BE1027937A1

BE1027937A1 - Een fiets en een voorvork voor een fiets

Info

Publication number: BE1027937A1
Application number: BE20195997A
Authority: BE
Inventors: Toon Wils
Original assignee: Belgian Cycling Factory Nv
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2021-07-28
Also published as: BE1027937B1

Abstract

De huidige uitvinding betreft een fiets omvattende een frame (8) en een stuursamenstel, - welk frame (8) een stuurbuis (9) omvat, en - welk stuursamenstel een voorvork (1) omvat met een vorkbuis (2) in de genoemde stuurbuis (9) zit gelagerd, verder voorzien van een stuur dat over een opwaarts uitstekend einddeel (20) van de vorkbuis (2) zit gemonteerd, waarbij de genoemde vorkbuis (2) een buiswand (4', 4") omvat met een vlak wanddeel (4') dat voorwaarts is gericht. In het bijzonder zijn de buiswand (4', 4") en het vlak wanddeel (4') integraal gevormd uit vezel-verstevigd kunststofmateriaal, waarbij het vlak wanddeel (4') een wandbreedte (7) heeft van minimaal 5 keer en maximaal 10 keer de wanddikte (6) van het wanddeel (4’), voor het verschaffen van een lagere stuurstijfheid in voorwaartse richting en een hogere stuurstijfheid in zijdelingse richting.

Description

EEN FIETS EN EEN VOORVORK VOOR EEN FIETS

TECHNISCH DOMEIN De uitvinding heeft betrekking op fietsen, en meer in het bijzonder op voorvorken voor fietsen.

STAND DER TECHNIEK De essentiële onderdelen van een fiets zijn gekend door de vakman. Traditioneel heeft een fiets een buizenframe. Het achterste en het voorste fietswiel zijn voorzien aan het frame. Het voorste fietswiel is een stuurwiel. Het zit gemonteerd op een voorvork, die door middel van een vorkbuis in het frame zit gelagerd. Vanaf het stuur kunnen de voorvork en het voorwiel dus worden verdraaid, voor sturing. Zeer belangrijk voor high end fietsen is dat zij erg duurzaam zijn. Verder moeten zij tegelijk een voldoend hoge stijfheid en flexibiliteit verschaffen. Vaak gaat het om een compromis tussen beide.

De uitvinders stelden bijvoorbeeld vast dat de zijdelingse stijfheid van het stuurmontage bij voorkeur zo hoog mogelijk is. Dit verlaagt de zijdelingse vervorming bij sprinten, bij rechtopstaand pedaleren (bv. bergop), in de bochten, enzovoort. Dit laatste is erg gunstig, gezien vervorming zorgt voor krachtverlies in dus bij voorkeur zo beperkt mogelijk is. Anderzijds stelden de uitvinders vast dat de voorwaartse stijfheid van de stuurmontage bij voorkeur lager is. Hierdoor is meer vervorming mogelijk in voorwaartse richting. schokken van het wegdek worden dus beter geabsorbeerd, met voordelen qua comfort.

Huidige fietsen blijken ofwel te stijf in voorwaartse richting, ofwel te flexibel in zijdelingse richting. De huidige uitvinding beoogt hiervoor een oplossing te vinden. Los van het bovenstaande, beschrijft WO 2015 180 756 een fietsvork, een fietsframe en een fiets. De fietsvork voorziet een vorkbuis met een niet-cirkelvormige dwarsdoorsnede. Dit laat toe om elektrische, mechanische en/of hydraulische kabels langsheen de vorkbuis te laten passeren.

° BE2019/5997 Verder beschrijft NL 2016 166 nog een fiets met een frame en een stuursamenstel. Het stuursamenstel zit door middel van een vorkbuis gelagerd in een hoofdbuis van het frame. De vorkbuis voorziet een uitgewerkt oppervlak. Op deze manier ontstaat er een holte tussen de vorkbuis en de hoofdbuis. Remkabels kunnen in deze holte worden weggewerkt.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING In een eerste aspect voorziet de uitvinding een fiets volgens conclusie 1. In een verder aspect voorziet de uitvinding een voorvork volgens conclusie 10. Belangrijk is dat de vorkbuis een buiswand omvat met een voorwaarts gericht, vlak wanddeel. Het gaat om een wanddeel dat integraal met de verdere buiswand is gevormd uit een vezel-verstevigd materiaal. Verder heeft het door zijn vorm en plaatsing een grote invloed op de stijfheidseigenschappen van de vorkbuis en dus van de montage van het stuur. Het verschaft een lage (stuur)stijfheid in voorwaartse richting, dwars op het vlakke wanddeel. Het verschaft een hoge (stuur)stijfheid in zijdelingse richting, in het vlak van het wanddeel. De specifieke keuze van de wanddikte en wandbreedte brengen dit effect teweeg. Voordelen staan vermeld in voorgaande sectie.

In een verder te verkiezen uitvoeringsvorm voorziet de uitvinding nog een bijzondere klemschroef volgens conclusie 2, voor bevestiging van het stuur.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN Figuur 1 toont een perspectieftekening van een voorvork, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm. Figuur 2 toont nog een perspectieftekening van de voorvork. Figuur 3 toont een perspectieftekening van een vorkbuis, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm. Figuur 4 toont een dwarsdoorsnede van de vorkbuis. Figuur 5 toont, op schematische wijze, een buizenframe van een fiets, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm. Figuren GA en B tonen een spanschroef, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING De uitvinding betreft een fiets en een voorvork voor een fiets.

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd.

“Een”, ”de” en “het” refereren in dit document aan zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment.

Wanneer “ongeveer” of “rond” in dit document gebruikt wordt bij een meetbare grootheid, een parameter, een tijdsduur of moment, en dergelijke, dan worden variaties bedoeld van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/- 5% of minder, nog meer bij voorkeur +/-1% of minder, en zelfs nog meer bij voorkeur +/-0.1% of minder dan en van de geciteerde waarde, voor zoverre zulke variaties van toepassing zijn in de beschreven uitvinding. Hier moet echter wel onder verstaan worden dat de waarde van de grootheid waarbij de term “ongeveer” of “rond” gebruikt wordt, zelf specifiek wordt bekendgemaakt.

De termen “omvatten”, “omvattende”, “bestaan uit”, “bestaande uit”, “voorzien van”, “bevatten”, “bevattende”, “behelzen”, “behelzende”, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.

Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een fiets omvattende een frame en een stuursamenstel, - welk frame een stuurbuis omvat, en - welk stuursamenstel een voorvork omvat met een vorkbuis die door middel van een onderlager en een bovenlager in de genoemde stuurbuis zit gelagerd, verder

+ BE2019/5997 voorzien van een stuur dat over een opwaarts uitstekend einddeel van de vorkbuis zit gemonteerd, waarbij de genoemde vorkbuis een buiswand omvat met een vlak wanddeel dat voorwaarts is gericht. In het bijzonder zijn de buiswand en het vlak wanddeel integraal gevormd uit vezel-verstevigd kunststofmateriaal, waarbij het vlak wanddeel zich opwaarts uitstrekt over tenminste het genoemde einddeel voor montage van het stuur, en waarbij het vlak wanddeel een wandbreedte heeft van minimaal 5 keer en maximaal keer de wanddikte van het wanddeel, voor het verschaffen van een lagere stuurstijfheid in voorwaartse richting en een hogere stuurstijfheid in zijdelingse richting. 10 Bij voorkeur bedraagt de buigstijfheid van de vorkbuis in voorwaartse richting maximaal 90% van de buigstijfheid van de vorkbuis in zijdelingse richting. Dit combineert de voordelen van hoog comfort met afdoende stuurstijfheid voor klimmen en sprinten. De stuurstijfheid wordt opgevat als de buigstijfheid en/of torsiestijfheid van de vorkbuis, bij het uitoefenen van krachten vanaf ten minste één van de handvaten. In een verder te verkiezen uitvoeringsvorm omvat de fiets nog een spanschroef die in het einddeel van de vorkbuis zit gespannen voor montage van het stuur, welke spanschroef tenminste één afgeplat spansegment en twee afgeronde spansegmenten omvat. Dit maakt een goede spanning in een hoofdzakelijk D-vormige holte van de vorkbuis toe, voor bevestiging van het stuur. Bij voorkeur zijn de buiswand en het vlak wanddeel integraal gevormd uit vezel- verstevigd kunststofmateriaal. Echter zijn zij als alternatief gevormd uit een ander materiaal zoals aluminium of staal. Bij voorkeur zijn zij in elk geval integraal gevormd. In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden en figuren die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.

Figuur 1 toont een perspectieftekening van een voorvork 1, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm van de uitvinding. Figuur 2 toont nog een perspectieftekening. De voorvork 1 omvat een vorkbuis 2 en een vorkdeel 3 voor opname van een fietswiel (niet getoond). Het fietsstuur (niet getoond) kan in of over een einddeel 20 van de vorkbuis worden gemonteerd. De vorkbuis 2 bestaat uit een buiswand 4. In het bijzonder voorziet de buiswand 4 een vlak wanddeel 4’ aan de voorzijde, en een cirkelvormig wanddeel 4” aan de achterzijde. Het vlak wanddeel 4’ strekt zich uit over meer dan 80% van de lengte van de vorkbuis 2, en ten minste over het einddeel 20 voor montage van het

> BE2019/5997 stuur. Samen zijn de wanddelen 4’, 4” integraal gevormd uit vezel-verstevigd kunststofmateriaal. Verder voorziet de voorvork 1 nog openingen 5 voor doorvoer van kabels (niet getoond).

Figuur 3 toont een perspectieftekening van een vorkbuis 2, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm. De vorkbuis 2 omvat een vlak wanddeel 4’ en een cirkelvormig wanddeel 4”. Daarmee wordt verwezen naar het dwarsprofiel van de wanddelen 4’, 4”. Figuur 4 toont een dwarsdoorsnede van de vorkbuis 2. De buitendiameter 5 van het cirkelvormig wanddeel 4” bedraagt ongeveer 28,6 mm. Het vlak wanddeel 4’ heeft een wanddikte 6 van ongeveer 3 mm. Het vlak wanddeel 4’ heeft een wandbreedte 7 van ongeveer 20,3 mm.

Figuur 5 toont, op schematische wijze, een buizenframe 8 van een fiets, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm. De buizen 9-14 zijn los van elkaar getekend. Het frame 8 omvat een stuurbuis 9 (= balhoofdbuis), een bovenbuis 10, een zitbuis 11, een staande achtervork 12, een liggende achtervork 13, en een onderbuis 14.

Figuur 6 toont een spanschroef 15, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm. Fig. 6A toont een dwarsdoorsnede van de spanschroef 15. Fig. 6B toont een perspectieftekening van de spanschroef 15. De spanschroef 15 omvat een schroef 16 en twee spaneinden

17. De spaneinden 17 kunnen naar elkaar toe worden gespannen, door middel van de schroef 16. Verder voorziet de spanschroef 15 één afgeplat segment 18’ en twee cirkelvormige segmenten 18”. Met dit ontwerp kan de spanschroef 15 in een hoofdzakelijk D-vormige holte 19 van een vorkbuis 2 worden gespannen, voor montage van het stuur bovenaan. Zie ook Fig. 3-4.

Het is verondersteld dat de huidige uitvinding niet beperkt is tot de uitvoeringsvormen die hierboven beschreven zijn en dat enkele aanpassingen of veranderingen aan de beschreven voorbeelden kunnen toegevoegd worden zonder de toegevoegde conclusies te herwaarderen.

Claims

1. Een fiets omvattende een frame (8) en een stuursamenstel, - welk frame (8) een stuurbuis (9) omvat, en - welk stuursamenstel een voorvork (1) omvat met een vorkbuis (2) die door middel van een onderlager en een bovenlager in de genoemde stuurbuis (9) zit gelagerd, verder voorzien van een stuur dat over een opwaarts uitstekend einddeel (20) van de vorkbuis (2) zit gemonteerd, waarbij de genoemde vorkbuis (2) een buiswand (4’, 4”) omvat met een vlak wanddeel (4) dat voorwaarts is gericht, met het kenmerk, dat de buiswand (4, 4”) en het vlak wanddeel (4’) integraal zijn gevormd uit vezel-verstevigd kunststofmateriaal, waarbij het vlak wanddeel (4) zich opwaarts uitstrekt over tenminste het genoemde einddeel (20) voor montage van het stuur, en waarbij het vlak wanddeel (4) een wandbreedte (7) heeft van minimaal 5 keer en maximaal 10 keer de wanddikte (6) van het wanddeel (4), voor het verschaffen van een lagere stuurstijfheid in voorwaartse richting en een hogere stuurstijfheid in zijdelingse richting.

2. De fiets volgens conclusie 1, verder omvattende een spanschroef (15) die in het einddeel (20) van de vorkbuis (2) zit gespannen voor montage van het stuur, welke spanschroef (15) tenminste één afgeplat spansegment (18%) en twee afgeronde spansegmenten (18”) omvat.

3. De fiets volgens één der conclusies 1-2, waarbij de buigstijfheid van de vorkbuis (2) in voorwaartse richting maximaal 90% bedraagt van de buigstijfheid van de vorkbuis (2) in zijdelingse richting.

4, De fiets volgens één der conclusies 1-3, waarbij de buiswand (4, 4”) verder een cirkelvormig wanddeel (4”) omvat met een buitendiameter (5) van minimaal 25 mm en maximaal 35 mm.

5. De fiets volgens conclusie 4, waarbij de genoemde wandbreedte (7) minimaal 70%, bij voorkeur minimaal 80% van de buitendiameter (5) bedraagt.

6. De fiets volgens één der conclusies 1-5, waarbij de genoemde wanddikte (6) minimaal 2 en maximaal 4 mm bedraagt.

7. De fiets volgens conclusie 6, waarbij de vorkbuis (2) een in hoofdzaak uniforme wanddikte (6) bezit.

8. De fiets volgens één der conclusies 1-7, verder omvattende één of meerdere bedieningskabels die zich tussen de stuurbuis (9) en de vorkbuis (2) uitstrekken, langsheen het vlak wanddeel (4).

9. De fiets volgens één der conclusies 1-8, waarbij het vlak wanddeel (4) zich uitstrekt volgens de richting van de stuurbuis (2), over tenminste de helft van de lengte van de stuurbuis (2).

10. Een voorvork (1) voor een fiets, aangepast voor opname van een fietswiel, welke voorvork (1) een vorkbuis (2) omvat die is aangepast voor gelagerde montage binnen een stuurbuis (9) van een fietsframe (8), waarbij de vorkbuis (2) een opwaarts einddeel (20) voorziet voor montage van een fietsstuur, en waarbij de vorkbuis (2) verder een buiswand (4, 4”) omvat met een vlak wanddeel (4’) dat voorwaarts is gericht, met het kenmerk, dat de buiswand (4, 4”) en het vlak wanddeel (4) integraal zijn gevormd uit vezel-verstevigd kunststofmateriaal, waarbij het vlak wanddeel (4) zich opwaarts uitstrekt over tenminste het genoemde einddeel (20) voor montage van het stuur, en waarbij het vlak wanddeel (4) een wandbreedte (7) heeft van minimaal 5 keer en maximaal 10 keer de wanddikte (6) van het wanddeel (4’), voor het verschaffen van een lagere stuurstijfheid in voorwaartse richting en een hogere stuurstijfheid in zijdelingse richting.