abstandshalter 26 ist drehfest und axial beweglich
auf dem ersten Abschnitt 26 der Nabenachse 30 gelagert
und weist grundsätzlich
eine Außengewindefläche 72 und
eine Innendurchgangsbohrung 74 auf, welche sich zwischen
den beiden Stirnflächen 73 und 75 erstreckt. Die
Innenbohrung 74 sowie die Außenfläche 72 erstrecken
sich beide in Längsrichtung
bzw. in axialer Richtung bezüglich
der Nabenachse 20. Darüber
hinaus ist der Abstandshalter 26 mit einem Bereich des Nabengehäuses 22 verschraubt
(d.h. innerhalb des verbreiterten rohrförmigen Bereichs 68 des
inneren Hülsenabschnitts 52).
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Die
Außengewindefläche 72 des
Abstandshalters 26 ist so gestaltet, dass eine Drehung
des ersten Abschnitts 30 zum Lösen des ersten 30 von dem
zweiten Abschnitt 32 den Abstandshalter 26 axial
in Richtung zum Nabengehäuse 22 hin
bewegt. Anders ausgedrückt
weisen der erste Endbereich 34 des ersten Abschnitts 30 und
die Gewindebohrung 43 vorzugsweise Gewinde im Uhrzeigersinn
auf, um eine erste Schraubverbindung herzustellen. Die Außenfläche 72 des
Abstandshalters 26 und die Gewindefläche 70a weisen vorzugsweise
Gewinde im Gegenuhrzeigersinn auf, um eine zweite Schraubverbindung
herzustellen. Daher bewegt sich der Abstandshalter 26 in
einer Richtung, die zur Richtung der Axialbewegung des ersten Abschnitts 30 der
Nabenachse 20 axial entgegengesetzt ist, wenn der erste
Abschnitt 30 bezüglich
des zweiten Abschnitt 32 gedreht wird (d.h. wenn das Gewinde
des ersten Endbereichs 34 in die Gewindebohrung 43 des
zweiten Abschnitts 32 eingreift).
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Die
Innenbohrung 74 ist so bemessen und ausgelegt, dass der
erste Bereich 30 der Nabenachse 20 axial darin
gleiten kann. In der Innenbohrung 74 ist eine Längsnut 76 ausgebildet,
wobei das Anschlagelement 39a wenigstens teilweise darin
angeordnet ist. Darüber
hinaus weist die Nut 76 vorzugsweise eine halbkreisförmige Querschnittsform
auf, deren Durchmesser kleiner als das Anschlagelement 39a ist
und sich axial entlang der gesamten Axiallänge des Abstandshalters 26 erstreckt.
Bei der dargestellten Ausführungsform
beträgt
der Durchmesser bzw. die Umfangsweite (d.h. die maximale Umfangsweite)
der Nut 76 etwa zwei Drittel des Durchmessers des Anschlagelements 39a.
Genauer ausgedrückt
ist der Durchmesser des Anschlagelements 39a vorzugsweise
etwa 3,17 mm und der Durchmesser der Nut 76 ist vorzugsweise
etwa 2,10 mm. Daher rotiert der Abstandshalter 26 mit dem
ersten Abschnitt 30, bis die Vorspannkraft der Feder 39b überwunden wird,
wie weiter unten noch im einzelnen erläutert wird. Die axiale Länge des
Abstandshalters 26 ist vorzugsweise etwa gleich der axialen
Länge der
Innengewindefläche 70a des
verbreiterten rohrförmigen
Bereichs 68, so dass der Abstandshalter 26 in den
verbreiterten rohrförmigen
Bereich 68 eingezogen werden kann. Zusätzlich weist die Stirnfläche 73 des
Abstandshalters 26 vorzugsweise eine Vielzahl von darin
ausgebildeten Befestigungsbohrungen 73a mit Gewinde auf.
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Der
Abstandshalter 26 weist vorzugsweise auch ein Halteelement 78 auf,
welches mit der Stirnfläche 73 des
Abstandshalters 26 verbunden ist, wie in 4 bis 7 gezeigt
ist. Das Halteelement 78 ist ein plattenförmiges Teil
mit einer Vielzahl von darin ausgebildeten Befestigungslöchern 78a und
einer Aussparung 78b. Die Aussparung 78b ist so
bemessen, dass er den ersten Abschnitt 30 in Querrichtung aufnimmt.
Die Befestigungslöcher 78a und
die Aussparung 78b sind so gestaltet, das die Längsnut 76 durch
das Halteelement verschlossen wird, um ein Trennen des ersten Abschnitts 30 der
Nabenachse 20 von dem Nabengehäuse 22 zu verhindern.
Eine Vielzahl von Befestigungselementen bzw. Stiften 79 erstrecken
sich durch die Befestigungslöcher 78a in die
Befestigungsbohrungen 73a hinein, um das Halteelement 78 mit
der Stirnfläche 73 zu
verbinden. Daher wird der Abstandshalter 26 auf den ersten
Abschnitt 30 der Nabenachse 20 montiert. Selbstverständlich wird
es dem Fachmann auf dem Gebiet aus dieser Offenbarung deutlich,
dass das Halteelement 78 soweit nötig und/oder gewünscht mittels
jeder geeigneten Methode an dem Abstandshalter 26 befestigt
werden kann. Darüber
hinaus wird es dem Fachmann auf dem Gebiet klar sein, dass mehr
oder weniger Befestigungselemente 79, Befestigungslöcher 78a und
Befestigungsbohrungen 73a verwendet werden können, soweit
nötig und/oder
gewünscht.
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Es
wird erneut auf die 6 und 7 Bezug
genommen, der Freilauf 24 weist grundsätzlich einen rohrförmigen Innenkörper 80 auf,
einen rohrförmigen
Außenkörper 82,
welcher koaxial auf dem rohrförmigen
Innenkörper 80 montiert
ist, eine erste Lagerbaugruppe 84, eine zweite Lagerbaugruppe 86, eine
dritte Lagerbaugruppe 88 sowie eine Freilaufkupplung 90.
Die erste und die zweite Lagerbaugruppe 84 bzw. 86 verbinden
den rohrförmigen
Innenkörper 80 mit
dem rohrförmigen
Außenkörper 84.
Die dritte Lagerbaugruppe 88 kuppelt den rohrförmigen Innenkörper um
den zweiten Abschnitt 32 der Nabenachse 20. Die
Freilaufkupplung 90 ist zwischen dem rohrförmigen Innenkörper 80 und
dem rohrförmigen Außenkörper 84 eingepasst,
so dass eine Drehung zwischen dem rohrförmigen Innenkörper 80 und
dem rohrförmigen
Außenkörper 82 in
einer Richtung möglich
ist.
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Der
rohrförmige
Innenkörper 80 ist
mittels des Eingriffselements 58 lösbar und drehfest mit dem rohrförmigen Außenabschnitt 50 des
Nabengehäuses 22 verbunden,
wenn die Nabe 18 zusammengebaut und mit der Hinterradgabel 15 verbunden
ist. Wie oben erwähnt,
ist der Freilauf 24 mit der Hinterradnabe 18 verbunden,
und viele Komponenten des Freilaufs 24 sind relativ gebräuchlich.
Dementsprechend wird der Freilauf 24 hier nicht im einzelnen
erörtert
oder dargestellt, mit Ausnahme der Abwandlungen gemäß den bevorzugten
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
weist der rohrförmige
Außenkörper 82 sieben
Kettenräder 19e auf,
welche drehfest an die Außenfläche des rohrförmigen Außenkörpers 82 montiert
sind. Die Abstände
zwischen den Kettenrädern 19e werden
mittels einer Vielzahl von Abstandshaltern auf herkömmliche
Weise gehalten. Dementsprechend kann bei der bevorzugten Ausführungsform
der Freilauf 24 als ein Kettenradhalteelement angesehen
werden. Alternativ kann auch der rohrförmige Innenkörper 80 als das
Kettenradhalteelement angesehen werden, weil der rohrförmige Innenkörper die
Kettenräder 19e indirekt
lagert. Auf jeden Fall ist das Kettenradhalteelement bzw. der Freilauf 24 mit
einem Abschnitt lösbar und
drehfest mit dem äußeren rohrförmigen Abschnitt 50 des
Nabengehäuses 22 verbunden,
wenn die Nabe 18 zusammengebaut und mit der Hinterradgabel 15 verbunden
ist.
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Selbstverständlich wird
es dem Fachmann auf dem Gebiet aus dieser Offenbarung deutlich, dass
der Freilauf 24 soweit nötig und/oder gewünscht mehr
oder auch weniger Kettenräder 19e aufweisen kann.
Beispielsweise kann der Freilauf 24 ein einziges daran
angebrachtes Kettenrad 19e aufweisen. Darüber hinaus
wird es dem Fachmann auf dem Gebiet aus dieser Offenbarung deutlich,
dass ein alternatives Kettenradhalteelement vorgesehen sein kann,
soweit nötig
und/oder gewünscht.
Beispielsweise könnte
ein vereinfachtes Kettenradhalteelement vorgesehen sein, welches
die Freilaufkupplung 90 oder andere Komponenten des Freilaufs 24 nicht aufweist.
Dementsprechend umfasst ein "Kettenradhalteelement" vorliegend jegliche
Komponente(n), die direkt oder indirekt wenigstens ein Kettenrad
tragen.
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Es
wird weiterhin auf die 6 und 7 Bezug
genommen, wobei nun der rohrförmige
Innenkörper 80 näher erläutert wird.
Vorzugsweise besteht der rohrförmige
Innenkörper 80 aus
steifem, leichtem Werkstoff wie z.B. Gussaluminium, Titan oder Stahl etc.
Der rohrförmige
Innenkörper 80 ist
stufenförmig gestaltet
mit einer Bohrung, welche sich axial erstreckt und eine stufenförmige Innenfläche definiert. Grundsätzlich weist
der rohrförmige
Innenkörper 80 einen
ersten Innenbereich 92 und einen zweiten Innenbereich 94 auf
sowie eine Ringwand 96, welche sich zwischen dem ersten
Innenbereich 92 und dem zweiten Innenbereich 94 erstreckt.
Der erste Innenbereich 90 weist einen ersten Wirkdurchmesser
auf, und der zweite Innenbereich 94 weist einen zweiten Wirkdurchmesser
auf, welcher größer als
der erste Durchmesser des ersten Innenbereichs 92 ist.
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Der
erste Innenbereich 92 ist ein rohrförmiger Bereich, welcher mit
einem Innenring der zweiten Lagerbaugruppe 86 gemeinsam
drehbar verbunden ist. Der Innendurchmesser des ersten Innenbereichs 92 ist
etwas größer als
der Außendurchmesser
des zweiten Abschnitts 32, welcher den Freilauf 24 trägt. Die
Ringwand 96 erstreckt sich von dem ersten Innenbereich 92 zum
zweiten Innenbereich 94 radial nach außen und schafft somit Platz
für die
Freilaufkupplung 90. Der zweite Innenbereich 94 ist
ein rohrförmiger
Bereich mit einem Satz Zähnen
bzw. Keilnuten 95, welche entlang der Innenfläche ausgebildet sind.
Die Zähne 95 erstrecken
sich radial nach innen und sind so bemessen und gestaltet, dass
sie drehfest und lösbar
mit ersten Zähnen 61 des
Eingriffselements 58 eingreifen.
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Es
wird weiterhin auf die 6 und 7 Bezug
genommen, wobei nun ein rohrförmiger
Außenkörper 82 im
einzelnen erläutert
wird. Der rohrförmige
Außenkörper 82 ist
vorzugsweise als einteiliges, einheitliches Element ausgeführt, welches
aus einem im wesentlichen harten, steifen Werkstoff gebildet ist.
Beispielsweise kann der rohrförmige
Außenkörper 80 aus
einem leichten metallischen Werkstoff wie Aluminium oder Titan oder
aus einem etwas schwereren Werkstoff wie Stahl bestehen. Der rohrförmige Außenkörper 82 weist
eine Außenfläche mit einer
Vielzahl von Keilnuten 100 auf, welche sich auf der Umfangsfläche erstrecken,
um auf herkömmliche Weise
die Kettenräder 19e drehfest
darauf zu befestigen. Jede Keilnut 100 weist eine Anschlagbegrenzung 102 auf,
welche sich von dort radial nach außen erstreckt. Die Anschlagbegrenzungen 102 begrenzen
auf herkömmliche
Weise die Axialbewegung der Kettenräder 19e auf der Außenfläche des
ringförmigen
Außenkörpers 82.
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Die
Freilaufkupplung 90 ist gebräuchlich und weist eine Klinkenfeder
und zwei Klinken (nicht gezeigt) auf, welche im Abstand von 180° voneinander auf
der Klinkenfeder angeordnet sind. Die Freilaufkupplung 90 umfasst
in herkömmlicher
Weise auch Abschnitte der rohrförmigen
Innen- bzw. Außenkörper 80 bzw. 82.
Insbesondere umfasst die Freilaufkupplung 90 eine Ringnut
und zwei Sperrklinkensitze auf dem rohrförmigen Innenkörper 80 sowie
Schaltzähne
auf dem rohrförmigen
Außenkörper 82.
Die Klinkenfeder ist in der Nut angeordnet und sichert somit die
Klinken auf herkömmliche
Weise in den Klinkensitzen. Die Klinken greifen üblicherweise so in die Schaltzähne ein,
dass der ringförmige
Außenkörper 82 auf
herkömmliche
Weise in einer Richtung um die Längsachse
rotieren kann, aber nicht in der anderen Richtung rotieren kann.
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Es
wird auf die 5 bis 7, 18 und 19 Bezug
genommen, wobei nun die Erstmontage der Hinterradnabe 18 im
einzelnen erläutert
wird. Vorzugsweise ist an dem zweiten Abschnitt 32 der Nabenachse 20 der
Freilauf 24 bereits montiert, und das Nabengehäuse 22 ist
grundsätzlich
zusammengebaut. Der erste Abschnitt 30 ist noch nicht mit
dem Nabengehäuse 22 und
dem zweiten Abschnitt 32 verbunden. Der Abstandshalter 26 ist bereits
auf dem ersten Abschnitt 30 montiert und das Halteelement 78 ist
mit dem Abstandshalter 26 verbunden, wie in 5 zu
sehen ist. Beim Zusammenbau der Hinterradnabe 18 ist das
Nabengehäuse 22 in
drehfestem Eingriff mit dem zweiten Abschnitt 32 und dem
rohrförmigen
Innenkörper 80.
Der erste Abschnitt 30 wird dann gleitend in den rohrförmigen Innenabschnitt 52 des
Nabengehäuses 22 eingeführt und
im Gegenuhrzeigersinn gedreht, bis der Abstandshalter 26 in
den verbreiterten rohrförmigen
Bereich 68 eingezogen ist. Der erste Abschnitt 30 wird
dann drehbar mit dem zweiten Abschnitt 32 verbunden, so
dass das Nabengehäuse 22 und
der zweite Abschnitt 32 an dem daran montierten Freilauf 24 anliegen
und fest miteinander verbunden sind.
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Vorzugsweise
wird der Abstandshalter 26 vollständig in den verbreiterten rohrförmigen Bereich 68 des
inneren Hülsenabschnitts 52 eingezogen,
bevor der erste Abschnitt 30 im Uhrzeigersinn gedreht wird.
Wenn dementsprechend der erste Abschnitt 30 mit dem zweiten
Abschnitt 32 verschraubt ist, wird der Abstandshalter 26 ebenfalls
rotieren und den Abstandshalter 26 von dem Nabengehäuse axial
weg bewegen. Daher kann der Abstand zwischen dem Abstandshalter 26 und
der Hinterradgabel 15 nach und nach verringert werden,
bis der Abstandshalter 26 die Position gemäß 18 erreicht,
und kann mit der Hinterradgabel 15 verbunden werden, wie
in 19 gezeigt ist. Die Komponenten der Hinterradnabe 18 werden
eng zusammen gehalten, damit zwei Montageabschnitte 15a und 15b der
Hinterradgabel 15 auf die Nabenachse 20 montiert
werden können, wie
in den 18 und 19 zu
sehen ist. Die Montageabschnitte 15a und 15b sind
Plattenelemente und weisen jeweils eine Montageaussparung auf, die auf
herkömmliche
Weise darin ausgebildet sind.
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Nun
wird auf die 18 und 19 Bezug genommen;
nachdem die Nabenachse 20 in den Montageaussparungen der
Montageabschnitte 15a und 15b korrekt ausgerichtet
ist, wird die Mutter 41 an dem Montageabschnitt 15a festgezogen
und der Schnellverschluss 37 wird an dem Montageabschnitt 15b festgezogen,
so dass die Hinterradnabe 18 fest mit den Montageabschnitten 15a und 15b verbunden ist,
wie in 19 zu sehen ist. Bei dieser
Anordnung wirken der erste und der zweite Abschnitt 30 bzw. 32 der
Nabenachse 20 mit dem inneren Hülsenabschnitt 52 wie
eine gemeinsame Nabenachse der Hinterradnabe 18 zusammen
(in 6 gezeigt und oben erläutert). Darüber hinaus wirken in dieser
zusammengebauten Stellung der Freilauf 24 und der äußere rohrförmige Abschnitt 50 auf
herkömmliche
Weise, um auf das Hinterrad des Fahrrades das Antriebsdrehmoment übertragen.
Ein bevorzugter (idealer) Abstand bzw. eine Lücke entsteht zwischen dem Abstandshalter 26,
dem Montageabschnitt 15b und dem Schnellverschluss 37 aufgrund
der Ausgestaltung des Anschlagelements 39a und der Nut 76 des Abstandshalters 26,
wie unten im einzelnen erläutert wird.
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Nun
wird auf die 20 bis 22 Bezug genommen;
wenn der Radfahrer das Hinterrad abnehmen muss, kann das Hinterrad
abgenommen werden, ohne den zweiten Abschnitt 32 und den
Freilauf 24 von dem Montageabschnitt 15a abzunehmen. Insbesondere
wird der Griff des Schnellverschlusses 37 gedreht, um den
Montageabschnitt 15b von der Nabe 18 zu lösen. Der
erste Abschnitt 30 wird dann über den Schnellverschluss 37 gedreht,
so dass der erste Abschnitt 30 von dem zweiten Abschnitt 32 (d.h.
im Gegenuhrzeigersinn) gelöst
wird, wie in 20 zu sehen ist. Aufgrund der
Ausgestaltung des Außengewindes
auf dem Abstandshalter 26, bewegt sich der Abstandshalter 26 während dieser
Drehung axial auf das Nabengehäuse 22 zu
und erzeugt damit einen axialen Abstand zwischen dem Abstandshalter 26 und
dem Montageabschnitt 15b.
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Nach
einer Drehung des ersten Abschnitts 30 um einen vorgegebenen
Betrag bezüglich
des zweiten Abschnitts 32 wird der Abstandshalter 26 vollständig in
den verbreiterten rohrförmigen
Bereich 68 eingezogen, und der erste Abschnitt 30 wird
vom zweiten Abschnitt 32 vollständig abgeschraubt. Daher kann
das Nabengehäuse 22 mit
dem darin montierten ersten Abschnitt 30 axial von dem
zweiten Abschnitt 32 und dem Freilauf 24 weg bewegt
werden, wie in 21 zu sehen ist. Sobald der
axiale Abstand erzeugt ist und das Nabengehäuse 22 axial von dem zweiten
Abschnitt 32 und dem Freilauf 24 weg bewegt ist,
ist das Nabengehäuse 22 drehfest
von dem zweiten Abschnitt 32 und dem Freilauf 24 abgenommen,
wie ebenfalls in 21 zu sehen ist. Das Nabengehäuse 22 kann
erst dann vollständig
von der Hinterradgabel 15 abgenommen werden, wenn der erste
Abschnitt 30 nicht mehr mit dem zweiten Abschnitt 32 verschraubt
ist und das Nabengehäuse 22 nicht
mehr mit dem zweiten Abschnitt 32 oder dem Freilauf 24 im
Eingriff ist.
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Nun
wird auf die 18, 19, 23 und 24 Bezug
genommen, wobei das Verhältnis
des Anschlagelements 39a zu der Nut 76 für das Erzeugen
des bevorzugten (idealen) Abstands bzw. der Lücke nun im einzelnen erläutert wird.
Insbesondere ist das Anschlagelement 39a im Durchmesser
etwas größer als
die Nut 76. Dementsprechend wird das Anschlagelement 39a vorzugsweise
nur teilweise in die Nut 76 aufgenommen, wie in 23 zu
sehen ist. Daher rotiert der Abstandshalter 26 mit dem
ersten Abschnitt 30, wenn das Anschlagelement 39a in
der Nut 76 aufgenommen ist. Wenn allerdings die Nabe 18 zusammengebaut
ist (18) und zwischen den Montageabschnitten 15a und 15b angeordnet
ist (d.h. bevor der Schnellverschluss 37 angezogen wird),
wird der erste Abschnitt 30 gedreht, bis der Abstandshalter 26 den
Montageabschnitt 15b berührt. Wenn der Abstandshalter 26 den
Montageabschnitt 15b berührt, wird eine axiale Bewegung
des Abstandshalters 26 verhindert. Wenn daher der erste Abschnitt 30 gedreht
wird, wenn der Abstandshalter 26 in dieser Position ist,
wird das Anschlagelement 39a aus der Nut 76 heraus
und in die Vertiefung 39 hinein gedrückt, wie in 24 zu
sehen ist. Mit anderen Worten überwindet
die auf den ersten Abschnitt 30 aufgebrachte Drehkraft
die Vorspannkraft der Feder 39b und der erste Abschnitt 30 kann
weiter drehen bis der Schnellverschluss 37 korrekt an dem Montageabschnitt 15b ausgerichtet
ist. Sobald der Schnellverschluss 37 korrekt ausgerichtet
ist, wird der Schnellverschluss 37 an dem Montageabschnitt 15b festgezogen,
so dass die Nabe 18 an der Hinterradgabel 15 gesichert
ist, wie in 19 zu sehen ist. Die Anordnung
der Nut 76 und des Anschlagelements 79a unterstützen die
beständige
Herstellung einer exakten positiven Verbindung zwischen der Nabe 18 und
der Hinterradgabel 15.
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Zusätzlich ist
es bei der Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht nötig,
die Antriebskette 19d von dem hinteren Zahnrad 19e abzunehmen,
weil der Freilauf 24, die hinteren Kettenräder 19e und
der zweite Abschnitt 32 der Nabenachse 20 fest
mit dem Montageabschnitt 15a verbunden bleiben. Nun kann
das Hinterrad 16 abgenommen und repariert oder justiert
werden, ohne dass die anderen Abschnitte der Hinterradnabe 18 von
dem Fahrrad 10 abgenommen werden müssen, wie in 22 zu
sehen ist. Sobald die gewünschten
Wartungsarbeiten an dem Laufrad beendet sind, kann das Nabengehäuse 22 einfach
wieder montiert und auf ähnliche Weise
wie bei der oben beschriebenen Erstmontage mit dem zweiten Abschnitt 32 und
dem Freilauf 24 verbunden werden.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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Nun
wird auf die 25 bis 27 Bezug genommen,
worin ein Abstandshalter 226 gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Diese zweite Ausführungsform ist
mit der ersten Ausführungsform
identisch, außer dass
der Abstandshalter 26 der ersten Ausführungsform in dieser zweiten
Ausführungsform
abgewandelt ist. Insbesondere ist der Abstandshalter 226 dieser zweiten
Ausführungsform
mit dem Abstandshalter 26 der ersten Ausführungsform
identisch, außer
dass der Abstandshalter 226 der vorliegenden Ausführungsform
eine zusätzliche
Längsnut
aufweist, welche in der innen liegenden Bohrung ausgebildet ist. Die
Beschreibung der Hinterradnabe 18 der ersten Ausführungsform
trifft ebenso auf die vorliegende zweite Ausführungsform zu, außer wie
unten abgewandelt. Darüber
hinaus ist der Abstandshalter 226 so bemessen und gestaltet,
dass er mit der Hinterradnabe 18 der ersten Ausführungsform
verwendet werden kann. Dementsprechend wird diese zweite Ausführungsform
hier nicht im einzelnen erläutert oder
dargestellt.
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Der
Abstandshalter 226 ist ein rohrförmiges Element, das aus einem
leichten, steifen metallischen Werkstoff wie Aluminiumguss, Titan
oder Stahl ausgeführt
ist. Vorzugsweise ist der Abstandshalter 226 als einteiliges,
einheitliches Element ausgeführt. Selbstverständlich kann
der Abstandshalter 226 wenn nötig und/oder gewünscht aus
anderen geeigneten Werkstoffen oder aus mehreren Einzelteilen hergestellt
sein. Der Abstandshalter 226 weist grundsätzlich eine
Außengewindefläche 272 und
eine Innendurchgangsbohrung 274 auf, welche sich zwischen
zwei Stirnflächen 273 und 275 erstrecken.
Die Innenbohrung 274 sowie die Außenfläche 272 erstrecken
sich beide in axialer Richtung bezüglich der Nabenachse 20.
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In
der Innenbohrung 274 sind zwei Längsnuten 276 ausgebildet,
welche zur Aufnahme des Anschlagelements 39a darin bemessen
und ausgelegt sind. Jede Nut 276 ist identisch mit der
Nut 76 der ersten Ausführungsform.
Dementsprechend werden die Nuten 276 hier nicht im einzelnen
erläutert
oder dargestellt. Auf der Außenfläche 272 ist
ein Gewinde im Gegenuhrzeigersinn ausgebildet, so dass es in der
gleichen Weise wirkt wie der Abstandshalter 26 der ersten
Ausführungsform.
Da jedoch der Abstandshalter 226 zwei Nuten 276 aufweist,
kann der Abstandshalter 226 wahlweise in zwei Ausrichtungen auf
den ersten Abschnitt 30 der Nabenachse 20 montiert
werden. Der Abstandshalter 226 weist vorzugsweise auch
eine Vielzahl von Gewindelöchern 273a zur
Befestigung des Halteelements 78 daran auf.
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DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Nun
wird auf 28 Bezug genommen, worin ein
erster Abschnitt 330 einer Nabenachse gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Diese dritte Ausführungsform
ist mit der ersten Ausführungsform
identisch, außer dass
der erste Abschnitt 330 in dieser dritten Ausführungsform
abgewandelt ist. Insbesondere weist der erste Abschnitt 330 ein
abgewandeltes Anschlagelement 339a auf, welches sich von
dort erstreckt. Das Anschlagelement 39a der ersten Ausführungsform
ist in dieser dritten Ausführungsform
weggelassen. Die Beschreibung der Hinterradnabe 18 der
ersten Ausführungsform
trifft ebenso auf die vorliegende dritte Ausführungsform zu, außer wie
unten abgewandelt. Darüber
hinaus sind der erste Abschnitt 330 und das Anschlagelement 339a so
bemessen und gestaltet, dass sie mit der Hinterradnabe 18 der
ersten Ausführungsform
verwendet werden können.
Dementsprechend wird diese dritte Ausführungsform hier nicht im einzelnen
erläutert
oder dargestellt.
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Der
erste Abschnitt 330 umfasst grundsätzlich einen ersten Endbereich 334,
einen von dem ersten Endbereich 334 axial beabstandeten
zweiten Endbereich 336 und einen Mittelbereich 338,
welcher sich zwischen dem ersten Endbereich 334 und dem zweiten
Endbereich 336 erstreckt.
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Der
erste Endbereich 334 ist vorzugsweise mit einem Außengewinde
im Uhrzeigersinn versehen, um den ersten Abschnitt 330 lösbar mit
dem zweiten Abschnitt 32 zu verbinden. Der zweite Endbereich 336 ist
so gestaltet, dass der zweite Endbereich 336 mit einem
Schnellverschlussmechanismus versehen werden kann, welcher auf herkömmliche Weise
damit verbunden ist. In dem Mittelbereich 338 ist eine
quer gerichtete Ausnehmung 339 ausgebildet, wobei ein Anschlagelement 339a in
der Ausnehmung 339 aufgenommen ist. Das Anschlagelement 339a ist
vorzugsweise ein langes, stangenförmiges Element, wobei sich
bei dieser zweiten Ausführungsform
ein halb-sphärisches
Ende von dem Mittelbereich 338 weg erstreckt. Der Durchmesser
des halb-sphärischen
Endes des Anschlagelements 339a ist vorzugsweise etwas
größer als
der Durchmesser der Nut 76, so dass der bevorzugte Abstand bzw.
die Lücke
gebildet werden kann. In ähnlicher Weise
wie bei der ersten Ausführungsform
drückt eine
Feder oder ein Vorspannelement 339b das Anschlagelement 339a auf
den Abstandshalter 26 zu. Dementsprechend erstreckt sich
ein Abschnitt des Anschlagelements 339a von dem Mittelbereich 338 aus.
Der erste Abschnitt 330 dieser dritten Ausführungsform
wirkt auf die gleiche Weise wie der erste Abschnitt 30 der
ersten Ausführungsform.
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Alternativ
könnte
ein stangenförmiges
Anschlagelement ohne Feder oder Vorspannelement verwendet werden.
Ein solches stangenförmiges
Anschlagelement wäre
so bemessen, dass es die Ausnehmung des ersten Abschnitts ausfüllt und
sich von dort erstreckt. Darüber
hinaus könnte
die Nut im Abstandshalter 26 nach Bedarf und/oder Wunsch
anders ausgestaltet sein. Beispielsweise könnte die Nut einen quadratischen
oder rechtwinkligen Querschnitt aufweisen.
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Die
hier verwendeten differenzierenden Ausdrücke wie "im wesentlichen", "etwa" und "ungefähr" bedeuten einen annehmbaren
Grad der Abweichung des modifizierten Ausdrucks ohne bemerkenswerte Änderung
des Endergebnisses. Diese Begriffe sind so aufzufassen, dass sie
eine Abweichung von ± 5% des
abgewandelten Ausdrucks umfassen, solange die Bedeutung des abgewandelten
Wortes nicht zunichte gemacht wird.
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Zur
Darstellung der vorliegenden Erfindung wurden nur einige beispielhafte
Ausführungsformen ausgewählt, allerdings
wird es dem Fachmann auf diesem Gebiet aus der vorliegenden Offenbarung klar,
dass verschiedene Änderungen
und Abwandlungen möglich
sind, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie sie in den
anhängenden
Ansprüchen
definiert ist. Darüber
hinaus soll die obige Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsformen
lediglich zur Erläuterung
dienen, soll aber die Erfindung, wie sie in den anhängenden
Ansprüchen
definiert ist, nicht einschränken.