技术领域
[0001] 一方面，本发明涉及自行车用保持件(Halterungselement)，其设立用于将自行车车架与链条变速系统的后变速机构相连，以及另外两个方面，本发明分别涉及具有保持件的自行车。
相关背景技术
[0002] 通常，后变速机构借助换档钩环被固定在自行车车架的右侧勾爪上。换档钩环通常是独立于自行车车架的保持件(例如参见DE202019000904U1、EP3095684B1、EP3187402B1和US2013/0241175A1)，其安装在右侧勾爪上并具有相对于后轮轴径向错开的安装孔以安装变速器的主体件。即便术语“换档钩环”最初涉及安装孔本身，但按专业用语将具有安装孔的保持件称为“换档尾钩”。按照英语专业用语，术语“吊架”常用于该保持件。也公开了如下自行车车架，其具有被集成到右侧勾爪中的、尤其一体式的换档尾钩(例如参见US4,565,383和DE-OS2260252)，但这在本申请的上下文中没有太大意义。
[0003] 为了安装后变速机构，相对于自行车车架独立的换档尾钩一般在其一端与后轮轴同轴地被固定在车架上并且在其另一端连接至后变速机构的主体件(也称为B-转向节)。该主体件可相对于换档尾钩绕一个转动轴线(B轴)转动，以便该变速器能被转动调节到与后转轮的后轮轴和进而链轮组相关的相对理论位置中。因此，可绕转动轴线(P轴)转动地安装在活动件(也称为P-转向节)上的链条导向机构可被置于正确的初始位置。该活动件通过运动机构、尤其是转动机构连接至该主体件。
[0004] 换档尾钩根据制造商和安装形式而截然不同。它们可以如已描述的那样被设计成与车架成一体，或者如在这里特别有意义地以单独零件形式存在。单独的换档尾钩一般或是通过速动夹轴、或是通过插入轴(Steckachse)被夹紧在车架上。不仅可以夹装在车架外侧面上，也可以夹装在车架内侧面上。这导致变速器根据所用换档尾钩的不同而相对于后轮轴且也相对于链轮组处于不同的位置。在轴向上和在径向上的定位差异使得变速器设计和其安装变得复杂。变速器必须根据换档尾钩被重新调整。
[0005] 由同一申请人的专利申请DE102018206104中公开了可以借助多个功能件调整保持件以适应自行车车架的保持部，该功能件例如可以补偿前述定位差异，但也能将后轮安装时的简易化准备妥当。
具体实施方式
[0155] 图1示出根据本发明的保持件1的立体图，其包括由塑料构成的区域2和由金属构成的区域3。在一个根据本发明的实施方式中，由塑料构成的区域2与由金属构成的区域3固定连接，但为了看得更清楚起见，在图1中选择了两个区域2、3未连接的图示。两个区域2、3相互连接的图示可在图2a和图2b中看到。保持件1设立用于将自行车车架4与链条变速系统的后变速机构5相连，就像例如在图5a至图5c中看到的那样。为了准备好这种连接，保持件1包括第一部段，第一部段具有开口或凹口6以供安放自行车后轮轴的局部例如插入轴所用。保持件1还包括第二部段，其具有安装孔7，后变速机构5的主体件可被固定在安装孔处。
[0156] 如图1所示，由金属构成的区域3可以设计成接板状并且不仅形成开口或凹口6、还形成安装孔7。为了将后变速机构5安装到保持件1上，可以将一个拧入套8装入安装孔7中并且例如以压配合保持在其中。拧入套8可以在一侧具有突出的边缘，从而后变速机构5在与该边缘相反的一侧的拧入可导致保持件1与后变速机构5之间的固定连接。
[0157] 为了将如图1、图2a和图2b所示的保持件1安装在自行车车架4的对应的后保持部9的内侧面上，保持件1可以借助与所述开口或凹口6对齐构成的容纳部10连接至后保持部9。为此，容纳部10可以与保持部9的保持孔11处于形状配合中，就像例如在图3a和图3b中看到的那样。
[0158] 在将容纳部10设计成由由塑料构成的区域2构成的情况下建议，用如下材料支持所述区域，该材料的强度和耐磨强度高于塑料。这例如可以借助被装入容纳部30中的紧固螺钉12来实现，紧固螺钉延伸穿过容纳部10和必要时伸入所述开口或凹口6中。在紧固螺钉12与容纳部10之间的连接可以借助螺纹连接进行，在这里，紧固螺钉12的外螺纹优选咬合入容纳部10的内螺纹中。即，紧固螺钉12可以被旋拧入容纳部10中。
[0159] 设置用于将紧固螺钉12拧入容纳部10的螺纹连接优选被设计成左旋螺纹。这可能对于借助插入轴将后轮安装到自行车车架4上是有利的。通过这种方式，可以在将紧固螺钉12拧入容纳部10中时使紧固螺钉12逆时针旋转。例如在随后加入延伸穿过紧固螺钉12的插入轴时，可以在插入轴的外表面和紧固螺钉12的内表面之间存在一定摩擦力。就是说，插入轴的转动可以至少部分被传递至紧固螺钉12。因此借助左旋螺纹避免了将插入轴拧入紧固螺钉12中导致其拧松。取而代之，插入轴的拧入也可导致紧固螺钉12在容纳部10中紧固。作为其它可能设计，左旋螺纹可被设计成具有两种螺距(Gewindegang)，这可能针对所述的将紧固螺钉12拧入容纳部10的情况提供有利条件。在此，较大的螺距可帮助紧固螺钉12不会被拧得过死。
[0160] 为了使得从紧固螺钉12的头部传递至保持部9的力均匀力分布，可以在紧固螺钉12的头和容纳部10之间以及贴靠保持部9地加入垫片13。
[0161] 在将保持件1安装到保持部9上之后，容纳部10可以完全占满保持部9的保持孔11，并且保持孔11在一侧邻接垫片13或紧固螺钉12的头部并在另一侧邻接保持件1的第一部段。
[0162] 在保持件1的一个可能实施例中，保持件1的贴靠保持部9的内侧面的区域由由塑料构成的区域2构成。在一个优选实施方式中，在制造保持件1时该区域可以被设计成不一样厚并且起到了间隔垫片14的作用，其按照规定将由金属构成的区域相对于自行车车架4的对应的后保持部9定位。
[0163] 为了借助例如插入轴来安装后轮，插入轴至少经过紧固螺钉12和一个与后轮相连的后轮毂15如例如图3a和图3b所示地被引导穿过。因此，在安装时可以将由后轮轴构成的插入轴导向结构16与开口或凹口6以及紧固螺钉12的通孔对齐取向。为了简化这种对准取向，保持件1可以具有例如朝向后轮毂15轴向突出的凸缘17，凸缘可以具有导向开口或导向凹口18。这种在这里呈U形被示出的导向开口或导向凹口18可以如此设计，后轮毂15的插入轴导向结构16的套筒可以沿着导向开口或导向凹口18的表面滑动，直至其贴靠U形的隆起部，由此可以获得插入轴导向结构16与所述开口或凹口6的对准取向。
[0164] 保持件1可以就像在如图所示的实施例中实现的那样具有导向表面区19、20，其可以至少由第一边缘21和对置的第二边缘22界定。在第一边缘21和第二边缘22之间的导向表面区19、20例如设计成朝向链轮组23降低，就像图3a和图3b所示的那样。即便在图3a和图3b中为了更好概览起见而未示出自行车链条，但显而易见的是，在能良好运转的自行车中这种链条与链轮组23的链轮啮合并且在其绕其中一个链轮转向之前在垂直于图面的方向上延伸。
[0165] 在例如当在用于切换档位的换档过程中即在将链条从一个链轮切换至另一链轮时的故障状态中，或者在由环境影响例如森林地区的灌木造成的故障中，链条可能脱离与链轮组23的链轮的接合。由重力和链条张紧力决定地，链条可能在这种故障状态中移动向保持部9并且同时很有可能接触到导向表面区19、20。在这种情况下，处于与链轮组脱离接合状态的链条和接触到导向表面区的链条可以横向于其垂直于图面的纵向滑落向链轮组，因此重新处于与链轮组23的一个链轮、优选是最小链轮24的接合中。优选为此设置两个导向表面区19、20，它们设立用于允许链条横向于其纵向地朝向链轮组23滑落。
[0166] 导向表面区19、20因此可以无需人工干预地在短时间里消除自行车的故障状态。当附加地或替代地避免链条5夹死在保持件1的朝向链轮组23的外表面26之间时，这可以尤其有效地进行。为此，在保持件1的朝向链轮组23的外表面26与最小链轮24之间的距离25可以是这样的，即该链条不会进入其间。距离25例如可以借助间隔垫片14的设计来改变。例如间隔垫片14的较粗设计在保持件1的设计此外保持不变的情况下将会使外表面26进一步移向最小链轮24，即缩小该距离25。
[0167] 在如图所示的实施例中，导向表面区19、20由塑料构成。这是一个有利的实施方式，因为塑料能很好地成形且因此可适配于不同的链轮组23和保持部9。但显然以下实施方式也是可行的，在此，导向表面区19、20由由金属构成的区域3构成。
[0168] 更准确地认定为链条与链轮组23的一个链轮啮合意味着链轮齿50插入链条的一对内链板51或一对外链板52之间，这结合图4a中的四个链节被示出。在使用状态中，链条至少围绕一个前链盘和后链轮组23的一个链轮延伸并且可以根据作用于它的力被分为部段、所谓的回行段(张紧边和松弛边)。在图3a和图3b所示的例子中，两个导向表面区19中的一个优选是邻近张紧边的导向表面区19，而另一个是邻近松弛边的导向表面区20。在图4b中放大示出了后者以便更准确地描述导向表面区20的工作方式。
[0169] 图4b示出以下状态，此时链条以靠近保持件1的外链板53优选借助其外边缘贴靠邻近松弛边的导向表面区20并且在一个接触线或一个接触点54上接触它，而远离保持件1的内链板55可接触链轮齿50、优选是借助远离保持件1的齿顶边缘56。齿顶边缘56还可以被设计成拉长的尖状，并且远离保持件1的内链板55因此可接触该尖。
[0170] 在一个值得期待的状态中，所述接触线或接触点54可以处于如下的径向高度57，该径向高度对应于最小链轮的齿顶圆直径的径向高度57或最小链轮24的链轮齿50的齿顶的远离保持件1的齿顶边缘56的径向高度57。此外，与链节52相邻的一个链节51的远离保持件1的内链板55的内边缘可以处于与确定齿顶圆直径的齿顶边缘56或远离保持件1的齿顶边缘56一样的轴向高度58，或者优选相对于齿顶边缘56具有与保持件1的更大的轴向距离。即，远离保持件1的齿顶边缘56可以贴靠内链板55，在这里值得期待的是，齿顶边缘56可以贴靠内链板55的远离保持件1的内边缘，如图4b所示。邻近松弛边的导向表面区20因此可以允许链轮齿50滑入到一对内链板51之间以及一对外链板52之间，由此，链条又能处于与最小链轮24的啮合中。
[0171] 前面的说明表明，在利用保持件1的自行车安装和/或使用中可以有不同的力作用于由塑料构成的区域2。因而为了更高的安全性而建议要关注，在对于由塑料构成的区域2的不同力作用下总是保证在由塑料构成的区域2和由金属构成的区域3之间的前述固定连接。为了达成所述规定而提议，围绕由金属构成的区域3喷注由塑料构成的区域2。当由金属构成的区域3具有一个或多个通孔或缺口27时可获得还更好的连接，所述通孔或缺口可填充有属于由塑料构成的区域2的塑料。所述塑料能在注塑入通孔或缺口中时流动，填充通孔或缺口并且在塑料冷却后用于两个区域2、3的固定连接。在如图1和图2a和图2b所示的实施例中，两个通孔27设置在由金属构成的区域3内，它们填充有由塑料构成的区域2的流入其中的部分28。
[0172] 以下描述如下自行车，其自行车车架104和将自行车车架104与链条变速系统的后变速机构105相连的保持件101如此设计，可避免前述部分在不同故障状况下受损。
[0173] 保持件101也可以是前述的保持件1。或者它可以是如下保持件，其基本上像保持件1那样构成，但在此，由塑料构成的区域2能与由金属构成的区域3可分离地连接。不仅存在于保持件1中也存在于保持件101中的和/或与之合作的部件或部分以下用加上100的附图标记表示。前述实施方式也还适用，除非另有说明，因此不再复述。
[0174] 抛开其自行车车架104和保持件101不算，自行车可以是从现有技术中知道的自行车，其具有可借助链条变速系统被驱动的后轮，其中与后轮相连的后轮毂115具有链条变速系统的链轮组123。根据相应由操作者选择的档，链条与链轮组123的一个所选链轮接合并且能借助链条变速系统例如通过目的明确的后变速机构105运动在链轮组123的链轮之间运动。
[0175] 作为保持件101可以采用如下的保持件，其具有供安放后轮的自行车后轮轴局部所用的开口或凹口106以及后变速机构105的主体件被固定在此的安装孔107。在以下所关注的实施例中，与后变速机构105相连的保持件101在自行车车架104的对应的后保持部109的内侧面被连接。
[0176] 图5a至图5c示出可以如何避免根据本发明第一实施例的后保持部109、保持件101和后变速机构105的之前提到的损伤。在这里要指出的是，在图5a和图5c的后变速机构105的图示中，通过链条传递至后变速机构105的力未被考虑进来，因此后变速机构105的导链夹紧轮的位置在现实中可能与图5a和图5c的图示有所不同。
[0177] 在正常使用状态中，保持件101处于如图5a、图5b所示的理论位置，在该理论位置中该保持件101被摩擦固定或可固定在对应的后保持部109上。保持件101的摩擦固定可以借助紧固螺钉112进行，紧固螺钉从后保持部109的外侧穿过其保持孔111以及保持件101的开口或凹口106并且插入容纳部110中。例如可以采用借助紧固螺钉12、垫片13和容纳部10的前述固定。
[0178] 如在图3a、图3b中最清楚看到，因此可以在后保持部109和保持件101之间在两个部件彼此贴靠的表面上出现摩擦保持力。在使用前述保持件1的情况下，例如容纳部10的外表面和间隔垫片14的朝向保持部9的表面摩擦贴靠在后保持部9、109上且因此能够在后保持部109和保持件101之间提供摩擦保持力。
[0179] 在加载有超过摩擦保持力的扭力的情况下，在图5a和图5c中在逆时针的箭头130方向上，保持件101关于保持部109从如图5a和图5b所示的理论位置(第一止挡位置)可转动至如图5c所示的止挡位置(第二止挡位置)。即便在图5c中示出了完全转动至第二止挡位置，但所述转动也可以停在如图5a所示的理论位置与如图5c所示的第二止挡位置之间的未示出的位置中。
[0180] 保持件101的转动角度可以由两个转动止挡131、132限定。其中一个转动止挡可以是前进转动止挡131，另一个可以是倒退转动止挡132。前进转动止挡131可以允许保持件101的前进转动、即在图5a中的顺时针转动，直至它在对应于理论位置的第一止挡位置中抵靠到前进转动止挡131。实际上，前进转动止挡131可以在将保持件101安装到保持部109上时用作定位辅助手段并且允许两个部件按照规定的彼此相对定位。
[0181] 倒退转动止挡132可以限制在加载有超出摩擦保持力的扭力时在方向130上的转动。图5c示出保持件101在第二止挡位置中抵靠倒退转动止挡132。倒退转动止挡132防止可能由因安装在保持件101上的后变速机构105转动而出现的更高链条张紧力所造成的、导致后变速机构105受损的保持件101转动。
[0182] 在如图5a所示的第一止挡位置中，保持件101的止挡结构133贴靠前进转动止挡131的配合止挡结构。在如图5c所示的第二止挡位置中，保持件101的第二止挡结构134贴靠倒退转动止挡132的配合止挡结构。
[0183] 前述的保持件1可以具有所述的止挡结构作为第一止挡结构33和第二止挡结构34并且在使用该保持件1的情况下优选由其由塑料构成的区域2来形成第一止挡结构33、133和/或第二止挡结构34、134。通过这种方式，止挡结构33、34、133、134可借助易成形的塑料适配于相应的配合止挡结构。也可以通过塑料弹性来阻尼止挡结构和配合止挡结构的相互碰撞。如图1所示，第一止挡结构33、133和/或第二止挡结构34、134可以由轴向突出的凸缘10构成。
[0184] 以下将描述具有转动止挡131、132、231、232、331、332、431、432的各不同的替代实施形式的保持部的实施例。每个实施例的附图标记分别加上100。所述部件或部分的前述功能对应于在先实施方式，因此不再复述。
[0185] 后保持部209、309、409的所有如下所述的和如图6a至图15b所示的实施例如众所周知的那样具有一个保持孔211、311、411用于将保持件201、301、401安装在其上。
[0186] 在图6a至图11b中示出了根据第一实施例的保持部209，在此，前进转动止挡231的配合止挡结构形成在保持部209的凹部235的一个边缘处，而倒退转动止挡232的配合止挡结构形成在与保持部209相连的凸起238上。
[0187] 图6a至图6c示出凹部235的第一可能设计，在此，凹部的一个边缘可以在第一部分236中具有笔直走向，在随后的第二部分237中具有围绕保持孔211的弯曲走向，在这里，优选这两个部分236、237没有错位或错位很小地相互衔接。优选地，前进转动止挡231的配合止挡结构由该凹部235的边缘的具有笔直走向的第一部分236构成。
[0188] 如图6a至图6c所示，一体/固定连接至保持部209的、优选为圆形的凸起238、239可以形成倒退转动止挡232的配合止挡结构。优选地，凸起238、239优选在其在第一部分236和第二部分237之间的过渡区处邻接凹部235的边缘。
[0189] 图7a至图7c示出如图6a至图6c所示的保持部209连同固定在其上的保持件201。在如图7a所示的看向保持部209的内侧面的视图中，保持件201处于与保持部209在一起的第一止挡位置或理论位置。还可以看到，保持件201的第一止挡结构233抵靠由凹部235的边缘构成的前进转动止挡231的配合止挡结构。被固定在保持部209上的保持件201的对应于图7a的后视图在图7b中被示出。
[0190] 保持件201的在朝向倒退转动方向230转动至第二止挡位置之后的位置如图7c所示。可以看到，在第二止挡位置中，保持件201的第二止挡结构234的抵靠倒退转动止挡232的由凸起238、239构成的配合止挡结构。也可以看到，优选在其悬伸部242上提供第二止挡结构234的保持件201部分突伸超过凹部235。这样的悬伸部42也可以由前述的保持件1、优选其轴向突出的凸缘10来提供。
[0191] 图8a和图8b示出凹部235的第二可能设计，在这里，其边缘的第一笔直部分236以一个错位过渡至其边缘的第二弯曲部分237。如图9a所示，保持件201的第一止挡结构233可以贴靠凹部235的边缘的第一笔直部分236，此时保持件201处于第一止挡位置或理论位置中。
[0192] 如图6a至图6c所示的一体/固定连接至保持部209的凸起239或者可以作为与保持部209可分离连接的凸起240来构成，如图8a和图8b所示。例如保持部209可以具有凹口，可分离的凸起240能被拧入或借助压配合被压入其中。例如可通过这种方式在将保持件201安装到保持部209上时选择适配于保持件201的凸起240并将其连接至保持部209。可分离的凸起240于是可以如之前关于图6a至图7c所述的那样形成倒退转动止挡232的配合止挡结构，其如图9b所示在第二止挡位置中抵靠保持件201的第二止挡结构234。
[0193] 凸起238可以与其设计成与保持部209连成一体或可分离连接的凸起239、240无关地邻接如图8a所示的在凹部235的边缘的第一部分236和第二部分237之间的错位来布置。
[0194] 图10a和图10b示出凹部235的第三可能设计，其边缘可包括三个笔直部分236、236‘、236“，其中在第一笔直部分236和第二笔直部分236‘之间和/或在第二笔直部分236‘和第三笔直部分236“之间可以设有错位。凹部235的第三可能设计、优选还有第二和/或第一可能设计规定了在凹部边缘与保持孔211边界之间的距离。
[0195] 图10a和图10b还示出呈长条形凸起241形式的凸起238的第三可能设计。例如长条形凸起241的一个边缘区可邻近第一部分236、优选邻接第一部分236地延伸。长条形凸起241可以如在图10b的剖视图中看到地在下侧局部区域内形成凹部235的边缘的第一部分
236并且在上侧局部区域中突出于保持部209的表面。
[0196] 图11a示出在第一止挡位置或理论位置中的长条形凸起241，在此，保持件201的第一止挡结构233抵靠凹部235边缘的第一部分236、即长条形凸起241的下侧局部区域。同时，第一止挡结构233也可抵靠到长条形凸起241的上侧局部区域。
[0197] 长条形的凸起241还可以具有一个倒圆区，倒退转动止挡232的配合止挡结构优选形成在该倒圆区上并且在第二止挡位置上的保持件201的第二止挡结构234可以抵靠该倒圆区，如图11b所示。
[0198] 在图12a至图13c中示出了根据第二实施例的保持部309，在这里，前进转动止挡331的配合止挡结构还有倒退转动止挡332的配合止挡结构形成在与保持部209相连的凸起
338上。该凸起可以像关于第一实施例所述的那样是一个与保持部309一体/固定连接的凸起239，或是一个与保持部309可分离连接的且具有圆形或/和长条形形状或者其他合适形状的凸起240。优选地，在保持部309的第二实施例中，它不具有凹部，因而也没有凹部边缘。
[0199] 保持件301在图13a和图13b中如图所示处于第一止挡位置或理论位置，在图13c中如图所示处于第二止挡位置。在这些图中能看到，凸起338不仅可以形成前进转动止挡231的、在第一止挡位置或理论位置中保持件301的第一止挡结构333可抵碰的配合止挡结构，也可以形成倒退转动止挡332的、在第二止挡位置中保持件301的第二止挡结构可抵碰的配合止挡结构。
[0200] 在图14a、图14b、图15a和图15b中示出了根据第三实施例的保持部409，在这里，前进转动止挡431的配合止挡结构还有倒退转动止挡432的配合止挡结构在保持部409的凹部435的边缘处形成。
[0201] 凹部的边缘可以具有第一笔直部分436、第二弯曲部分437和第三笔直部分436‘，它们优选相互衔接。在参见图15a的第一止挡位置或理论位置中，保持件401的第一止挡结构433可以抵靠由凹部的边缘的第一部分436构成前进转动止挡231的配合止挡结构。在如图15b所示的第二止挡位置中，保持件401的第二止挡结构434可以抵靠倒退转动止挡432的由凹部边缘的第三部分436‘构成的配合止挡结构。
[0202] 在保持部209、409的所述后端上的、在一侧过渡至保持部209、409的封闭边缘且在另一侧由凹部235、435的一个边缘界定的凹部235、435的构造可以设计成与根据第一实施例和/或第三实施例的凹部一致。凹部235、435的边缘可以将该凹部与保持部209、409的向内指的表面5相连。可以总是在凹部235、435的边缘与保持孔211、411的边界之间存在一个距离。该距离可以至少为1毫米、更好是3毫米、还更好是5毫米。
[0203] 图16a至图16c示出保持件1001的另一可能的实施例。该保持件可以是前述保持件1、101、201、304、401之一。既存在于保持件1中、也存在于保持件1001中的和/或与之配合的部件或部分以下用加1000的附图标记表示，并且不再复述其功能。显然，保持件1001也可以代替在前述实施例中所用的保持件101、201、301和401地被使用。另外，它可以是如下的保持件1001，在此，由塑料构成的区域1002与由金属构成的区域可分离连接。
[0204] 图16a至图16c所示的保持件1001可以具有接触凸缘1043，其优选可以对应于图示地被设计成圆环状。接触凸缘1043、尤其是其接触面1044可以设立用于贴靠该保持部的向内指向保持件的配合接触面和/或接触它。接触面1044可以在安装状态中指向该保持部。
[0205] 如在图16a和16b中最佳看到地，接触凸缘1043可与间隔垫片1014相接。接触凸缘1043最好设计成与保持件1001、尤其与其由塑料构成的区域1002成一体。但接触凸缘1043也可与保持件1001粘接、螺纹连接、压紧或锁定在一起。
[0206] 接触面1044和配合接触面优选可以具有彼此对应的设计。接触面1044和配合接触面还优选被设计为尺寸极其一致。通过这种方式，保持件1001可以相对于保持部对准。显然，接触凸缘1043为了期望的对准可以具有各种不同形状。例如也可以想到多个单独凸起或其它形式。
