DE69735876T2

DE69735876T2 - Fahrrad-Anti-Diebstahl-Steuerungsgerät, Gangschaltvorrichtung und Schaltsystem

Info

Publication number: DE69735876T2
Application number: DE1997635876
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Shimonoseki-shi Matsuo; Hiroyuki Shimonoseki-shi Ookouchi; Hitoshi Sakai-shi Kishimoto; Takuro Yamane
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2017-12-20
Also published as: DE69737485T2; DE69737639T2; EP1424272A2; US6164677A; EP1424273B1; EP1424272A3; DE69737704T2; EP0849156A3; EP0849156B1; US6152847A; EP1424273A2; US6206799B1; DE69737704D1; EP1424273A3; EP1424271B1; EP1424271A3; DE69735876D1; EP1424271A2; DE69737639D1; US6213910B1

Description

Die Erfindung betrifft Fahrradzubehörteile und insbesondere eine Fahrradnabe mit einem Diebstahlsicherungsmechanismus. Derartige Naben sind beispielsweise aus der US-A-3,789,634 oder der GB-A-450,897 bekannt.
Fahrräder, insbesondere Freizeitfahrräder, die als City-Cruiser bezeichnet werden, sind kostengünstig und lassen sich leicht fahren, und werden daher verbreitet verwendet, um zur Arbeit oder zur Schule zu fahren. Dieser Typ von Freizeitfahrrad ist manchmal mit einer innenliegenden Gangschaltung ausgerüstet, um mit großen Geschwindigkeiten über ebenes Gelände zu fahren oder um mit minimaler Anstrengung bergauf zu fahren. Derartige innenliegende Gangschaltungen verwenden für gewöhnlich Planetenuntersetzungsmechanismen, die in der Radnabe in kompakter Bauweise untergebracht sind.
Unglücklicherweise werden derartige Freizeitfahrräder häufig von vor Bahnstationen befindlichen Fahrradständern oder dergleichen gestohlen, nicht speziell böswillig, sondern als eine Art "kurzes Ausleihen". Fahrräder, die offensichtlich mit innenliegenden Gangschaltungen ausgerüstet sind, sind insbesondere Ziel derartiger Diebstähle. Um diesen Typ von Diebstahl zu verhindern, sind Fahrradschlösser wie beispielsweise kastenförmige Schlösser oder hufeisenförmige Schlösser an der Vorder- oder Hintergabel befestigt, um das Laufrad zu verriegeln. Jedoch macht der einfache Aufbau der Fahrradschlösser deren Entriegeln und Entfernen leicht. Daher sind manchmal zwei Fahrradschlösser an der Vorder- und Hintergabel befestigt. Beispielsweise ist ein kastenförmiges Schloss an der Vordergabel befestigt und ein hufeisenförmiges Schloss oder Kettenschloss ist an der Hintergabel befestigt. Wenn zwei Fahrradschlösser verwendet werden, besteht eine geringere Wahrscheinlich keit eines Diebstahls, da es für einen potentiellen Dieb mehr Aufwand bedeutet, zwei Schlösser zu entriegeln und abzunehmen als nur eines. Andererseits ist es für den Eigentümer lästig, diese zu verriegeln und zu entriegeln. In ähnlicher Weise ist es, wenn es ein Fahrer eilig hat, lästig, zwei Schlösser zu entriegeln. Und sogar wenn zwei Schlösser verwendet werden, kann man mit den Fahrrädern weiterhin wegfahren und diese stehlen, indem man die Schlösser entriegelt und abnimmt.
INHALT DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung wird eine Fahrradnabe mit einer Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Die Erfindung ermöglicht ein leichtes Aktivieren oder Deaktivieren der Diebstahlsicherungsvorrichtung durch den Eigentümer, diese ist jedoch dabei für einen Dieb sehr schwierig zu bezwingen. Bei der Erfindung beinhaltet die Nabe mit einer Fahrraddiebstahlsicherungsvorrichtung einen Diebstahlsicherungsmechanismus, der zwischen einem Diebstahlsicherungszustand und einem Freigabezustand umschaltbar ist, wobei der Diebstahlsicherungsmechanismus ein erstes Element beinhaltet, das sich relativ zu einem zweiten Element bewegt, um das Fahrrad nach vorne und nach hinten zu bewegen. Ein Bewegungssteuerungsmechanismus verhindert, dass sich das erste Element relativ zum zweiten Element bewegt, wenn sich der Diebstahlsicherungsmechanismus im Diebstahlsicherungszustand befindet und ein Ausfahrmechanismus ist vorgesehen, um entweder den Diebstahlsicherungszustand oder den Freigabezustand auszuwählen. Alternativ kann der Diebstahlsicherungsmechanismus eine Geräuscherzeugungseinrichtung beinhalten, die ein Geräusch erzeugt, wenn sich das erste Element relativ zum zweiten Element bewegt und sich der Diebstahlsicherungsmechanismus im Diebstahlsicherungszustand befindet. Außerdem können, falls gewünscht, der Bewegungssteuerungsmechanismus und die Geräuscherzeugungseinrichtung zu einem einzigen Diebstahlsicherungsmechanismus kombiniert sein. Der Bewegungssteuerungsmechanismus und/oder die Geräuscherzeugungseinrichtung können im Inneren einer innenliegenden Gangschaltung wie beispielsweise einer Naben- oder Kurbel-Gangschaltung eingebaut sein, oder sie könnten in das Innere einer Lenkstangensteuerung für die Gangschaltung eingebaut sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads, in dem eine spezielle Ausführungsform einer Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kann;
2 ist eine schräge Ansicht einer speziellen Ausführungsform eines Lenkstangen-Steuerungsmechanismus, der mit der Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird;
3 ist ein Blockdiagramm einer speziellen Ausführungsform eines elektronischen Steuermechanismus, der mit der Diebstahlsicherungs-Steuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kann;
4 ist ein partieller Querschnitt einer Fahrradnabengangschaltung, die eine spezielle Ausführungsform einer Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung enthält;
5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem ersten Sonnenrad und Antriebsklinken darstellt, wenn sich die in 4 dargestellte Nabengangschaltung in einem vierten Gang befindet;
6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Verriegelungsklinken, Antriebsklinken und einem dritten Sonnenrad darstellt, wenn sich die in 4 dargestellte Nabengangschaltung im vierten Gang befindet;
7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem ersten Sonnenrad und Antriebsklinken zeigt, wenn sich die in 4 dargestellte Nabengangschaltung in einem verriegelten Zustand befindet;
8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Verriegelungsklinken, Antriebsklinken und einem dritten Sonnenrad darstellt, wenn sich die in 4 dargestellte Nabengangschaltung im verriegelten Zustand befindet;
9 ist ein detaillierter Querschnitt einer speziellen Ausführungsform eines Geräuscherzeugungsmechanismus gemäß der Erfindung, wenn sich das Fahrrad in Bewegung befindet;
10 ist ein detaillierter Querschnitt des in 9 dargestellten Diebstahlsicherungsmechanismus, wenn sich das Fahrrad in einem verriegelten Zustand befindet;
11(a) bis 11(c) sind Ansichten, welche die Funktionsweise der in 9 dargestellten Diebstahlsicherungsvorrichtung zeigen;
12 ist ein Ablaufdiagramm einer speziellen Ausführungsform einer Hauptroutine für eine Schaltverarbeitung bei einer Schaltsteuervorrichtung, die eine Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung enthält;
13 ist ein Ablaufdiagramm, das eine gesamte Passwortverarbeitung in einer Schaltsteuervorrichtung darstellt, die eine Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung beinhaltet;
14 ist ein Ablaufdiagramm das eine Passwortregistrierungsverarbeitung in einer Schaltsteuervorrichtung darstellt, die eine Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung beinhaltet;
15 ist ein Ablaufdiagramm, das eine automatische Schaltverarbeitung in einer Schaltsteuervorrichtung darstellt, die eine Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung beinhaltet;
16 ist ein Ablaufdiagramm, das eine manuelle Schaltverarbeitung in einer Schaltsteuervorrichtung darstellt, die eine Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung beinhaltet;
17 ist ein partieller Querschnitt einer Fahrradnabengangschaltung, die eine alternative Ausführungsform einer Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung beinhaltet;
18 ist ein detaillierter Querschnitt einer speziellen Ausführungsform der in 17 dargestellten Diebstahlsicherungsvorrichtung, wenn sich das Fahrrad in Bewegung befindet;
19 ist ein detaillierter Querschnitt der in 17 dargestellten Diebstahlsicherungsvorrichtung, wenn sich das Fahrrad in einem verriegelten Zustand befindet;
20(a) bis 20(b) sind Ansichten, welche die Funktionsweise der Diebstahlsicherungsvorrichtung von 17 darstellen;
21 ist eine Vorderansicht eines Verriegelungsringes, der in der Diebstahlsicherungsvorrichtung von 17 verwendet wird;
22 ist eine Schrägansicht einer alternativen Ausführungsform eines Lenkstangensteuermechanismus, der mit einer Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird;
23(a) bis 23(c) sind Querschnittansichten einer speziellen Ausführungsform eines Verriegelungsmechanismus, der mit dem in 22 dargestellten Lenkstangensteuermechanismus verwendet wird;
24 ist ein partieller Querschnitt einer Fahrradnabengangschaltung, der eine weitere alternative Ausführungsform einer Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung enthält;
25 ist ein partieller Querschnitt einer vorderen Nabe, die eine Ausführungsform einer Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung enthält;
26 ist ein partieller Querschnitt einer Kurbelgangschaltung, die eine Ausführungsform einer Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung enthält;
27(a) bis 27(c) sind Ansichten, welche die Funktionsweise des Diebstahlsicherungsmechanismus von 26 darstellen;
28 ist eine Schrägansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Lenkstangensteuermechanismus, der mit einer Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird;
29 ist eine explodierte Schrägansicht einer speziellen Ausführungsform eines Verriegelungsbauelementes, das in dem in 28 dargestellten Lenkstangensteuermechanismus verwendet wird; und
30(a) bis 30(b) sind Ansichten, welche die Funktionsweise des Diebstahlsicherungsmechanismus von 29 darstellen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrades, in dem eine spezielle Ausführungsform einer Diebstahlsicherungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kann. Das Fahrrad beinhaltet: einen Rahmen 1 mit einer Rahmeneinheit 2 vom Doppelschleifentyp und einer Vordergabel 3; ein Griffbauelement 4; ein Antriebsbauelement 5; ein Vorderrad 6; ein Hinterrad 7, in dem eine innenliegende Viergang-Schaltnabe 10 montiert ist; vordere und hintere Bremsvorrichtungen 8 (lediglich die vordere Bremsvorrichtung ist in der Figur dargestellt); und ein Schaltsteuerelement 9 zum bequemen Betätigungen der innenliegenden Schaltnabe 10. Das Antriebsbauelement 5 weist eine Zahnradkurbel 18 auf, die am unteren Abschnitt (Tretlagerabschnitt) des Rahmenkörpers 2 vorgesehen ist, eine Kette 19, die um die Zahnradkurbel 18 herum gewunden ist, und die innenliegende Gangschaltnabe 10.
Verschiedene Bauelemente, einschließlich eines Sattels 11 und eines Lenkerbauelementes 4, sind am Rahmen 1 befestigt. Ein Fahrradgeschwindigkeitssensor 12, der mit einem Fahrradgeschwindigkeitssensor-Leiterschalter ausgerüstet ist, ist an der Vordergabel 3 angebracht. Dieser Fahrradgeschwindigkeitssensor 12 gibt ein Fahrradgeschwindigkeitssignal durch Erfassen eines an der Vordergabel 6 angebrachten Magneten 13 aus. Das Lenkerbauelement 4 weist einen Lenkervorbau 14 auf, der am oberen Abschnitt der Vordergabel 3 befestigt ist, und eine Lenkstange 15, die am Lenkervorbau 14 befestigt ist. Bremshebel 16 und Griffe 17, welche einen Teil der Bremsvorrichtung 8 bilden, sind am jedem Ende der Lenkstange 15 angebracht. Ein Schaltsteuerelement 9 ist an dem rechten Bremshebel 16 befestigt.
Wie in 2 dargestellt, weist das Schaltsteuerelement 9 auf: ein Steuerpaneel 20, das integral mit dem rechten (Vorderrad-) Bremshebel 16 ausgebildet ist, zwei Steuerknöpfe 21 und 22, die nahe beieinander links und rechts am unteren Abschnitt des Steuerpaneels 20 angeordnet sind, einen Steuerwählschalter 23, der o berhalb der Steuerknöpfe 21 und 22 angeordnet ist, und ein Flüssigkristall-Anzeigebauelement 24, das links vom Steuerwählschalter 23 angeordnet ist. Die aktuelle Fahrtgeschwindigkeit wird auf dem Flüssigkristall-Anzeigebauelement 24 angezeigt sowie auch die zum Zeitpunkt des Schaltens gewählte Gangstufe.
Die Steuerknöpfe 21 und 22 sind dreieckige Druckknöpfe. Der Steuerknopf 21 auf der linken Seite wird verwendet, um Schaltvorgänge auf eine höhere Gangstufe durchzuführen, hingegen wird der Steuerknopf 22 auf der rechten Seite verwendet, um Schaltvorgänge auf eine niedrigere Gangstufe durchzuführen. Der Steuerdrehwähler 23 wird verwendet, um zwischen zwei Schaltmodi und einem Parkmodus (P) umzuschalten, und er weist drei stationäre Positionen auf: P, A und M. Dabei weist der Schaltmodus einen automatischen Schaltmodus (A) und einen manuellen Schaltmodus (M) auf. Der automatische Schaltmodus dient zum automatischen Schalten der innenliegenden Schaltnabe 10 mittels eines Fahrradgeschwindigkeitssignals vom Fahrradgeschwindigkeitssensor 12, und der manuelle Schaltmodus dient zum Umschalten der innenliegenden Schaltnabe 10 mittels der Bedienung der Steuerknöpfe 21 und 22. Der Parkmodus dient zum Verriegeln der innenliegenden Schaltnabe 10 und zum Steuern der Rotation des Hinterrades 7.
Ein Schaltsteuerbauelement 25 (3), das verwendet wird, um das Schalten zu steuern, ist im Inneren des Steuerpaneels 20 untergebracht. Das Schaltsteuerbauelement 25 beinhaltet einen Mikrocomputer, der aus einer CPU, einem RAM, einem ROM und einer Ein-/Ausgabe-Schnittstelle besteht. Wie in 3 dargestellt, ist das Schaltsteuerbauelement 25 mit dem Fahrradgeschwindigkeitssensor 12, einem Betätigungspositionssensor 26, der aus einem Potentiometer (beispielsweise einem Potentiometer, der die Betätigungsposition der innenliegenden Schaltnabe 10 abtastet) aufgebaut, einem Steuerdrehwähler 23 und den Steuerknöpfen 21 und 22 verbunden. Das Schaltsteuerbauelement 25 ist auch mit einer Stromversorgung 27 (bestehend aus einer Batterie), einer Motoransteuereinrichtung 28, dem Flüssigkristallbauelement 24, einem Speicherbauelement 23 und einem weiteren Ein-/Ausgabe-Bauelement verbunden. Ein Schaltmotor 29 ist mit der Motoransteuereinrichtung 28 verbunden. Verschiedene Typen von Daten, wie beispielsweise das später noch erläuterte Passwort (PW) oder der Reifendurchmesser sind im Speicherbauelement 30 gespeichert. Die Beziehung zwischen der Gangstufe und der Geschwindigkeit während des automatischen Schaltmodus ist ebenfalls gespeichert. Das Schaltsteuerbauelement 25 steuert den Motor 29 gemäß den verschiedenen Modi und steuert auch die Anzeige des Flüssigkristall-Anzeigebauelementes 24.
Wie in 4 dargestellt, weist die innenliegende Gangschaltnabe 10 hauptsächlich auf: eine Nabenachse 41, die am hinteren Abschnitt des Fahrradrahmens 1 befestigt ist; eine Antriebseinrichtung 42, die um den Außenumfang an dem einen Ende der Nabenachse 41 angeordnet ist; ein Nabengehäuse 43, das sich um den Außenumfang der Nabenachse 41 und der Antriebseinrichtung 42 herum befindet; einen Planetengetriebemechanismus 44 zum Übertragen der Antriebskraft zwischen der Antriebseinrichtung 42 und dem Nabengehäuse 43 und einen Geräuscherzeugungsmechanismus 100 für Diebstahlsicherungszwecke. Der Planetengetriebemechanismus 44 besteht insbesondere aus vier Stufen, und zwar einer direkten und drei Drehzahl vergrößernden Stufen.
Die Antriebseinrichtung 42 ist ein im wesentlichen zylindrisches Element, dessen eines Ende durch die Nabenachse 41 mittels Kugeln 45 und einem Nabenkonus 46 drehbar gelagert ist. Ein Nabenzahnrad 47 ist als Antriebeselement um den Außenumfang an dem einen Ende befestigt. Eine Kerbe 42a, die sich von dem Raum in der Mitte in radialer Richtung nach außen erstreckt, ist in der Antriebseinrichtung 42 ausgebildet. Drei dieser Kerben 42a sind bei im wesentlichen gleichen Winkeln in der Umfangsrichtung ausgebildet.
Das Nabengehäuse 43 ist ein zylindrisches Element, das eine Mehrzahl von Stufen in Axialrichtung aufweist, und die Antriebseinrichtung 42 ist in einem Gehäuseraum 43a um den Innenumfang von diesem herum untergebracht. Die eine Seite des Nabengehäuses 43 ist um den Außenumfang der Antriebseinrichtung 42 mittels Kugeln 50 drehbar gelagert, und die andere Seite ist durch die Nabenachse 41 mittels Kugeln 51 und einem Nabenkonus 52 drehbar gelagert. Flansche 53 und 54 zum Lagern der Speichen 7a (1) des Hinterrades 7 sind um den Außenumfang an beiden Enden des Nabengehäuses 43 herum befestigt. Eine Abdeckung 55 ist an der äußeren Seitenwand an einem Ende der Antriebseinrichtung 42 befestigt, und das distale Ende der Abdeckung 55 erstreckt sich so, dass es die Außenumfangsfläche an dem einen Ende des Nabengehäuses 43 abdeckt. Ein Dichtungselement 56 ist zwischen der Innenumfangsfläche am distalen Ende der Abdeckung 55 und der Außenumfangsfläche des Nabengehäuses 43 positioniert.
Der Planetengetriebemechanismus 44 ist im Aufnahmeraum 43a im Inneren des Nabengehäuses 43 untergebracht und weist erste, zweite und dritte Sonnenräder 60, 61 und 62, drei Planetenräder 63 (a bis c) (lediglich ein einziges Planetenrad ist in den Figuren dargestellt), die mit diesen im Verzahnungseingriff sind, und ein Ringzahnrad 64 auf. Die Sonnenräder 60 bis 62 sind in Axialrichtung um den Innenumfang der Antriebseinrichtung 42 herum aufgereiht, und diesen ist es weiter gestattet, sich relativ zur Nabenachse 41 zu drehen. Die Planetenräder 63 sind mittels eines Trägerstiftes 65 im Inneren der Kerben 42a in der Antriebseinrichtung 42 drehbar gelagert. Ein erstes Zahnrad 63a, ein zweites Zahnrad 63b und ein drittes Zahnrad 63c sind integral mit den Planetenrädern 63 ausgebildet. Das erste Zahnrad 63a ist in Verzahnungseingriff mit dem ersten Sonnenrad 60 ausgebildet, das zweite Zahnrad 63b ist in Verzahnungseingriff mit dem zweiten Sonnenrad 61 ausgebildet und das dritte Zahnrad 63c ist in Verzahnungseingriff mit dem dritten Sonnenrad 62 ausgebildet. Das Ringzahnrad 64 befindet sich auf der Außenumfangsseite der Planetenräder 63, und die inneren Zähne sind um den Innenumfang herum ausgebildet. Dieses Ringzahnrad 64 ist in Verzahnungseingriff mit dem zweiten Zahnrad 63b der Planetenräder 63.
Wie in den 5 bis 8 dargestellt, sind ein Paar von Anschlagvorsprüngen 41a an den Orten ausgebildet, bei denen die Sonneräder 62 bis 62 angeordnet sind. Vier Aufnahmeräume 60a bis 62a sind entfernt voneinander in Umfangsrichtung um den Innenumfang der Sonnenräder 60 bis 62 herum ausgebildet. Das erste Sonnenrad 60 ist in den 5 und 7 dargestellt, hingegen ist das dritte Sonnenrad 62 in den 6 und 8 dargestellt. Zwischen der Nabenachse 41 und dem Innenumfang der Sonnenräder 60 bis 62 sind ein wahlweiser Kupplungsmechanismus 70, welcher ver hindert, dass die Sonnenräder 60 bis 62 eine Relativdrehung in Vorwärtsrichtung ausführen, oder diesen erlaubt, sich relativ zur Nabenachse 41 zu drehen, ein Verriegelungsmechanismus 90, der verhindert, dass das dritte Sonnenrad 62 eine Relativdrehung in zur Vorwärtsrichtung entgegengesetzten Richtung durchführt, oder der erlaubt, dass dieses eine Relativdrehung durchführt, und ein Betätigungsmechanismus 91 positioniert, welcher den wahlweisen Kupplungsmechanismus 70 und den Verriegelungsmechanismus 90 betätigt. Dieser Betätigungsmechanismus 91, der Verriegelungsmechanismus 90 und der Geräuscherzeugungsmechanismus 100 bilden Diebstahlsicherungsvorrichtung.
Der wahlweise Kupplungsmechanismus 70 hat eine Funktion, mittels welcher er wahlweise eines der drei Sonnenräder 60 bis 62 mit der Nabenachse 41 verbindet, und eine Funktion, mittels der er keines der Sonnenräder 60 bis 62 mit der Nabenachse 41 verbindet. Der wahlweise Kupplungsmechanismus 70 weist auf: eine Mehrzahl von Antriebsklinken 70, 72 und 73, die in den Aufnahmeräumen 60a bis 62a der Sonnenräder 60 bis 62 untergebracht sind und deren distalen Enden in der Lage sind, mit den Anschlagvorsprüngen 41a der Nabenachse 41 in Verzahnungseingriff zu kommen, und ringförmige Drahtfedern 74, 75 und 76, welche die distalen Enden der Antriebsklinken 71 bis 73 in Richtung der Nabenachse 41 vorspannen. Die Antriebsklinken 71 bis 73 sind an ihren Basisenden in den Klinkenunterbringungszwischenräumen 60a bis 62a schwenkbar gelagert, in denen sie einander zugewandt sind, und sind in der Lage, an ihren distalen Enden mit den Anschlagvorsprüngen 41a in Verzahnungseingriff zu kommen. Wenn die Antriebsklinken 71 bis 73 durch die Anschlagvorsprünge 41a der Nabenachse 41 gestoppt sind und dadurch mit der Nabenachse 41 verbunden sind, sind die Sonnenräder 60 bis 62 nicht mehr in der Lage, eine Relativdrehung in Vorwärtsrichtung (in 5 im Uhrzeigersinn) bezüglich der Nabenachse 41 durchzuführen, jedoch sind sie in der Lage, eine Relativdrehung in entgegengesetzter Richtung durchzuführen (in 5 im Gegenuhrzeigersinn). Wenn die Antriebsklinken freigegeben sind, ist eine Relativdrehung in beide Richtungen möglich.
Der Verriegelungsmechanismus 90, wie dargestellt in 6, weist ein Paar ein von Verriegelungsklinken 92 auf, die in der Lage sind, an ihren distalen Enden mit den Anschlagvorsprüngen 91a der Nabenachse 41 an der Innenfläche des dritten Sonnenrades 62 in Verzahnungseingriff zu kommen, und die im Klinkenunterbringungsraum 62a des dritten Sonnenrades 62 positioniert sind. Die distalen Enden der Verriegelungsklinken 92 sind zur Nabenachse 41 durch die Drahtfeder 76 vorgespannt, welche die Antriebsklinken 73 vorspannt. Die Verriegelungsklinken 92 sind an ihren Basisenden in einem weiteren Klinkenunterbringungsraum 62a schwenkbar gelagert, der gegenüberliegend dem Klinkenunterbringungsraum 62a ist, in dem die Antriebsklinke 63 untergebracht ist, und sie sind in der Lage, an ihren distalen Enden mit den Anschlagvorsprüngen 41a auf der den Antriebsklinken 73 entgegengesetzten Seite in Verzahnungseingriff zu kommen. Wenn die Antriebsklinken 92 durch die Anschlagvorsprünge 41a der Nabenachse 41 gestoppt sind und dadurch mit der Nabenachse 41 verbunden sind, ist das dritte Sonnenrad 62 nicht mehr in der Lage, sich relativ dazu in entgegengesetzter Richtung zur Vorwärtsrichtung (entgegen dem Uhrzeigersinn in 6) zu drehen, ist jedoch zu einer Relativdrehung in Vorwärtsrichtung (im Uhrzeigersinn in 6) in der Lage. Wenn die Verriegelungsklinken freigegeben sind, ist eine Relativdrehung in beide Richtungen möglich.
Der Betätigungsmechanismus 91 weist eine Hülse 77 auf. Die Hülse ist über den Außenumfang der Nabenachse 41 drehbar aufgesetzt ist, und weist eine Mehrzahl von Antriebsnocken-Bauelementen 94a und Verriegelungsnocken-Bauelementen 94b an Orten auf, bei denen die Antriebsklinken 71 bis 73 und die Verriegelungsklinken 92 am Außenumfang angeordnet sind. Wenn diese Antriebsnocken-Bauelemente 94a gegen irgendeine der Antriebsklinken 71 bis 73 stoßen, und die Verriegelungsnocken-Bauelemente 94b gegen die Verriegelungsklinken 92 stoßen, werden die Klinken, auf die sie gestoßen sind, angehoben und die Verbindung zwischen der Nabenachse 41 und den Sonnenrädern 60 bis 62 wird durch diese Klinken freigegeben. Ein Betätigungsbauelement 78 ist mit dem einen Ende der Hülse 77 verbunden und die Hülse 77 kann durch die Rotation des Betätigungsbauelementes 78 gedreht werden. Die Rotation der Hülse 77 bewirkt dann, dass die Antriebsno cken-Bauelemente 94 die Antriebsklinken 71 bis 73 und die Verriegelungsklinken 92 selektiv betätigen, so dass die Verbindung und Verriegeln der Sonnenräder 60 bis 62 mit der Nabenachse 41 gesteuert wird.
Wie in 4 dargestellt, ist ein Untersetzungsmechanismus 95 mit dem Betätigungsbauelement 78 verbunden. Der Untersetzungsmechanismus 95 verringert die Drehzahl des Schaltmotors 29 und überträgt die Rotation auf das Betätigungsbauelement 78. Der Betätigungspositionssensor 26, welcher verwendet wird, um die Hülse 77 der innenliegenden Schaltnabe 10 in einer der Betätigungspositionen VP zu fixieren (in einer beliebigen der Schaltpositionen V1 bis V4 der Gangstufen oder in der verriegelten Position PK), ist innerhalb des Untersetzungsmechanismus 95 angeordnet.
Mit einer derartigen Struktur ist ein eine große Drehzahlerhöhung aufweisender Kraftübertragungsweg, welcher das höchste Drehzahlvergrößerungsverhältnis aufweist, hergestellt, wenn die Antriebsklinke 71 auf einen Anschlagsvorsprung 41a der Nabenachse 41 auftrifft und das erste Sonnenrad 60 ausgewählt ist; ein eine mittlere Drehzahlerhöhung aufweisender Kraftübertragungspfad mit den zweitgrößten höchste Drehzahlvergrößerungsverhältnis ist hergestellt, wenn das zweite Sonnenrad 61 ausgewählt ist; und ein eine geringe Drehzahlerhöhung aufweisender Kraftübertragungsweg mit dem kleinsten Drehzahlerhöhungsverhältnis ist hergestellt, wenn das dritte Sonnenrad 62 ausgewählt ist. Falls keines der Sonnenräder ausgewählt wurde, dann ist ein Direktverbindungs-Kraftübertragungsweg (direkter Gang) hergestellt. Auch ist, wenn die Sperrklinken 92 gegen die Anschlagvorsprünge 41a der Nabenachse 41 auftreffen, eine Rotation des dritten Sonnenrades 62 in der der Vorwärtsrichtung entgegengesetzten Richtung verriegelbar und wenn ein anderes Sonnenrad (beispielsweise das erste Sonnenrad 60) mit der Nabenachse 41 durch die Antriebsklinken verbunden ist, ist die innenliegende Schaltnabe 10 verriegelt.
Eine erste Einwegkupplung 80 ist zwischen der Innenumfangsfläche des Nabengehäuses 43 und der Außenumfangsfläche am anderen Ende der Antriebseinrichtung 42 vorgesehen. Eine zweite Einwegkupplung 81 ist zwischen der Innenumfangsfläche des Nabengehäuses 43 und der Außenumfangsfläche des Ringzahnrades 64 vorgesehen. Diese Einwegkupplungen 80 und 81 sind beide Einwegkupplungen vom Rollentyp, was das Geräusch während des Leerlaufs verringert, wenn ein Schaltvorgang durchgeführt wird, den Stoß mildert, wenn ein Schaltvorgang durchgeführt wird, und einen leichtgängigeren Schaltvorgang ermöglicht.
Der Geräuscherzeugungsmechanismus 100 ist am linken Ende (in 4) der Nabenachse 41 innerhalb des Nabengehäuses 43 vorgesehen. Wie in den 9 bis 11 dargestellt, weist der Geräuscherzeugungsmechanismus 100 auf: eine federnde Unterlegscheibe 101, die integral mit der Hülse 77 rotiert, einen geräuschaussendenden Nocken 102, der auf der Nabenachse 41 positioniert ist, derart, dass er in der Lage ist, sich in Axialrichtung zu bewegen, jedoch nicht in der Lage ist zu rotieren, eine geräuschaussendende Unterlegscheibe 103, die gegen den geräuschaussendenden Nocken 102 drückt, und eine geräuschaussendende Feder 104, die in einem zusammengedrückten Zustand zwischen der geräuschaussendenden Unterlegscheibe 103 und dem Nabenkonus 52 angeordnet ist.
Die federnde Unterlegscheibe 101 ist ein Element, das durch die Hülse 77 nichtdrehbar angeschlagen ist, und weist an ihrem Außenumfang einen Eingreifstreifen 105 auf, der gegen den geräuschaussendenden Nocken 102 anstößt. Der geräuschaussendende Nocken 102 weist einen zylindrischen Nockenkörper 106 und eine Anschlagscheibe 107 auf, die den Nockenkörper 106 und die Nabenachse 41 derart anschlägt, dass sie sich in axialer Richtung bewegen können, jedoch nicht rotieren können. Ein Nockenbauelement 108, das gegen den Eingreifstreifen 105 anstößt, ist am rechten Ende (in 11) des Nockenkörpers 106 ausgebildet. Das Nockenbauelement 108 ist derart ausgebildet, dass der Nockenkörper 106 durch die Rotation der Hülse 77 in die verriegelte Position PK in axialer Richtung nach links gedrückt wird. Eine große Anzahl von geräuschaussendenden Nuten 109 sind in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung am linken Ende des Nockenkörpers 106 ausgebildet. Die geräuschaussendenden Nuten 109 sind in Vorwärtsrichtung geneigt.
Die geräuschaussendende Unterlegscheibe 103 weist einen scheibenförmigen Unterlegscheibenkörper 110 und eine Sperrklinke 111, die am Unterlegscheibenkörper 110 schwenkbar gelagert ist. Zahlreiche geräuschaussendende Streifen 112, die mit dem geräuschaussendenden Nuten 109 in Eingriff sind, sind um den Außenumfang des Unterlegscheibenkörpers 110 herum ausgebildet. Die Sperrklinke 111 ist in der Lage, mit den Sperrzähnen 113, die in der Innenumfangsfläche des Nabengehäuses 43 ausgebildet sind, in Eingriff zu kommen, wenn sich das Nabengehäuse 43 in Vorwärtsrichtung dreht. Dieser Geräuscherzeugungsmechanismus 100 sendet Geräusch durch die Vibration der geräuschaussendenden Unterlegscheibe 103 aus, wenn sich die Hülse 77 in der verriegelten Position befindet und wenn sich das Hinterrad 7 in Vorwärtsrichtung dreht.
Ein Schaltvorgang und ein Verriegelungsvorgang werden durch Betätigen des Schaltmotors 29 durch eine Modusauswahl mit dem Steuerdrehwähler 23 des Schaltsteuerelementes 9, durch eine Schaltoperation mit den Steuerknöpfen 21 und 22 und durch Rotieren der Hülse 77 mittels der Betätigungseinrichtung 78 durchgeführt. 12 ist ein Ablaufdiagramm, das die Betätigung und die Steuerung des Schaltsteuerelementes 25 darstellt.
Wenn der Strom eingeschaltet wird, wird bei Schritt S1 eine Initialisierung durchgeführt. Dabei sind Umfangsdaten, die zur Berechnung der Geschwindigkeit verwendet werden, auf einen Durchmesser von 26 Zoll gesetzt, und die Gangstufe ist auf dem zweiten Gang (V2) gesetzt. Bei Schritt S2 wird entschieden, ob der Steuerdrehwähler 23 auf dem Parkmodus gesetzt wurde. Bei Schritt S3 wird entschieden, ob der Steuerdrehwähler 23 auf dem automatischen Schaltmodus gesetzt wurde. Bei Schritt S4 wird entschieden, ob der Steuerdrehwähler 23 auf dem manuellen Schaltmodus gesetzt wurde. Bei Schritt S8 wird entschieden, ob irgendeine andere Verarbeitung, beispielsweise die Eingabe eines Reifendurchmessers, ausgewählt ist.
Wenn der Steuerdrehwähler 23 in die Position P gedreht ist und auf dem Parkmodus gesetzt ist, geht der Ablauf von Schritt S2 auf Schritt S10. Bei Schritt S10 wird die in 13 dargestellte P-Drehwählerverarbeitung ausgeführt. Wenn der Steuer drehwähler 23 in die Position A gedreht ist und auf dem automatischen Schaltmodus gesetzt ist, geht der Ablauf von Schritt S3 auf Schritt S11. Bei Schritt S11 wird die in 15 dargestellte automatische Schaltverarbeitung ausgeführt. Wenn der Steuerdrehwähler 23 auf Position M gedreht ist und auf dem manuellen Schaltmodus gesetzt ist, geht der Ablauf von Schritt S4 auf Schritt S12. Bei Schritt S12 wird die in 16 dargestellte manuelle Schaltverarbeitung ausgeführt. Wenn eine andere Verarbeitung ausgewählt ist, geht der Ablauf von Schritt S5 auf Schritt S13, und die ausgewählte Verarbeitung wird ausgeführt.
Mit der P-Drehwählerverarbeitung in Schritt S10 wird entschieden, ob 30 Sekunden verstrichen sind, seit der Drehwähler bei Schritt S21 in 13 auf Position P gedreht wurde. Bei Schritt S22 wird entschieden, ob das Passwort PW registriert wurde. Diese Entscheidung erfolgt auf der Basis, ob das Passwort PW bereits im Speicherbauelement 30 gespeichert wurde. Falls das Passwort bereits registriert wurde, geht der Ablauf weiter auf Schritt S23.
Bei Schritt S23 wird entschieden, ob der Linke Steuerknopf 21 betätigt wurde. Der Zweck der Betätigung der Steuerknöpfe 21 und 22 besteht hier darin, das Passwort zum Entriegeln der verriegelten innenliegenden Schaltnabe 10 einzugeben. Bei Schritt S24 wird entschieden, ob der rechte Steuerknopf 22 betätigt wurde. Bei Schritt S25 wird entschieden, ob das Passwort LR, das durch Betätigen der zwei Steuerknöpfe 21 und 22 eingegeben wurde, mit dem registrierten Passwort PW übereinstimmt. Falls keine Übereinstimmung besteht, geht der Ablauf weiter auf Schritt S26. Bei Schritt S26 wird entschieden, ob das Passwort weiterhin nicht übereinstimmt, nachdem es dreimal eingegeben wurde. Falls eine dreimalige Eingabe noch nicht stattgefunden hat, geht der Ablauf weiter auf Schritt S23, und ein erneutes Eingeben des Passwortes ist gestattet. Falls das Passwort nach drei Eingabevorgängen nicht mit dem registrierten Passwort PW übereinstimmt, geht der Ablauf weiter auf Schritt S27. Bei Schritt S27 wartet das System auf das Verstreichen von 10 Minuten, und wenn 10 Minuten verstrichen sind, geht der Ablauf zurück auf Schritt S23, und eine erneute Eingabe des Passwortes ist gestattet.
Sobald 30 Sekunden verstrichen sind, seitdem der Drehwähler in Position P gedreht wurde, geht der Ablauf von Schritt S21 auf Schritt S30. Bei Schritt S30 wird der Schaltmotor 29 durch die Motoransteuereinrichtung 28 angesteuert, und die Betätigungsposition VP wird auf die verriegelte Position PK gesetzt. Als Ergebnis wird die Hülse 77 durch die Betätigungseinrichtung 78 rotiert, die Antriebsklinke 77 wird angehoben, wie in den 7 und 8 dargestellt, so dass das erste Sonnenrad 60 und die Nabenachse 41 lediglich in Vorwärtsrichtung verriegelt sind, und die Verriegelungsklinken 92 werden angehoben, so dass das dritte Sonnenrad 62 und die Nabenachse 41 nicht-drehbar in zur Vorwärtsrichtung entgegengesetzten Richtung verriegelt sind. Wenn die zwei Sonnenräder 60 und 62 somit verriegelt sind, versucht das System, wenn ein Versuch unternommen wird, die Antriebseinrichtung 42 durch Drehen des Kurbelzahnrades 18 zu rotieren, den größten Hochschaltvorgang vorzunehmen, da das erste Sonnenrad 60 in Vorwärtsrichtung verriegelt ist, jedoch ist, da sich das dritte Sonnenrad 62 nicht rückwärts drehen kann, der planetengetriebene Mechanismus 44 verriegelt und kann sich nicht bewegen. Demgemäß kann mit dem Fahrrad nicht durch Drehen der Pedale weggefahren werden, was einen Diebstahl schwieriger macht.
Falls das Fahrrad an diesem Punkt mit der Hand geschoben wird, gestattet die Einwegkupplung 80, dass dieses vorwärts bewegt wird, sogar wenn der Planetengetriebemechanismus 44 verriegelt ist. Falls jedoch die Hülse 77 in die verriegelte Position PK gedreht ist, wird gegen den Nockenkörper 106 des Geräuscherzeugungsmechanismus 100 durch den Eingreifstreifen 105 der federnden Unterlegscheibe 101 Druck ausgeübt, die sich gemeinsam mit der Hülse 77 dreht, und dieser bewegt sich aus der Position, die durch (A) in den 9 und 11 dargestellt ist, in die durch (B) und (C) in den 10 und 11 bezeichneten Positionen (d. h. er bewegt sich in Axialrichtung nach links). Als Ergebnis ist die Sperrklinke 111 der geräuschaussendenden Unterlegscheibe 103 in Verzahnungseingriff mit den Sperrzähnen 113 des Nabegehäuses 43 und rotiert integral mit dem Nabengehäuse 43 lediglich in Vorwärtsrichtung. An diesem Punkt bewegen sich die geräuschaussendenden Streifen 112 der geräuschaussendenden Unterlegscheibe 103 in die geräuschaussendenden Nuten 109 des geräuschaussendenden Nockens 102 hinein und heraus, wodurch ein lautes Aufprallgeräusch erzeugt wird. Demzufolge wird ein lautes Geräusch erzeugt, wenn das Fahrrad von Hand in einem verriegelten Zustand geschoben wird, und dadurch wird auch ein Diebstahl verhindert.
Falls das Passwort PW noch nicht registriert wurde, geht der Ablauf von Schritt S22 auf Schritt S31. Bei Schritt S31 wird die in 14 dargestellte Coderegistrierungsverarbeitung ausgeführt. Dabei wird entschieden, ob der Steuerknopf 21 bei Schritt S41 in 14 betätigt wurde. Falls der Steuerknopf 21 betätigt wurde, geht der Ablauf weiter auf Schritt S42, und die linke Zahl L (eine 10er-Stellen-Zahl) wird um eins erhöht. Bei Schritt S43 wird entschieden, ob der Steuerknopf 22 betätigt wurde. Der Ablauf kehrt zurück auf Schritt S41, bis der Steuerknopf 22 gedrückt wird, und die linke Zahl L wird um eins erhöht. Wenn der Steuerknopf 22 betätigt wird, geht der Ablauf weiter auf Schritt S44, und die rechte Zahl R (eine 1er-Stellen-Zahl) wird um eins erhöht. Bei Schritt S45 wird entschieden, ob der Steuerknopf 21 erneut betätigt wurde. Der Ablauf kehrt zurück auf Schritt S43, bis der Steuerknopf 21 betätigt wird, und die rechte Zahl R wird um eins erhöht. Wenn der Steuerknopf 21 betätigt wird, geht der Ablauf weiter auf Schritt S46, und die eingegebene Zahl LR wird als Passwort PW im Speicherbauelement 30 gespeichert. Ein Passwort PW wird somit registriert, nachdem es unter 100 zweistelligen Zahlen LR zwischen "00" und "99" ausgewählt wurde.
Falls bei Schritt S23 entschieden wurde, dass der Steuerknopf 21 während des Entriegelns betätigt wurde, geht der Ablauf weiter auf Schritt S32. Bei Schritt S32 wird die linke Zahl L um eins erhöht, genauso wie bei der Registrierung des Passwortes. Falls entschieden wird dass der Steuerknopf 22 betätigt wurde, geht der Ablauf von Schritt S24 auf Schritt S33. Bei Schritt S32 wird die rechte Zahl R um eins erhöht, genau wie bei der Registrierung des Passwortes. Wenn die eingegebene Zahl LR mit dem Passwort PW bei Schritt S25 übereinstimmt, geht der Ablauf weiter auf Schritt S34, und die Betätigungsposition VP wird auf den ersten Gang V1 gesetzt. Als Ergebnis wird die Hülse 77 durch den Schaltmotor 29 rotiert und im ersten Gang V1 positioniert, die Verriegelungsklinke 92 des dritten Sonnenrades 62 bewegt sich heraus, und alle Antriebsklinken 71 bis 73 bewegen sich heraus.
Dies bedeutet, dass alle Sonnenräder 60 bis 62 sich bezüglich der Nabenachse 41 frei drehen können. Demzufolge wird, wenn das Fahrrad mit den Pedalen vorwärts getrieben wird, die Drehung der Antriebseinrichtung 42 über die erste Einwegkupplung 80 direkt auf das Nabengehäuse 43 übertragen.
Mit der automatischen Schaltverarbeitung von Schritt S11 wird die Betätigungsposition VP auf eine Gangstufe gesetzt, die der Fahrradgeschwindigkeit SP entspricht. Wenn sich die Position davon unterscheidet, werden Schaltvorgänge zu dieser Position hin durchgeführt, und zwar um einen Gang zu einer Zeit. Dabei wird bei Schritt S51 in 15 entschieden, ob sich die Fahrradgeschwindigkeit auf oder unterhalb der Geschwindigkeit S1 befindet, und zwar auf Basis des Fahrradgeschwindigkeitssignals des Fahrradgeschwindigkeitssensors 12. Bei Schritt S52 wird entschieden, ob die Fahrradgeschwindigkeit SP oberhalb der Geschwindigkeit S1 oder auf oder unterhalb der Geschwindigkeit S2 liegt. Bei Schritt S53 wird entschieden, ob die Fahrradgeschwindigkeit SP oberhalb der Geschwindigkeit S2 und auf oder unterhalb der Geschwindigkeit 3 liegt. Bei Schritt S54 wird entschieden, ob die Fahrradgeschwindigkeit SP oberhalb der Geschwindigkeit S3 liegt.
Wenn die Fahrradgeschwindigkeit SP gering ist (auf oder unterhalb der Geschwindigkeit S1), geht der Ablauf von Schritt S51 auf Schritt S55. Bei Schritt S55 wird entschieden, ob die aktuelle Betätigungsposition VP der erste Gang V1 ist. Falls die Betätigungsposition VP nicht der erste Gang V1 ist, geht der Ablauf weiter auf Schritt S56, und die Betätigungsposition VP wird auf den ersten Gang V1 eingestellt, und zwar um eine einzige Gangstufe zu einer Zeit. Falls die Fahrradgeschwindigkeit SP 'mittelniedrig' ist (oberhalb der Geschwindigkeit S1 und auf oder unterhalb der Geschwindigkeit S2), geht der Ablauf von Schritt S52 auf Schritt S57. Bei Schritt S57 wird entschieden, ob die aktuelle Gangposition VP der zweite Gang V2 ist. Falls die Betätigungsposition VP nicht der zweite Gang V2 ist, geht der Ablauf weiter auf Schritt S58, und die Betätigungsposition VP wird auf den zweiten Gang V2 eingestellt, und zwar um eine einzige Gangstufe zu einer Zeit. Falls die Fahrradgeschwindigkeit SP 'mittelhoch' ist (oberhalb der Geschwindigkeit S2 und bei oder unterhalb der Geschwindigkeit S3), geht der Ablauf von Schritt S53 auf Schritt S59. Bei Schritt S59 wird entschieden, ob die aktuelle Gangposition VP der dritte Gang V3 ist. Falls die Betätigungsposition VP nicht der dritte Gang V3 ist, geht der Ablauf weiter auf Schritt S60, und die Betätigungsposition VP wird auf den dritten Gang V3 eingestellt, und zwar um eine Gangstufe zu einer Zeit. Falls die Fahrradgeschwindigkeit SP hoch ist (oberhalb der Geschwindigkeit S3), geht der Ablauf von Schritt S54 auf Schritt S61. Bei Schritt S61 wird entschieden, ob die aktuelle Gangposition VP der vierte Gang V4 ist. Falls die Betätigungsposition VP nicht der vierte Gang V4 ist, geht der Ablauf weiter auf Schritt S62, und die Betätigungsposition VP wird auf den vierten Gang V4 eingestellt, und zwar um eine einzige Gangstufe zu einer Zeit.
Dabei befindet sich, wenn das erste Sonnenrad 60 und die Nabenachse 41 durch den Schaltmotor 29 verbunden ist, das Fahrrad im vierten Gang V4, die Rotation, die der Antriebseinrichtung 42 vom Kettenrad zugeführt wird, wird durch das größte Übersetzungsverhältnis vergrößert, das durch die Anzahl von Zähnen des ersten Sonnenrades 60, des ersten Zahnrades 63a und des zweiten Zahnrades 63b der Planetenräder 63 und das Ringzahnrad 64 bestimmt ist; und diese Rotation wird mittels der zweiten Einwegkupplung 81 auf das Nabengehäuse 43 übertragen. Wenn das zweite Sonnenrad 61 ausgewählt ist und mit der Nabenachse 41 verbunden ist, befindet sich das Fahrrad im dritten Gang V3, die Rotation der Antriebseinrichtung 42 wird durch ein mittleres (das zweitgrößte) Übersetzungsverhältnis vergrößert, das durch die Anzahl der Zähne des zweiten Sonnenrades 61, des zweiten Zahnrades 63b der Planetenräder 63 und das Ringzahnrad 64 bestimmt ist, und diese Rotation wird über die zweite Einwegkupplung 81 auf das Nabengehäuse 43 übertragen. Wenn das dritte Sonnenrad 62 ausgewählt ist und mit der Nabenachse 41 verbunden ist, befindet sich das Fahrrad im zweiten Gang V2, die Drehung der Antriebseinrichtung 42 wird durch das kleinste Übersetzungsverhältnis vergrößert, das durch die Anzahl der Zähne des dritten Sonnenrades 62, des zweiten Zahnrades 63b und des dritten Zahnrades 63c der Planetenzahnräder 63 sowie das Ringzahnrad 64 bestimmt ist; und diese Rotation wird mittels der zweiten Einwegkupplung 81 auf das Nabengehäuse 43 übertragen. Wenn keines der Sonnenräder 60 bis 62 ausgewählt wurde, ist der erste Gang V1 eingelegt und die Rotation der Antriebseinrich tung 42 wird direkt auf das Nabengehäuse 43 übertragen. Nicht ausgewählte Sonnenräder führen eine Relativdrehung in zur Vorwärtsrichtung entgegengesetzter Richtung bezüglich der Nabenachse 41 aus. Wenn irgendeines der Sonnenräder ausgewählt ist und die Drehzahl durch den Planetengetriebemechanismus 44 nach oben übersetzt wird, führen die Antriebseinrichtung 42 und das Nabengehäuse 43 eine Relativdrehung in der Richtung durch, in welcher der Verzahnungseingriff der ersten Einwegkupplung 80 freigegeben ist.
Mit der manuellen Schaltverarbeitung von Schritt S11 werden Gangschaltvorgänge um jeweils einen Gang zu einer Zeit durch Betätigung der Steuerknöpfe 21 und 22 durchgeführt. Bei Schritt S41 in 16 wird entschieden, ob der Steuerknopf 21 betätigt wurde. Bei Schritt S72 wird entschieden, ob der Steuerknopf 22 betätigt wurde. Wenn der Steuerknopf 21 betätigt ist, geht der Ablauf von Schritt S71 auf Schritt S73. Bei Schritt S73 wird entschieden, ob die aktuelle Betätigungsposition VP der vierte Gang V4 ist. Falls die aktuelle Betätigungsposition VP der vierte Gang V4 ist, geht der Ablauf weiter auf Schritt S74, und der vierte Gang V4 wird ohne Durchführung eines Schaltvorgangs beibehalten. Falls die aktuelle Betätigungsposition VP nicht der vierte Gang V4 ist, dann geht der Ablauf weiter auf Schritt S75, und die Betätigungsposition VP wird um eine einzige Gangstufe höher bewegt. Wenn der Steuerknopf 22 betätigt wird, geht der Ablauf weiter von Schritt S71 auf Schritt S73. Bei Schritt S73 wird entschieden, ob die aktuelle Betätigungsposition VP der erste Gang V1 ist. Falls die aktuelle Betätigungsposition VP der erste Gang V1 ist, geht der Ablauf weiter auf Schritt S44, und der erste Gang V1 wird ohne Durchführen eines Schaltvorgangs beibehalten. Falls die aktuelle Betätigungsposition VP nicht der erste Gang V1 ist, geht der Ablauf weiter auf Schritt S78, und die Betätigungsposition VP wird um eine einzige Gangstufe niedriger bewegt. Während dieser Schaltvorgänge werden die Abtastergebnisse von Betätigungspositionssensor 26 mit den Positionsdaten für jede Betätigungsposition verglichen, die vorab im Speicherbauelement 30 gespeichert wurden, und die Ergebnisse dieses Vorgangs werden verwendet, um eine Positionssteuerung des Schaltmotors 29 durchzuführen.
Somit ermöglicht gemäß dieser Ausführungsform ein Eintreten in den Parkmodus mit Hilfe des Steuerdrehwählers 23, dass dieser Modus beibehalten wird, solange das eingegebene Passwort nicht mit dem registrierten Passwort übereinstimmt, und somit wird das Entriegeln der Diebstahlsicherungsvorrichtung, welche den Verriegelungsmechanismus 90 enthält, verhindert. Außerdem ermöglicht das Eintreten in den Parkmodus mit Hilfe des Steuerdrehwählers 23, dass der Planetengetriebemechanismus 44 durch den Verriegelungsmechanismus 90 verriegelt wird und der Geräuscherzeugungsmechanismus 100 ein Geräusch erzeugt, was es für eine unberechtigte Person unmöglich macht, mit dem Fahrrad durch Pedaleinsatz wegzufahren, und ein Geräusch erzeugt wird, wenn das Fahrrad geschoben wird. Diese Anordnung kann einen Fahrraddiebstahl minimieren.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform war ein Verriegelungsmechanismus 90 zwischen einer Nabenachse 41 und einem Sonnenrad 62 vorgesehen, das eine Relativdrehung durchführte, und ein Geräuscherzeugungsmechanismus 100 war separat zwischen der Nabenachse 41 und dem Nabengehäuse 42 vorgesehen, um einen Diebstahl zu verhindern. Es ist jedoch auch möglich, eine Diebstahlsicherungsvorrichtung 85, die mit Geräuscherzeugungs- und Verriegelungsfunktionen ausgerüstet ist, zwischen der Nabenachse 41 und dem Nabengehäuse 43 zu positionieren, d. h. die Vorrichtung an einen beweglichem Bauelement, das eine Relativdrehung durchführt, vorzusehen, wie in 17 dargestellt.
Wie in 17 dargestellt, weist eine innenliegende Schaltnabe 10a eine Diebstahlsicherungsvorrichtung 85 auf, bei der der Geräuscherzeugungsmechanismus in 4 mit einer Verriegelungsfunktion, zusätzlich zu einer Geräuscherzeugungsfunktion, ausgerüstet ist. Das Sonnenrad 62 verfügt daher über keine Verriegelungsklinken. Abgesehen vom Vorhandensein der Diebstahlsicherungsvorrichtung 85 weist diese Ausführungsform den gleichen Aufbau und die gleiche Funktionsweise wie die in 4 dargestellte Ausführungsform auf, und eine zugehörige Beschreibung entfällt daher hier.
Die Diebstahlsicherungsvorrichtung 85 ist am linken Ende (in 17) der Nabenachse 41 im Inneren des Nabengehäuses 43 vorgesehen. Wie in den 18 bis 20 dargestellt, weist die Diebstahlsicherungsvorrichtung 85 auf: eine federnde Unterlegscheibe 101a, die sich integral mit der Hülse 77 dreht, ein bewegliches Nockenelement 102a, ein bewegliches Element 103a, eine bewegliche Feder 104a und einen Verriegelungsring 114. Das bewegliche Nockenelement 102a ist nicht drehbar eingebaut, hingegen kann es sich bezüglich der Nabenachse 41 in Axialrichtung bewegen. Das bewegliche Element 103a drückt gegen das bewegliche Nockenelement 102a, die bewegliche Feder 104a ist in zusammengedrücktem Zustand zwischen dem beweglichen Element 103a und einem Nabenkonus 52 angeordnet, und der Verriegelungsring 114 wird gegen das bewegliche Element 103a gedrückt.
Die federnde Unterlegscheibe 101a ist ein Element, das durch die Hülse 77 nichtdrehbar angeschlagen ist, und weist an ihrem Außenumfang einen Eingreifstreifen 105 auf, der gegen den beweglichen Nocken 102a anstößt. Der bewegliche Nocken 102a weist einen zylindrischen Nockenkörper 106a und eine Anschlagscheibe 107a auf, die den Nockenkörper 106a und die Nabenachse 41 derart anschlägt, dass sie sich in axialer Richtung bewegen können, jedoch nicht rotieren können. Ein Nockenbauelement 108a, das gegen den Eingreifstreifen 105a anstößt, ist am rechten Ende (in 20) des Nockenkörpers 106a ausgebildet. Das Nockenbauelement 108a ist derart ausgebildet, dass der Nockenkörper 106a durch die Rotation der Hülse 77 in die verriegelte Position PK in axialer Richtung nach rechts gedrückt wird.
Das bewegliche Element 103a weist eine scheibenförmige Wangenkomponente 115 und eine zylindrische Komponente 116 auf, die entlang des Innenumfangs der Wangenkomponente 115 integral ausgebildet ist. Eine Stufe 115a ist an der Wangenkomponente 115 in Radialrichtung gesehen an deren mittlerem Abschnitt ausgebildet. Ein Verriegelungsring 114 ist durch die Stufe 115a drehbar gelagert. Wie in 21 dargestellt, sind jeweilige radiale Unregelmäßigkeiten 114a (es sind lediglich diejenigen dargestellt, die sich auf der Seite des Verriegelungsringes 114 befinden) auf der dem Verriegelungsring 114 zugewandten Fläche der Wangen komponente 115 und auf der der Wangenkomponente 115 zugewandten Fläche des Verriegelungsringes 114 ausgebildet. Das Vorhandensein derartiger Unregelmäßigkeiten 114a vergrößert die Reibungskraft zwischen dem Verriegelungsring 114 und dem beweglichen Element 103a, und bewirkt, dass diese Komponenten vibrieren und während einer Relativdrehung Geräusche erzeugen. Verzahnungszähne 114b sind am Außenumfangsabschnitt des Verriegelungsringes 114 ausgebildet, wie in 21 dargestellt. Diese Verzahnungszähne 114b können mit Verzahnungszähnen 113a in Eingriff kommen, welche an der Innenumfangsfläche des Nabengehäuses 43 ausgebildet sind.
Vier Vorsprünge 116a sind an der Innenumfangsfläche der zylindrischen Komponente 116 ausgebildet, wie in 21 dargestellt. Die Vorsprünge 116a sind mit vier Nuten 41c in Eingriff, die in der Außenumfangsfläche der Nabenachse 41 ausgebildet sind. Als Ergebnis dieser Anordnung ist das bewegliche Element 103a durch die Nabenachse 41 nicht drehbar gelagert, kann sich jedoch in axialer Richtung bewegen. Ein Gewinde und eine Anschlagnut sind in der Außenumfangsfläche der zylindrischen Komponente 116 ausgebildet. Ein Druckring 117 ist um die Außenseite der. zylindrischen Komponente 116 angebracht, wie in 18 dargestellt. Der Druckring 117, welcher an der zylindrischen Komponente 116 nicht drehbar gelagert ist, sich jedoch in axialer Richtung bewegen kann, kann mit dem Verriegelungsring 114 in Kontakt kommen. Außerdem ist eine Druckmutter 118 auf den Außenumfang am rechten Ende der zylindrischen Komponente 116 aufgeschraubt. Eine konisch geformte Scheibenfeder 119 ist zwischen der Druckmutter 118 und dem Druckring 117 angeordnet.
Der durch die konisch geformte Scheibenfeder 119 ausgeübte Druck kann durch Einstellen der Befestigung der Druckmutter 118 angepasst werden; die Reibungskraft zwischen dem Verriegelungsring 114 und der Wangenkomponente 115 des beweglichen Elementes 103a kann mittels des Druckrings 117 eingestellt werden; und die Rotation des Nabengehäuses 43 kann nach Belieben gesteuert werden. Beispielsweise macht es ein Maximieren der durch die konisch geformte Schraubenfeder 119 erzeugte Reibungskraft es möglich, das System in einen verriegelten Zu stand zu bringen, bei dem nur eine minimale Rotation des Nabengehäuses 43 möglich ist. Weiter schwächt ein Verringern der Reibungskraft die Kraft ab, mit welcher die Rotation des Nabengehäuses 43 gesteuert wird und erlaubt, dass sich das Nabengehäuse 43 relativ zur Nabenachse 41 dreht. Auch in diesem Fall wird eine Reibungskraft erzeugt, wenn die konisch geformte Schraubenfeder 119 vorgespannt ist, und die Rotation wird gesteuert, anders als in einem frei drehenden Zustand. Diese Ausführungsform ermöglicht, dass die Rotation des Nabengehäuses 43 (d.h. die Rotation des Hinterrades 7) frei gesteuert wird, und zwar durch Einstellen der Federkraft der konisch geformten Schraubenfeder 119 innerhalb eines Bereiches, der sich im Wesentlichen von einem verriegelten Zustand in einen frei drehenden Zustand erstreckt.
Bei der auf diese Weise konfigurierten Diebstahlsicherungsvorrichtung 85 bewegt sich der Eingreifstreifen 105a der federnden Unterlegscheibe 101a, die entlang der Hülse 77 rotiert, in das Nockenbauelement 108a hinein, wenn die Hülse 77 aus einer Schaltposition in die verriegelte Position PK rotiert wird. Wenn sich der Eingreifstreifen 105 ins Innere des Kurvenscheibenbauelementes 108a bewegt, bewegen sich das bewegliche Kurvenscheibenelement 102a und das bewegliche Element 103a, die durch die bewegliche Feder 104a vorgespannt sind, aus der in den 18 und 20 mit (A) bezeichneten Position nach rechts in die in den 19 und 20 mit (B) bezeichneten Position. Als Folge davon kommen die Verzahnungszähne 114b des Verriegelungsringes 114 mit den Verzahnungszähnen 113a des Nabengehäuses 43 in Eingriff, und die Rotation des Nabengehäuses 43 wird durch die Reibungskraft zwischen dem Verriegelungsring 114 und dem beweglichen Element 103a gesteuert. Die zugehörige Reibungskraft kann je nach Bedarf durch Anpassen der Vorspannkraft der konisch geformten Scheibenfeder 119 verändert werden, und zwar durch Festziehen der Druckmutter 118. Daher wird bei Treten der Pedale das Hinterrad 7 nicht in Drehung versetzt, oder dreht dieses lediglich geringfügig.
Zu diesem Zeitpunkt führt ein Versuch, das Nabengehäuse 43 mit Gewalt zu drehen, zu einer Relativdrehung des beweglichen Elementes 103a und des Verriegelungsringes 114 und bewirkt, dass der Verriegelungsring 114 und das bewegliche Element 103a vibrieren und unter der Einwirkung der Unregelmäßigkeiten 114a ein lautes Vibrationsgeräusch abgeben. Somit wird ein lautes Geräusch erzeugt, wenn das Fahrrad mit einer Hand geschoben wird oder auf die Pedale getreten wird und das Nabengehäuse 43 in verriegeltem Zustand gedreht wird, was ein Stehlen des Fahrrades schwieriger macht. Ein weiteres Merkmal besteht darin, dass, sogar wenn die Hülse 77 durch eine unbeabsichtigte Betätigung während der Fahrt irrtümlicherweise in der verriegelten Position platziert wird, weiterhin verhindert wird, dass ein abruptes Verriegeln des Hinterrades 7 erfolgt, da die Rotation des Hinterrades 7 durch Reibung gesteuert wird.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind die Sonnenräder verriegelt, um ein Wegfahren des Fahrrades durch Treten der Pedale zu verhindern, wenn sich die Hülse 77 in der verriegelten Position befindet. Jedoch kann das Fahrrad weiterhin durch Schieben bewegt werden. Im Gegensatz dazu bringt diese Ausführungsform ein direktes Verbinden des Nabengehäuses 43 mit der Nabenachse 41 mit sich, um ein Verriegeln zu erzielen. Dies steuert die Rotation des Nabengehäuses 43 (und des Hinterrades 7) sogar, wenn ein Versuch gemacht wird, das Fahrrad zu schieben, was es schwieriger macht, das Fahrrad zu schieben und die Wahrscheinlichkeit eines Diebstahls verringert.
Auch wenn sich die zuvor beschriebenen zwei Ausführungsformen auf innenliegende Schaltnaben 10 und 10a bezogen, bei denen eine Betätigungseinrichtung 78 durch einen Motor betätigt wird, ist es ebenfalls möglich, einen Schaltvorgang und eine Diebstahlsicherungsverriegelung dadurch durchzuführen, dass ein Schaltsteuerelement und ein Bedienelement mit Hilfe eines Schaltkabels verbunden wird und das Schaltsteuerelement mechanisch betätigt wird. Beispielsweise weist in 22 das Schaltsteuerelement 9a eine Körpereinheit 160, die integral mit dem rechten Bremshebel 16 ausgebildet ist, und ein Steuerelement 161 auf, das an der Körpereinheit 160 drehbar montiert ist. Die Körpereinheit 160 weist ein kreisförmiges Anzeigebauelement 162, welches eine Schaltposition oder die Parkposition erzeugt, und ein Verriegelungsbauelement 163 auf, welches das Steuerelement 161 in der Parkposition hält, wenn diese Position erreicht wurde.
Das Anzeigebauelement 162 weist einen durchsichtigen Drehwähler 164 auf, der in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung mit Ziffern, welche die Schaltposition 1 bis 4 angeben, und mit einem die Parkposition bezeichnenden Buchstaben P beschriftet ist, und eine Anzeigeeinrichtung 165, die sich in Verbindung mit der Drehung des Steuerelementes 161 auf der Rückseite des Drehwählers 165 dreht. Die Anzeigeeinrichtung 165 weist auf eine der fünf Positionen, die eine Parkposition und vier Schaltpositionen umfassen.
Wie in 23 dargestellt, weist das Verriegelungsbauelement 163 ein zylindrisches Verriegelungselement 170, einen Verriegelungsnocken 171, der sich in Verbindung mit der zylindrischen Verriegelungseinrichtung 170 dreht, einen Verriegelungskörper 172, der durch den Verriegelungsnocken 171 betätigt wird, und eine Blattfeder 173 auf, um den Verrieglungskörper 172 in 23 nach rechts vorzuspannen.
Der Verriegelungsnocken 171 ist ein ovales Element, das durch die rotierende zylindrische Verriegelungseinrichtung 170 gedreht wird, wobei er eine normale Position einnimmt, die während des Schaltens erzielt wird und in 23A als aufrechte Position dargestellt ist, eine offene Position, die durch eine 45°-Drehung nach links aus der normalen Position erzielt wird und in 23B dargestellt ist, und eine verriegelte Position, die durch eine 90°-Drehung nach rechts aus der normalen Position erzielt wird und in 23C dargestellt ist.
Der Verriegelungskörper 172 ist ein rechtwinkliges Element, das mit einer rechtwinkligen Öffnung 172a in der Mitte versehen ist und gelagert ist, wobei es ihm dabei gestattet ist, sich im Inneren einer in der Körpereinheit 160 ausgebildeten rechteckigen Öffnung 160a nach links und rechts in 23 zu bewegen. Die Außenumfangsfläche des Verriegelungsnockens 171 drückt gegen die Innenumfangsfläche der Öffnung 172a im Verriegelungskörper 172. Die vertikale Abmessung der Öffnung 172a ist beträchtlich größer als die Abmessung in Längsrichtung des Verriegelungsnockens 171. Außerdem ist die Abmessung in Querrichtung geringfügig größer als die mittlere Längsrichtungsabmessung des Verriegelungsnockens 171, so dass sich der Verriegelungskörper 172 nicht in irgendeiner signifikanten Weise nach rechts oder links bewegen kann, wenn sich der Verriegelungsnocken 171 in der verriegelten Position befindet. Ein rechteckiger Anschlagvorsprung 174 ist auf der Seitenfläche des Verriegelungskörpers 172 dem Steuerelement 161 zugewandt ausgebildet.
Die Stirnfläche des Steuerelementes 171, die der Körpereinheit zugewandt ist, ist mit einer Anschlagnut 166 versehen, die in der verriegelten Position gegen den Anschlagvorsprung 174 anschlägt, und mit einer Bewegungsnut 167, die dem Anschlagvorsprung 174 in der normalen Position zugewandt ist. Ein Vorsprung 168 zwischen der Bewegungsnut 167 und der Anschlagnut 166 fungiert als Anschlageinrichtung, welche verhindert, dass das System im normalen Betriebszustand eine Schaltposition verlässt und sich in die Parkposition bewegt, sogar wenn das Steuerelement 161 durch Anschlagen gegen den Anschlagvorsprung 174 betätigt wird.
Das Steuerelement 161 ist durch die Körpereinheit 160 gelagert, während es ihm ermöglicht ist, in fünf Positionen platziert zu sein: einer Parkposition und vier Schaltpositionen. Die Schaltpositionen können durch die Drehung des Steuerelementes 161 mit dem Daumen und dem Zeigefinger verändert werden. Das Steuerelement 161 ist mit einer (nicht dargestellten) Kabelaufwickeleinrichtung verbunden, die an der Körpereinheit 160 vorgesehen ist, und die Kabelseele eines Schaltkabels 180, dessen Stütze an der Kabelaufwickeleinrichtung befestigt ist, wird durch Drehung aufgewickelt oder ausgegeben. Das Vorderende der Kabelseele des Schaltkabels 180 ist mit der Betätigungseinrichtung 78 verbunden.
Wenn sich das Schaltsteuerelement 9a in der normalen Position (23A) befindet, d. h. wenn die zylindrische Verriegelungseinrichtung 170 nicht in Eingriff ist, kann das Steuerelement 161 in eine der vier Schaltpositionen gedreht werden, da der Anschlagvorsprung 174 in der Bewegungsnut 167 positioniert ist. Wenn ein Schlüssel in die zylindrische Verriegelungseinrichtung eingeführt wird und um 45° nach links gedreht wird, wird der Verriegelungsnocken 171 in gleicher Weise ro tiert, und die offene Position wird erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird dem Verriegelungskörper 172 gestattet, sich entgegengesetzt zur Vorspannkraft der Blattfeder 173 in 23 nach links zu bewegen (23B). Dadurch wird der blockierte Zustand, der durch das Anschlagen des Vorsprungs 168 und des Anschlagvorsprung 174 erzeugt wird, freigegeben, und es wird ermöglicht, dass sich das Steuerelement 161 in die Parkposition dreht. Der Anschlagvorsprung 174 ist der Anschlagnut 166 zugewandt, wenn das Steuerelement 161 in die Parkposition rotiert wird. Wenn der Schlüssel aus der offenen Position in diesem Zustand um 135° nach rechts gedreht wird, wird der Verriegelungsnocken 171 in der gleichen Weise rotiert und wird in die verriegelte Position bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Verriegelungskörper 172 durch die Vorspannkraft der Blattfeder 173 nach links in 23 bewegt ( 23C). Als Ergebnis kommt der Anschlagvorsprung 174 in Eingriff mit der Anschlagnut 166 und das Steuerelement 161 wird nicht verriegelt. Der Anschlagnocken 171 wird im Parkzustand in der verriegelten Position gehalten, falls der Schlüssel in diesem Zustand aus der zylindrischen Verriegelungseinrichtung entfernt wird.
Umgekehrt wird, um den Parkzustand freizugeben, der Schlüssel in die zylindrische Verriegelungseinrichtung 170 eingeführt und um 135° nach links gedreht, wodurch der Verriegelungsnocken 171 in der offenen Position platziert wird. Wenn dies erfolgt ist, wird der Verriegelungskörper nach links bewegt, was ermöglicht, dass das Steuerelement 161 rotiert wird. Der Verriegelungsnocken 171 wird in der normalen Position platziert, wenn der Schlüssel um 45° nach rechts gedreht wird, nachdem das Steuerelement 161 in einer der Schaltpositionen platziert wurde. In diesem Zustand wird der Verriegelungskörper 172 durch die Vorspannkraft der Blattfeder 173 nach rechts bewegt, und der Anschlagvorsprung 174 wird in der Bewegungsnut 167 platziert. In diesem Zustand kann sich das Steuerelement 161 lediglich zwischen den vier Schaltpositionen bewegen, wie zuvor beschrieben. Als Ergebnis kann die Parkposition sogar irrtümlicherweise nicht in Eingriff gebracht werden. In diesem Zustand wird der Schlüssel entfernt und es wird mit der Fahrt begonnen.
Wie in 24 dargestellt, weist eine innenliegende Schaltnabe 10b im Wesentlichen die gleiche Struktur wie die in 17 dargestellte auf, wobei der Unterschied darin besteht, dass ein Schaltkabel direkt mit der Betätigungseinrichtung 78 verbunden ist. Die in 17 dargestellte Ausführungsform zieht eine Anordnung in Betracht, bei der die Betätigungseinrichtung 78 durch einen Motor 29 gedreht wird, hingegen zieht die in 24 dargestellte Ausführungsform eine Anordnung in Betracht, bei der die Betätigungseinrichtung 78 durch das Schaltkabel gedreht wird. In jeglicher übriger Hinsicht ist der Aufbau der gleich wie bei der in 17 dargestellten Ausführungsform und die zugehörige Beschreibung entfällt daher.
Diese Ausführungsform zieht eine Anordnung in Betracht, bei der ein Rotieren des Steuerelementes 171 des Schaltsteuerelementes 9a in die Parkposition dazu führt, dass eine Drehung der Betätigungseinrichtung 78 erfolgt, eine entsprechende Rotation der Hülse 77 in die verriegelte Position PK erfolgt, und eine gesteuerte Rotation der innenliegenden Schaltnabe 10b erfolgt, so dass ein Geräusch erzeugt wird, wenn das Nabengehäuse 43 rotiert wird. Als Ergebnis wird die Wahrscheinlichkeit eines Diebstahls reduziert und ein Fahrraddiebstahl wird in gleicher Weise wie bei den zwei zuvor beschriebenen Ausführungsformen verhindert. Außerdem wird durch das Platzieren des Steuerelementes 161 in der Parkposition ermöglicht, dass dieser Zustand durch die zylindrische Verriegelungseinrichtung 170 beibehalten wird, und daher ist eine Rückkehr in eine Schaltposition unmöglich, bis die zylindrische Verriegelungseinrichtung 170 entriegelt wird. Dies verhindert das Entriegeln der Diebstahlsicherungsvorrichtung 85 in der Diebstahlsicherungsposition und macht einen Diebstahl weniger wahrscheinlich.
Auch wenn die drei zuvor beschriebenen Ausführungsformen sich auf eine innenliegende Schaltnabe 10 für ein Hinterrad 7 bezogen haben, ist es ebenfalls möglich, die Diebstahlsicherungsvorrichtung 85 im Inneren einer Vordernabe 120 für ein Vorderrad 6, wie dargestellt in 25, zu montieren. Bei dieser Ausführungsform weist die vordere Nabe 120 eine Nabenachse 41b und ein Nabengehäuse 43b auf, das drehbar auf der Nabenachse 41b gelagert ist. Verzahnungszähne 113b sind in der Innenumfangsfläche des Nabengehäuses 43b ausgebildet. Eine Hülse 77a ist drehbar um die Außenseite der Nabenachse 41b montiert, und ein Verriegelungshebel 121 ist im Basisendabschnitt der Hülse 77a drehbar montiert. Der Aufbau der Diebstahlsicherungsvorrichtung 85 ist der gleiche wie bei der zuvor beschriebenen zweiten Ausführungsform, und die zugehörige Beschreibung entfällt daher.
Bei dieser Ausführungsform ist ein Verriegelungssteuerelement beispielsweise an der Lenkstange 15 angeordnet. Dieses Verriegelungssteuerelement kann im Wesentlichen dieselbe Struktur wie das Schaltsteuerelement 9a haben. Insbesondere kann das Verriegelungssteuerelement mit einer Körpereinheit und einem Steuerelement ausgerüstet sein. Das Steuerelement kann sich zwischen der Parkposition und den Fahrpositionen bewegen. Diese Fahrpositionen entsprechen der Mehrzahl von Schaltpositionen. Das Verriegelungssteuerelement ist mit einer Einrichtung versehen, die ermöglicht, dass eine zylindrische Verriegelungseinrichtung oder dergleichen mit einem Schlüssel in der Parkposition verriegelt wird, und die verhindert, dass eine Rückkehr aus der Parkposition in eine Fahrtposition erfolgt, bis ein numerisches Passwort eingegeben wurde, ein Schlüssel eingeführt wurde oder eine andere derartige Entriegelungsoperation durchgeführt wurde. Es ist möglich, ein derartiges Verriegelungssteuerelement und den Verriegelungshebel 121 mit Hilfe eines Kabels zu verbinden, um zu ermöglichen, dass das Verriegelungssteuerelement die Hülse 77a dreht, und um das bewegliche Element zwischen einer verriegelten Position und entriegelten Position zu bewegen.
Obwohl die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beinhalteten, dass eine Radnabe mit einer Diebstahlsicherungsvorrichtung versehen wird, ist es ebenfalls möglich, die Diebstahlsicherungsvorrichtung 85a im Inneren der innenliegenden Schaltkurbel 130 eines Antriebsbauelementes 5 zu montieren, wie in 26 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform kann die innenliegende Schaltkurbel 130 zwischen zwei Stufen (hoch und niedrig) verriegelt oder verschoben werden. Die innenliegende Schaltkurbel 130 weist ein Tretlager 132 auf (das eine Kurbelachse 131 aufweist, die am Tretlageraufnahmebauelement 2a des Fahrradrahmenkörpers 2 montiert ist), linke und rechte Kurbelarme 133a und 133b, einen Planetengetriebemechanismus 134, ein Kurbelzahnrad 135, das mit dem Planetengetriebemechanis mus 134 verbunden ist, und eine Diebstahlsicherungsvorrichtung 85a, die am Planetengetriebemechanismus 134 vorgesehen ist.
Die Kurbelachse 131 ist im zylindrischen Tretlager 132 drehbar gelagert, und die Kurbelarme 133a und 133b sind an beiden Enden mit Hilfe eines Befestigungsbolzens 140 nicht-drehbar montiert. Das Drehlager 132 weist einen zylindrischen Drehlagerkörper 141 zum Lagern der Kurbelachse 131, ein Gehäusebauelement 142, das am rechten Ende des Tretlagerkörpers 141 integral ausgebildet ist, und einen Befestigungsbolzen 143 auf, der am linken Ende des Tretlagerkörpers 141 montiert ist. Das Tretlager 132 ist am Tretlagerbauelement 2a durch festes Anziehen mit Hilfe des Befestigungsbolzens 143 montiert, der Tretlagerkörper 141 ist in das Tretlagerbauelement 2a eingesetzt und ist bezüglich des Rahmenkörpers 2 durch einen am Gehäusebauelement 142 montierten Befestigungsarm 144 nichtdrehbar angeschlagen. Das Gehäusebauelement 142, das ausgelegt ist, um den Planetengetriebemechanismus 134 in seinem Inneren unterzubringen, weist ein scheibenförmiges Bauelement 142a auf, das am rechten Ende Tretlagerkörpers 141 angeordnet ist, und ein zylindrisches Bauelement 142b, das sich vom Außenumfangsabschnitt des scheibenförmigen Bauelementes 142a nach rechts in 26 erstreckt.
Wie in 27 dargestellt, weist der Planetengetriebemechanismus 134 ein Ringzahnrad 145, das an der Innenumfangsfläche des zylindrischen Bauelementes 142b ausgebildet ist, drei Planetenzahnräder 146 (von denen lediglich eines in 27 dargestellt ist), die mit dem Ringzahnrad 145 in Verzahnungseingriff sind, und ein Sonnenrad 147 auf, das mit den Planetenrädern 146 in Verzahnungseingriff ist.
Die Planetenräder 146 sind in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung um einen ringförmigen Rahmenkörper 148 angeordnet, der am Kurbelzahnrad 135 befestigt ist, und sie sind am Rahmenkörper 148 drehbar gelagert. Der Rahmenkörper 148 ist durch einen Kurbelarm 133b und das Gehäusebauelement 142 drehbar gelagert, und eine schwenkbare Antriebsklinke 155 ist um die Innenseite dieses Rahmenkörpers angeordnet. Lediglich die Vorwärtsrotation der Kurbelachse 131 wird durch die Antriebsklinke 155 auf den Rahmenkörper 148 übertragen.
Der Rahmenköper 148 kann durch die Antriebsklinke 155 lediglich in Vorwärtsrichtung integral mit der Kurbelachse 131 rotiert werden. Außerdem sind eine große Anzahl von Anschlagnuten 148a in radialer Richtung in der linken Seitenfläche des Rahmenkörpers 148 ausgebildet. Die Planetenräder 146 weisen ein großes Zahnrad 146a und ein kleines Zahnrad 146b auf. Das große Zahnrad 146a ist mit dem Ringzahnrad 145 in Verzahnungseingriff, und das kleine Zahnrad 146b ist mit dem Sonnenrad 147 in Verzahnungseingriff. Das Sonnenrad 147 ist an der Kurbelachse 131 drehbar montiert. Eine Antriebsklinke 149 ist im Inneren des Sonnenrades 147 angeordnet, das durch die Antriebsklinke 149 lediglich in Verbindung mit der Vorwärtsrotation der Kurbelachse 131 rotiert wird.
Eine Schaltplatte (Schaltscheibe) 151 ist um das Innere des zylindrischen Bauelementes 142b des Gehäusebauelementes 142 nicht-drehbar montiert, hingegen ist es ihr gestattet, sich in axialer Richtung zu bewegen. Die Schaltplatte 151 wird durch das Drehen eines Schalthebels 152 in axialer Richtung bewegt. Die Schaltplatte 151 ist auch durch eine (nicht dargestellte) Vorspanneinrichtung nach links in 27 vorgespannt. Der Schalthebel 152 ist durch das Gehäusebauelement 142 schwenkbar gelagert, ein (nicht dargestellter) geneigter Nocken ist auf der Seitenfläche ausgebildet, der auf diese Umschaltplatte 151 auftrifft, und die Schaltplatte 151 wird durch Drehen in axialer Richtung bewegt. Ein Schaltkabel ist am oberen Ende montiert. Das Schaltsteuerelement weist beispielsweise drei Positionen auf (Position hoher Geschwindigkeit, Position geringer Geschwindigkeit und Parkposition) und kann in der Parkposition verriegelt werden, um ein Beibehalten dieser Position zu ermöglichen. Dieses Schaltsteuerelement kann im Wesentlichen dasselbe sein wie dasjenige, welches in Bezug zur dritten Ausführungsform offenbart ist.
Eine radiale Anschlagnut 151a, die in der Lage ist, mit den im Rahmenkörper 148 ausgebildeten Anschlagnuten 148a in Verzahnungseingriff zu kommen, ist in der rechten Seitenfläche der Schaltplatte 151 ausgebildet. Zusammen mit der Schaltplatte 151 bilden diese Anschlagnuten 148a und 151a die Diebstahlsicherungsvorrichtung 85a. Außerdem ist eine Schaltklinke 151b, die ausgelegt ist, um die An triebsklinke 155 ohne ein Antreiben zu drehen, am rechten Ende um die Innenseite der Schaltplatte 151 herum ausgebildet. Außerdem ist ein Zahnbauelement 151c, welches mit dem zylindrischen Bauelement 142b in Verzahnungseingriff ist, um die Außenseite der Schaltplatte 151 herum ausgebildet.
Das Kurbelzahnrad 135 dreht sich integral mit dem Rahmenkörper 148. Das Kurbelzahnrad 135 ist durch den Kurbelarm 133b und das Gehäusebauelement 142 über den Rahmenkörper 148 drehbar gelagert. Wenn in der auf diese Weise konfigurierten innenliegenden Schaltkurbelanordnung 130 das Schaltsteuerelement in die Position hoher Geschwindigkeit gedreht wird, wird der Schalthebel 152 mittels des Schaltkabels (wie dargestellt in 27A) gedreht, und die Schaltplatte 151 wird in die Position hoher Geschwindigkeit auf der linken Seite bewegt. In diesem Zustand sind der Rahmenkörper 148 und die Kurbelachse 131 durch die Antriebsklinke 155 verbunden. Als Ergebnis wird die Vorwärtsdrehung der Kurbelachse 131 direkt auf den Rahmenkörper 148 übertragen, und das Kurbelzahnrad 135 wird mit gleicher Drehzahl wie die Kurbelachse 131 rotiert.
Wenn das Schaltsteuerelement in die Position geringer Geschwindigkeit gedreht wird, wird der Schalthebel 152 mittels des Schaltkabels, wie dargestellt in 27B, gedreht, und die Schaltplatte 151 wird in die Position geringer Geschwindigkeit in der Mitte bewegt. In diesem Zustand wird die Antriebsklinke 155 durch die Schaltklinke 151b der Schaltplatte 151 gedreht, und die Antriebsklinke 155 kann kein Antreiben durchführen. Als Ergebnis wird die Verbindung zwischen dem Rahmenkörper 148 und der Kurbelachse 131 freigegeben. Wenn dies erfolgt ist, wird die Vorwärtsdrehung der Kurbelachse 131 auf das Sonnenrad 147 mittels der Antriebsklinke 149 übertragen. Wenn das Sonnenrad 147 in Vorwärtsrichtung gedreht wird, rotiert das Planetenrad 146 um seine Achse in entgegengesetzter Richtung und führt ein Umlaufen um das Sonnenrad in Vorwärtsrichtung mit verminderter Drehzahl durch. Als Folge rotiert das Kurbelrat 135 mittels des Rahmenkörpers 148 mit verminderter Drehzahl.
Wenn das Schaltsteuerelement in die Parkposition gedreht wird, wird dieser Zustand durch Eingabe eines Passwortes, die Verwendung eines Schlüssels oder dergleichen bewahrt. Wenn das Schaltsteuerelement in dieser Parkposition platziert wird, wird der Schalthebel 152 mittels eines Schaltkabels gedreht, und die Schaltplatte 151 wird in der verriegelten Position auf der rechten Seite platziert, wie in 27C dargestellt. In diesem Zustand wird die Antriebsklinke 155 durch die Schaltklinke 151b der Schaltplatte 151 gedreht und kann nicht mehr angetrieben werden. Außerdem kommen die Anschlagnut 151a und die Anschlagnuten 148a miteinander in Eingriff, und der Rahmenkörper 148 mit dem Gehäusebauelement 142 verbunden und mittels der Schaltplatte 151 verriegelt. Demzufolge ist die Kurbelachse 131 verriegelt, und das Kurbelzahnrad 135 dreht sich nicht, wenn ein Versuch unternommen wird, die Kurbelarme 133a und 133b in Vorwärtsrichtung zu drehen. Wenn jedoch ein Rotieren der Kurbelarme 133a und 133b in Rückwärtsrichtung veranlasst wird, kommt die Antriebsklinke 149 außer Eingriff vom Sonnenrad 147, und die Kurbelachse 131 ist in der Lage zu rotieren, sogar wenn der Rahmenkörper 148 verriegelt wurde. Jedoch wird die Rotation der Kurbelachse 131 nicht auf das Kurbelrad übertragen. Demzufolge kann das Fahrrad in diesem verriegelten Zustand nicht durch Treten der Pedale weggefahren werden, was einen Diebstahl weniger wahrscheinlich macht.
Es ist ebenfalls möglich, dass die Umschaltplatte durch eine geeignete Vorspanneinrichtung von der linken Seite in 27 vorgespannt wird und dass die Umschaltplatte und der Rahmenkörper 148 in der verriegelten Position eine Relativdrehung durchführen. In diesem Fall wird die Rotation gesteuert und ein Geräusch wird durch eine Relativdrehung erzeugt.
28 stellt eine weitere Ausführungsformn dar, bei der es sich um eine Modifikation der zuvor beschriebenen dritten Ausführungsformn handelt. Bei dieser Ausführungsform ist, wie bei der dritten Ausführungsform, ein Schaltsteuerelement 9b in der Parkposition mittels eines Schlüssels 181 verriegelt.
In 28 weist das Schaltsteuerelement 9b eine Körpereinheit 160b, die integral mit dem rechten Bremshebel 16 ausgebildet ist, und ein Steuerelement 161a auf, die an der Körpereinheit 160b drehbar montiert ist. Die Körpereinheit 160b weist ein kreisförmiges Anzeigebauelement 162a zum Anzeigen einer Schaltposition oder der Parkposition und ein Verriegelungsbauelement 163a auf, um das Steuerelement 161a in der Parkposition zu halten, wenn diese Position erreicht wurde. Das Anzeigebauelement 162a ist an der Körpereinheit 160b drehbar gelagert, und es ist ihm gestattet, sich in Verbindung mit dem Steuerelement 161a zu drehen. Eine Anzeigeeinrichtung 165a, welche [i] Ziffern anzeigt, welche die vier Schaltpositionen 1 bis 4 bezeichnet, mit denen die Körpereinheit 160b beschriftet ist, und [ii] einen Buchstaben anzeigt, welcher die Parkposition P bezeichnet, ist auf der Oberfläche des Anzeigebauelementes 162a montiert. Die Anzeigeeinrichtung 167a weist auf die Parkposition oder eine der Schaltpositionen (vier Betätigungspositionen).
Wie in den 29 und 30 dargestellt, weist das Verriegelungsbauelement 163a eine zylindrische Verriegelungseinrichtung 170a auf, die mit dem Schlüssel 181 rotiert werden kann, ein Verriegelungselement 172b, das sich geradlinig in Verbindung mit der zylindrischen Verriegelungseinrichtung 170a bewegt, eine Schraubenfeder 173a, welche das Verriegelungselement 172b nach rechts in 29 vorspannt. Die zylindrische Verriegelungseinrichtung 170 wird beispielsweise bei einer hufeisenförmigen Fahrradverriegelungseinrichtung verwendet und enthält in ihrem Inneren ein zylindrisches Bauelement 170b, das sich mittels eines Schlüssels 181 drehen lässt. Dieses zylindrische Bauelement 170b kann durch Einführen eines Schlüssels 181 zwischen der in 28 dargestellten ersten horizontalen Position und einer (in 29 dargestellten) zweiten Position rotiert werden, die erhalten wird, indem man den Schüssel um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn aus der ersten Position dreht. Ein vorstehender Stift 171a erstreckt sich in die rückwärtige Fläche (Rückseite bezüglich der Schlüsseleinführfläche) des zylindrischen Bauelementes 170b der zylindrischen Verriegelungseinrichtung 170a.
Das Verriegelungselement 172b, das in Form eines U-Stahls vorliegt, ist durch die Körpereinheit 160b gelagert, hingegen ist es ihm gestattet, sich in Axialrichtung der Lenkerbaugruppe zu bewegen. Ein Schlitz 172c, neben dem der vorstehende Stift 171a des zylindrischen Bauelementes 170b ansteht, ist in der Seitenfläche des Verriegelungselementes 172b ausgebildet, die der zylindrischen Verriegelungseinrichtung zugewandt ist. Bedingt durch das In-Anschlag-Kommen des vorstehenden Stiftes 171a gegen den Schlitz 172c, erfolgt ein Vorschieben oder Zurückziehen des Verriegelungselementes 172b, und zwar aus [i] der in 30A dargestellten vorderen Position, und [ii] der in 30B dargestellten Entriegelungsposition (die durch Zurückziehen aus der vorderen Position erreicht wird), und zwar durch die Rotation des zylindrischen Bauelementes 170b zwischen der ersten und der zweiten Position.
Die Schraubenfeder 173a, die gegen einen Anschlagstreifen 160c anschlägt, dessen Basisabschnitt am Körperabschnitt 160b angeordnet ist und gegen einen Anschlagstreifen 172d anschlägt, dessen vorderes Ende am Verriegelungselement 172b angeordnet ist, spannt das Verriegelungselement 172b in Richtung des Steuerelementes 161a vor. Die Stirnfläche des Steuerelementes 161a, die gegenüberliegend der Körpereinheit 160b ist, ist mit einer Anschlagnut 166a versehen, die dem vorderen Ende des Verriegelungselementes 172b zugewandt ist, wenn das Steuerelement 161a in die Parkposition bewegt wurde, und mit einer Bewegungsnut 167a, die dem vorderen Ende des Verriegelungselementes 172b zugewandt ist, wenn die Schaltpositionen der Gänge 1 bis 4 erreicht wurden. Die Anschlagnut 166a weist eine C-Form auf, um zu ermöglichen, dass das vordere Ende des Verriegelungselementes 172b in Übereinstimmung mit der Parkposition ansteht, und die bewegliche Nut 167a weist eine Fächerform in Übereinstimmung mit den Schaltpositionen der Gänge 1 bis 4 auf. Ein Wandbauelement 168a zwischen der beweglichen Nut 167a und der Anschlagnut 166a drückt gegen das vordere Ende des Verriegelungselementes 172b im normalen Fahrzustand und fungiert somit als Anschlageinrichtung, welche verhindert, dass das System aus einer Schaltposition in Parkposition oder umgekehrt mittels Betätigung des Steuerelementes 161a umgeschaltet wird.
Das Steuerelement 161 ist durch die Körpereinheit 160b gelagert, hingegen ist es ihm gestattet, in fünf Positionen platziert zu werden: vier Schaltpositionen und eine Parkposition. Die Betätigungspositionen können durch das Greifen und Drehen des Steuerelementes 161a mit dem Daumen und dem Zeigefinger verändert werden. Das Steuerelement 161a ist mit einer (nicht dargestellten) Kabelaufwickeleinrichtung verbunden, die an der Körpereinheit 160b vorgesehen ist, und die Kabelseele eines Schaltkabels 180, dessen vorderes Ende an der Kabelaufwickeleinrichtung befestigt ist, wird durch das Drehen aufgewickelt oder ausgegeben. Das vordere Ende der Kabelseele des Schaltkabels 180 ist mit der Betätigungseinrichtung 78 der innenliegenden Schaltnabe 10b verbunden (24).
Wenn der Schlüssel 181 in die zylindrische Verriegelungseinrichtung 170a des Schaltsteuerelementes 9b eingeführt wird, spannt die Schraubenfeder 173a das Verriegelungselement 172b in Richtung des Steuerelementes 161a vor, so dass das zylindrische Bauelement 170b ebenfalls in der ersten Position platziert wird (30A). Das Ergebnis davon ist, dass, wenn das Steuerelement 161a in einer der vier Schaltpositionen platziert wird, das vordere Ende des Verriegelungselementes 172b in die bewegliche Nut 167a vorsteht und das Steuerelement 161a lediglich zwischen den Schaltpositionen der Gänge 1 bis 4 gedreht werden kann. Wenn sich das Steuerelement 161a in der Parkposition befindet, steht das vordere Ende des Verriegelungselementes 172b in die Anschlagnut 166a vor, und das Steuerelement 161a ist in der Parkposition verriegelt.
Durch Einführen des Schlüssels 181 in die zylindrische Verriegelungseinrichtung 170a wird das zylindrische Bauelement 170b um 90° aus der ersten Position in die (in 30B dargestellten) zweite Position gedreht, wenn das System aus der Parkposition in eine Schaltposition bewegt wird oder umgekehrt. Als Ergebnis erfolgt ein Zurückziehen des Verriegelungselementes 172b entgegengesetzt zur Vorspannkraft der Schraubenfeder 173a, und das vordere Ende des Verriegelungselementes 172b kommt außer Eingriff von der beweglichen Nut 167a oder der Anschlagnut 166a. Diese Anordnung gestattet, dass das Steuerelement 161a zwischen den Schaltpositionen und der Parkposition rotiert wird. Das Steuerelement 161a kann daher aus der Parkposition in eine Schaltposition oder umgekehrt bewegt werden, wenn beispielsweise das Steuerelement 161a mit der rechten Hand gedreht wird, während der Schlüssel 181 in der linken Hand gehalten wird und das zylindrische Bauelement 170b in die zweite Position gedreht wird. Wenn die durch die linke Hand ausgeübte Kraft gelöst wird, nachdem die Betätigung des Steuerelementes 161a abgeschlossen ist, wird das Verriegelungselement 172b durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 173a vorgeschoben, und das zylindrische Bauelement 170b bewegt sich aus der zweiten Position in die erste Position, und das vordere Ende des Verriegelungselementes 172b wird somit durch die bewegliche Nut 167a oder die Anschlagnut 166a gestoppt, und das Steuerelement 161a wird lediglich zwischen den vier Schaltpositionen rotiert oder ist in der Parkposition verriegelt.
Der Schlüssel 181 ist im normalen Fahrzustand aus der zylindrischen Verriegelungseinrichtung 170a entfernt, und der Schlüssel 181 wird lediglich, wenn das Fahrrad während des Parkens verriegelt wird oder zu Beginn des Fahrens entriegelt wird, in die zylindrische Verriegelungseinrichtung 170a eingeführt (und das zylindrische Bauelement 170b aus der ersten Position in die zweite Position gedreht). Diese Anordnung ermöglicht es, das Verriegelungselement 172b zurückzuziehen und das Steuerelement 161a aus einem gewählten Zustand in den Parkzustand zu drehen oder umgekehrt. Wenn das Steuerelement 161a in die Parkposition gedreht wird, wird die mit einer Kabelseele verbundene Betätigungseinrichtung 78 rotiert, die Hülse 77 wird in die verriegelte Position PK in entsprechender Weise gedreht, die Drehung der innenliegenden Schaltnabe 10b wird gesteuert, und das Nabengehäuse 43 rotiert und erzeugt Geräusche. Als Ergebnis kann ein Diebstahl behindert und ein Fahrraddiebstahl in gleicher Weise wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen verhindert werden. Außerdem wird dieser Zustand beibehalten, wenn das Steuerelement 161a in der Parkposition platziert wird, was eine Rückkehr in die Schaltposition unmöglich macht, solange das Verriegelungselement 172b nicht durch die zylindrische Verriegelungseinrichtung 170a zurückgezogen wird. Dies verhindert ein Entsperren der Diebstahlsicherungsvorrichtung 85 in der Diebstahlsicherungsposition und macht einen Diebstahl weniger wahrscheinlich.
Außerdemn wird der Schlüssel 181 während der Fahrt nicht verwendet und sollte lediglich während des Verriegelns oder des Entriegelns in die zylindrische Verriegelungseinrichtung 170a eingeführt werden, was es ermöglicht, diesen Schlüssel zusammen mit einem Fahrradverriegelungsschlüssel, der während der Fahrt in das Schloss eingeführt ist, aufzubewahren und dadurch wird die Wahrscheinlichkeit eines Verlustes des Schlüssels 181 vermindert.
Zwar wurden zuvor verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, jedoch können weitere Modifikationen verwendet werden, ohne von Geist und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können Größe, Form, Ort und Orientierung der verschiedenen Bauelemente nach Wunsch verändert werden. Die Funktionen eines Einzelelementes können durch zwei Elemente übernommen werden, und umgekehrt. Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen war die Diebstahlsicherungsvorrichtung an einer innenliegenden Schaltnabe, einer vorderen Nabe oder einer Kurbel vorgesehen, jedoch ist die Erfindung nicht ausschließlich auf dies Optionen eingeschränkt, und die Diebstahlsicherungsvorrichtung kann an einem beliebigen Bauelement vorgesehen sein, solange dieses Bauelement während des Fahrens rotieren kann. In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen wurden vierstufige Gangschalteinrichtungen verwendet, jedoch beinhaltet die eine Vielzahl von Stufen aufweisende Gangschalteinrichtung auch stufenlose Gangschalteinrichtungen. Somit versteht es sich, dass der Schutzumfang der Erfindung nicht durch die offenbarten speziellen Strukturen eingeschränkt ist. Stattdessen sollte der tatsächliche Schutzumfang der Erfindung durch die folgenden Ansprüche bestimmt sein.

Claims

Fahrradnabe, aufweisend: eine Nabenachse (41); ein drehbares Nabengehäuse (43), das sich relativ zur Nabenachse (41) bewegt; einen Diebstahlsicherungsmechanismus, der zwischen einem Diebstahl-Sicherungszustand oder einem Freigabezustand umschaltbar ist; und einen Auswahlmechanismus zum Auswählen entweder des Diebstahlsicherungszustandes oder des Freigabezustandes; wobei der Diebstahlsicherungsmechanismus einen Bewegungssteuermechanismus beinhaltet, der verhindert, dass sich das Nabengehäuse (43) relativ zur Nabenachse (41) dreht, wenn sich der Diebstahlsicherungsmechanismus im Diebstahlsicherungszustand befindet; dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe weiter einen Planetengetriebemechanismus (44) aufweist, der mindestens ein Sonnenrad (60, 61, 62), das sich um die Achse (41) dreht, mindestens ein Planetenrad (63a, 63b, 63c), das mit dem Sonnenrad (60, 61, 62) in Eingriff ist, und ein Ringzahnrad (64) beinhaltet, das mit dem Planetenrad (63b) in Eingriff ist, und wobei der Bewegungssteuermechanismus die Bewegung des Nabengehäuses (43) relativ zur Nabenachse (41) verriegelt, indem er das Sonnenrad (60) und die Nabenachse (41) nicht-drehbar verriegelt.
Nabe nach Anspruch 1, bei welcher der Planetengetriebemechanismus (44) mindestens zwei Sonnenräder (60, 62) beinhaltet, und die Nabe weiter ei nen ersten Kupplungsmechanismus (70) aufweist, der verhindert, dass sich ein erstes Sonnenrad (60) um die Achse (41) in der einen Richtung dreht; und wobei der Bewegungssteuermechanismus einen zweiten Kupplungsmechanismus (90) aufweist, der verhindert, dass sich ein zweites Sonnenrad (62) um die Achse (41) in entgegengesetzter Richtung dreht.
Nabe nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Auswahlmechanismus eine Muffe (77) aufweist, die durch die Achse (41) drehbar gelagert ist, und wobei der Bewegungssteuermechanismus aufweist: ein bewegliches Element (103a), das relativ zur Nabenachse (41) nichtdrehbar befestigt ist, wobei sich das bewegliche Element (103a), reagierend auf eine Rotation der Muffe (77), in axialer Richtung relativ zur Nabenachse (41) bewegt; ein Bremselement (114), das durch das bewegliche Element (103a) drehbar gelagert ist, wobei das Bremselement (114) einen Eingreifmechanismus beinhaltet, welcher mit dem Nabengehäuse (42) nicht-drehbar in Eingriff kommt, so dass sich das Bremselement (114) relativ zum beweglichen Element (103a) dreht, wenn das bewegliche Element (103a) in einer ersten Axialposition angeordnet ist, und der vom Nabengehäuse (43) außer Eingriff kommt, wenn das bewegliche Element (103a) in einer zweiten Axialposition angeordnet ist; und ein Vorspannelement (119), welches das Bremselement (114) gegen das bewegliche Element (103a) drückt.
Nabe nach Anspruch 3, welche weiter einen Kontaktdruck-Einstellmechanismus aufweist, der einen Kontaktdruck zwischen dem Bremselement (114) und dem beweglichen Element (103a) einstellt.