BE1029375B1

BE1029375B1 - Spaaknippel, in het bijzonder voor een fietswiel

Info

Publication number: BE1029375B1
Application number: BE20215789A
Authority: BE
Inventors: Cordes Amaury De
Original assignee: Sapim
Priority date: 2021-10-11
Filing date: 2021-10-11
Publication date: 2022-11-30
Also published as: CN118076490A; WO2023062028A1

Abstract

Spaaknippel voor een ten minste gedeeltelijk door spierkracht aangedreven fietswiel, waarbij de spaaknippel is ingericht om een spaak met een velg van genoemd wiel te verbinden, waarbij de spaaknippel een spaaknippelkop omvat met een ten minste gedeeltelijk vergroot kopgedeelte dat is ingericht om de spaaknippel in de velg te houden.

Description

1- BE2021/5789 SPAAKNIPPEL, IN HET BIJZONDER VOOR EEN FIETSWIEL Domein van de uitvinding

[01] De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een spaaknippel, in het bijzonder voor een fietswiel, bij voorkeur voor een ten minste gedeeltelijk door spierkracht aangedreven fietswiel.

Achtergrond van de uitvinding

[02] Het is algemeen bekend dat bij wielen met spaken de naaf van het wiel met de velg van het wiel is verbonden door een meervoud van spaken. De spaken zijn met de velg van het wiel verbonden door middel van spaaknippels. Deze spaaknippels kunnen een schroefdraad omvatten die is ingericht om een overeenkomstige spaakschroefdraad te ontvangen en aan te grijpen, zodat het draaien van de spaak ten opzichte van de spaaknippel, of omgekeerd, de spanning van de spaak tussen de naaf en de velg van het wiel kan verhogen of verlagen. Spaaknippels bestaan in verschillende maten en materialen, afhankelijk van de afmetingen en de vorm van de spaken, en van het evenwicht dat moet worden gevonden tussen het gewicht van de spaaknippel en de sterkte van de spaaknippel.

[03] Bij high-performance wielen kunnen de velgen bijvoorbeeld gemaakt zijn van carbon, een materiaal dat een wiel relatief licht en relatief stijf kan maken. In dergelijke wielen met carbonvelgen is het gebruikelijk om een sluitring tussen de spaaknippel en de velg aan te brengen. De sluitring is ingericht om de lastverdeling van de spaaknippel over de velg te verbeteren en kan vermoeidheid van de spaaknippel voorkomen. Wielen waarbij sluitingen tussen de spaaknippels en de velg moeten worden aangebracht, kunnen echter niet automatisch door een machine worden gemonteerd, maar moeten handmatig worden gemonteerd, wat een tijdrovende en kostenintensieve bezigheid is.

2. BE2021/5789

[04] Het doel van de uitvinding is dan ook een of meer van de bovengenoemde problemen op te lossen of ten minste te verlichten. In het bijzonder beoogt de uitvinding een spaaknippel te verschaffen die relatief gemakkelijk kan worden gemonteerd en die de lastverdeling in een fietswiel kan verbeteren.

Samenvatting van de uitvinding

[05] Om dit doel te bereiken is er volgens een eerste aspect van de uitvinding een spaaknippel voorzien die is gekenmerkt door de kenmerken van conclusie 1. In het bijzonder is de spaaknippel voor gebruik in een minstens gedeeltelijk door spierkracht aangedreven fietswiel. De spaaknippel is ingericht om een spaak aan een velg van genoemd wiel te verbinden. De spaaknippel bestaat uit een spaaknippelkop met een ten minste gedeeltelijk vergroot kopgedeelte dat is ingericht om de spaaknippel in de velg te houden. Op een inventieve manier is de grootste diameter van genoemde spaaknippelkop groter dan of nagenoeg gelijk aan 7 mm. De uitdrukking "nagenoeg" kan verwijzen naar productietoleranties, die bijvoorbeeld +/- 0,1 mm kunnen bedragen. Dientengevolge zou een grootste diameter van de spaaknippelkop van bijvoorbeeld 6,95 mm in de bewoordingen van de conclusie zijn begrepen, maar niet een grootste diameter van bijvoorbeeld 6,85 mm. Deze relatief grote diameter van de spaaknippelkop kan een verbeterde lastverdeling van de over de velg van het wiel mogelijk maken.

[06] In het bijzonder wordt er de voorkeur aan gegeven dat het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte is ingericht om last over de velg van het wiel te verdelen. Op die manier heeft het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte een gecombineerde functie, naast de algemene functie van bevestiging van de spaak aan de velg van het wiel, wat de montage van spaken aan de velg van het wiel kan vereenvoudigen.

[07] Het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte van de spaaknippel kan bij voorkeur zijn ingericht om in direct contact te zijn met de velg van het wiel. Spaaknippels uit de stand van de techniek met een grootste diameter van de spaaknippelkop die kleiner is dan nagenoeg 7 mm, vereisen in het algemeen het gebruik van een sluitring tussen de velg en de spaaknippel, hetgeen de montage van de spaken aan de velg van het wiel kan bemoeilijken. Door een spaaknippel te

3- BE2021/5789 verstrekken met een spaaknippelkop met een grootste diameter groter dan of nagenoeg gelijk aan 7 mm, kunnen spaken via genoemde spaaknippels worden gemonteerd zonder het gebruik van sluitringen, wat een geautomatiseerde montage en opspanning van spaken in een velg van een wiel kan toelaten.

[08] Het verdient voorts de voorkeur dat het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte van de spaaknippelkop een in hoofdzaak afgerond gedeelte omvat. Het afgeronde gedeelte kan dan een kogelgewrichtfunctie hebben ten opzichte van de spaak. Wanneer zijdelingse krachten op de spaak worden uitgeoefend, kan het afgeronde gedeelte van het vergrote kopgedeelte van de spaaknippelkop enige beweging van de spaaknippelkop in de velg toelaten, zodat de spaak nagenoeg in lijn kan blijven met de spaaknippel. Dit kan schade aan de spaak die is opgenomen in de spaaknippel voorkomen.

[09] De spaaknippel kan bij voorkeur een eindgedeelte omvatten dat zich voorbij het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte van de spaaknippelkop uitstrekt. Dit eindgedeelte maakt deel uit van de spaakkop en ligt tegenover een tweede eindgedeelte van de spaaknippel, welk tweede eind is ingericht om een spaak te ontvangen. Een genoemd uiteinde dat zich verder dan het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte van de spaaknippelkop uitstrekt, kan het mogelijk maken de spaak aan de velg te bevestigen en aan te spannen vanaf het genoemde kopeindgedeelte, in het bijzonder vanaf het uiteinde van de spaaknippel tegenover het spaakontvangde uiteinde, hetgeen de bevestiging en het aanspannen van de spaak aan de velg van het wiel kan vergemakkelijken.

[10] Dit eindgedeelte dat zich voorbij het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte van de spaaknippelkop uitstrekt, kan bij voorkeur een nagenoeg vierkante doorsnede hebben. Een dergelijke vorm van het kopeindgedeelte kan het aanspannen van de spaaknippels vergemakkelijken. Nog meer verdient het de voorkeur dat het spaakontvangende uiteinde een nagenoeg vierkante doorsnede heeft, hetgeen niet alleen het monteren en aanspannen van de spaak kan vergemakkelijken, maar ook kan helpen om de nippel strak tegen de velg te houden. Beide eindgedeelten van de spaaknippel kunnen dus voordeligerwijze een gelijkaardige vorm in dwarsdoorsnede hebben. Andere vormen van dwarsdoorsnede kunnen ook worden gebruikt.

4- BE2021/5789

[11] De hoek tussen genoemd eindgedeelte en het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte van de spaaknippelkop kan voordeligerwijze groter zijn dan 90°, in het bijzonder groter dan 105°. Een dergelijke hoek kan bijdragen tot de stevigheid van de nippel en kan een spaaknippel opleveren die relatief gemakkelijk te vervaardigen is.

[12] De spaaknippel kan voordeligerwijze gemaakt zijn van aluminium of koper. Deze materialen kunnen een goede combinatie vormen tussen gewicht en sterkte van de nippel. Andere geschikte materialen kunnen eveneens worden gebruikt, zoals bekend bij de vakman.

[13] Volgens een verder aspect van de uitvinding is er een wiel voor een ten minste gedeeltelijk door spierkracht aangedreven fiets met de kenmerken van conclusies 9 -

10. Een dergelijk wiel kan één of meer van de bovengenoemde voordelen bieden.

[14] Korte beschrijving van de tekeningen

[15] Figuur 1 toont een perspectiefzicht van een voorkeursuitvoering van een spaaknippel volgens een eerste aspect van de onderhavige uitvinding;

[16] Figuur 2A toont een zijaanzicht van de spaaknippel van figuur 1;

[17] Figuur 2B toont een dwarsdoorsnedezicht langs de lijn K-K van de spaaknippel van figuur 2A;

[18] Figuur 3 toont een detail van een schematische dwarsdoorsnede van een wiel volgens een tweede aspect van de uitvinding. Gedetailleerde beschrijving van uitvoering(en)

[19] Figuur 1 toont een perspectiefaanzicht van een voorkeursuitoering van een spaaknippel 1 volgens een eerste aspect van de onderhavige uitvinding. De spaaknippel omvat een spaaknippelkop 2 en een spaaknippellichaam 3. Het spaaknippellichaam 3 is ingericht om een uiteinde van een spaak te ontvangen. De

5.

BE2021/5789 spaaknippelkop 2 omvat een ten minste gedeeltelijk vergroot kopgedeelte 4 ingericht om de spaaknippel 1 in een velg van een wiel te houden. Het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte 4 van de spaaknippel 1 kan een in hoofdzaak afgerond gedeelte 4a omvatten. Genoemd afgerond gedeelte 4a kan in direct contact staan met de velg van het wiel en kan dankzij genoemde afgeronde vorm als kogelgewricht fungeren. Van het afgeronde deel 4a wordt gezegd dat het afgerond is omdat een deel van een laterale buitenrand van genoemd gedeelte gezien in zijaanzicht, zoals bijvoorbeeld in figuur 2, een gebogen vorm heeft, bijvoorbeeld met een kromming van min of meer R=3 mm. Tegelijkertijd heeft een dwarsdoorsnede van genoemd afgerond gedeelte 4a langs een vlak dwars op de lengterichting van de spaaknippel 1 eveneens een afgeronde vorm, in het bijzonder een hoofdzakelijk cirkelvormige, elliptische of ovale vorm. De spaaknippel 1 kan verder een eindgedeelte 5 omvatten dat zich uitstrekt voorbij het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte 4a van de spaaknippelkop 2. Genoemd eindgedeelte 5 kan bij voorkeur een nagenoeg vierkante doorsnede hebben. Hoeken mogen afgerond of afgeschuind zijn, maar de algemene vorm van de dwarsdoorsnede kan nagenoeg vierkant blijven. Tegenover genoemd kopeindgedeelte 5 kan de spaaknippel 1, in het bijzonder het spaaknippellichaam 3, een tweede uiteinde 6 omvatten dat ingericht is om een spaak op te nemen. Genoemd spaakontvangende tweede uiteinde 6 kan eveneens een nagenoeg vierkante doorsnede hebben.

[20] Figuur 2A toont een zijaanzicht van de spaaknippel van figuur 1 en figuur 2B toont een dwarsdoorsnede langs de lijn K-K van de spaaknippel van figuur 2A. Het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte 4 kan bij voorkeur een afgerond gedeelte 4a omvatten, naast een tweede gedeelte 4b dat het afgeronde gedeelte 4a verbindt met het eindgedeelte 5 van de spaaknippelkop 2. Gnoemd tweede deel 4b kan hoofdzakelijk de vorm van een afgeknotte kegel hebben, waardoor een nagenoeg rechte rand ontstaat, gezien vanuit een zijaanzicht. Een hoek 7 tussen het eindgedeelte 5 en het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte 4 van de spaaknippelkop 2, en in het bijzonder het tweede gedeelte 4b van het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte 4, kan bij voorkeur groter zijn dan 90°. De verbinding tussen het eindgedeelte 5 en het tweede gedeelte van het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte 4 kan een afschuining 8 omvatten die een hoek met het eindgedeelte 5 maakt die nog groter is dan de hoek 7. Een dergelijke afschuining 8

6- BE2021/5789 kan de sterkte van de spaaknippel 1, in het bijzonder van de spaaknippelkop 2, versterken. De spaaknippel 1 kan verder een afgerond verbindingsgedeelte 9 omvatten tussen het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte 4 van de spaaknippelkop 2 en het spaaknippellichaam 3, opnieuw om de sterkte van de spaaknippel 1 te versterken door scherpe of hoekige gedeelten te vermijden. Het spaaknippellichaam 3 kan een steungedeelte 3a omvatten dat een wezenlijk cirkelvormige doorsnede kan hebben en dat een iets grotere diameter kan hebben dan de rest van het spaaknippellichaam 3 in de richting van het spaakontvangende tweede eindgedeelte 6. De overgang tussen genoemd steundeel 3a en het overige deel van het spaaknippellichaam 3 kan een afschuining 3b omvatten, die een hoek van min of meer 15° tot min of meer 18° kan vormen met een lengteas van de spaaknippel 1. Zoals aangegeven in figuur 2B, is een grootste diameter 10 van de spaaknippelkop 2, in het bijzonder van het vergrote kopgedeelte 4, groter dan of nagenoeg gelijk aan 7 mm. Een uitwendige diameter of lengte 11 van een zijde van het nagenoeg vierkante kopgedeelte 5 is bij voorkeur gelijk aan een uitwendige diameter of lengte 12 van een zijde van het nagenoeg vierkante spaakontvangende tweede eindgedeelte 6 en kan bijvoorbeeld liggen binnen een bereik van min of meer 3 mm tot 3,5 mm, bijvoorbeeld 3,2 mm of 3,4 mm. Een totale hoogte 14 van de spaaknippel 1 kan tussen 10 mm en mm liggen, bij voorkeur tussen 13 mm en 17 mm, bijvoorbeeld rond min of meer 16 20 mm. Een verhouding van de hoogte 15 van het spaaknippellichaam 3 tot de hoogte 16 van de spaaknippelkop 2 kan bijvoorbeeld tussen 1,3 en 1,6 liggen, bijvoorbeeld rond 1,4. Bij wijze van voorbeeld kan de hoogte 15 van het spaaknippellichaam 3 min of meer 9,5 mm bedragen en de hoogte 16 van de spaaknippelkop 2 min of meer 6,5 mm. Het vergrote kopgedeelte 4 van de spaaknippelkop 2 kan bijvoorbeeld een hoogte 17 van min of meer 3 mm hebben. De spaaknippel 1 kan een binnenschroefdraad 13 omvatten die is ingericht om een overeenkomstige schroefdraad van een spaak te ontvangen, welke binnenschroefdraad een diameter kan hebben tussen bijvoorbeeld 1,9 mm en 2 mm, bijvoorbeeld van nagenoeg 1,95 mm. Een spaakontvangend tweede uiteinde 6 van het spaaknippellichaam 2 kan vrij zijn van een dergelijke binnenschroefdraad. Andere binneninrichtingen van de spaaknippel 1 zijn mogelijk, afhankelijk van de spaken die de nippel moet ontvangen.

[21] Figuur 3 toont een detail van een schematische dwarsdoorsnede van een wiel 20 volgens een tweede aspect van de uitvinding. Het wiel 20 is een wiel voor een ten

7- BE2021/5789 minste gedeeltelijk door spierkracht aangedreven fiets. Het wiel 20 omvat een velg 21 en een veelvoud aan spaken 22, waarbij de spaken 22 zijn ingericht om zich uit te strekken tussen de centrale naaf van het wiel (niet afgebeeld) en de velg 21. De velg kan bij voorkeur van carbon zijn gemaakt. Een veelvoud aan spaaknippels 1, die bijvoorbeeld van aluminium of koper kunnen zijn gemaakt, zijn ingericht om het veelvoud aan spaken 22 te ontvangen en de spaken 22 met de velg 21 van het wiel 20 te verbinden. De velg 21 kan een buitenste velgbed 21a omvatten, dat is ingericht om een binnenband van een band te ontvangen, en een binnenste velgsteun 21b, ook wel nippelbed genoemd, waardoor de spaaknippel 1 naar binnen kan uitsteken, met name naar de naaf van het wiel, om de spaak 22 vast te houden. Het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte 4 van de nippelkop 2 is ingericht om de spaaknippel 1 in de velg 21 te houden. Dankzij genoemde nieuwe grootste diameter van ten minste 7 mm van de spaaknippelkop 2 kan de kop, en in het bijzonder het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte 4, en meer in het bijzonder het afgeronde gedeelte 4a van genoemd ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte 4 van de spaaknippelkop 2, in direct contact staan met de velg 21, dat wil zeggen met een binnenoppervlak van de binnenste velgsteun 21b, zonder dat er een sluitring nodig is tussen genoemde spaaknippelkop 2 en genoemde velg 21, in het bijzonder genoemd binnenoppervlak van de binnenste velgsteun 21b. Het monteren en vastdraaien van een spaak 22 aan de spaaknippel 1 kan vanaf beide uiteinden 5, 6 van de spaaknippel 1 geschieden dankzij het kopeindgedeelte 5 dat zich voorbij het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte 4 uitstrekt. Dankzij genoemde nieuwe grootste diameter van ten minste nagenoeg 7 mm van de spaaknippelkop 2 kan het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte 4 zijn ingericht om last over de velg 21 van het wiel 20 te verdelen zonder de noodzaak van steun van een sluitring, die gewoonlijk wordt gebruikt bij carbonvelgen. Zonder de noodzaak van een sluitring kan de montage van de spaken 22 aan de velg 21 van het wiel 20 via de spaaknippels 1 worden vergemakkelijkt en geautomatiseerd, wat de montagetijd en -kosten kan verminderen.

[22] Hoewel de onderhavige uitvinding is geïllustreerd door te verwijzen naar specifieke uitvoeringen, zal het voor de vakman duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de details van de voorgaande illustratieve uitvoeringen, en dat de onderhavige uitvinding kan worden belichaamd met diverse veranderingen en wijzigingen zonder af te wijken van de reikwijdte ervan. De onderhavige belichamingen

8-

BE2021/5789 moeten daarom in alle opzichten als illustratief en niet beperkend worden beschouwd, waarbij de draagwijdte van de uitvinding eerder door de bijgevoegde conclusies dan door de voorafgaande beschrijving wordt aangegeven, en alle veranderingen die binnen de betekenis en het bereik van de gelijkwaardigheid van de conclusies vallen,

zijn daarom bedoeld om daarin te zijn opgenomen.

Met andere woorden is het de bedoeling om alle wijzigingen, variaties of equivalenten te omvatten die binnen de reikwijdte van de fundamentele onderliggende beginselen vallen en waarvan de essentiële kenmerken in deze octrooiaanvraag worden geclaimd.

Verder zal de lezer van deze octrooiaanvrage begrijpen dat de woorden "omvattende" of "omvattende"

andere elementen of stappen niet uitsluiten, dat de woorden "een" of "een" een meervoudigheid niet uitsluiten, en dat een enkel element, zoals een computersysteem, een processor, of een andere geïntegreerde eenheid de functies kan vervullen van verscheidene middelen die in de conclusies worden genoemd.

Eventuele verwijzingstekens in de conclusies mogen niet worden uitgelegd als een beperking van de respectieve conclusies.

De termen "eerste", "tweede", "derde", "a", "bp", "c”, en dergelijke, wanneer gebruikt in de beschrijving of in de conclusies, worden geïntroduceerd om onderscheid te maken tussen gelijksoortige elementen of stappen en beschrijven niet noodzakelijkerwijs een opeenvolgende of chronologische volgorde.

Evenzo worden de termen "boven", "onder", "over", onder", en dergelijke geïntroduceerd voor beschrijvende doeleinden en niet noodzakelijkerwijs om relatieve posities aan te duiden.

Het is te begrijpen dat de aldus gebruikte termen onder geschikte omstandigheden onderling verwisselbaar zijn en dat belichamingen van de uitvinding volgens de huidige uitvinding in andere volgordes of in andere oriëntaties kunnen werken dan hierboven beschreven of geïllustreerd.

Claims

9- BE2021/5789 CONCLUSIES

1. Spaaknippel voor een ten minste gedeeltelijk door spierkracht aangedreven fietswiel, waarbij de spaaknippel is ingericht om een spaak met een velg van het wiel te verbinden, waarbij de spaaknippel een spaaknippelkop omvat met een ten minste gedeeltelijk vergroot kopgedeelte dat is ingericht om de spaaknippel in de velg te houden, waarbij een grootste diameter van de spaaknippelkop groter is dan of vrijwel gelijk is aan 7 mm.

2. Spaaknippel volgens conclusie 1, waarbij het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte zodanig is ingericht om last over de velg van het wiel te verdelen.

3. Spaaknippel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte van de spaaknippelkop is ingericht om in direct contact te zijn met de velg van het wiel.

4. Spaaknippel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte een wezenlijk afgerond gedeelte omvat.

5. Spaaknippel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de spaaknippel een eindgedeelte omvat dat verder reikt dan het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte van de spaaknippelkop.

6. Spaaknippel volgens conclusie 5, waarbij het eindgedeelte een nagenoeg vierkante doorsnede heeft.

7. Spaaknippel volgens conclusie 5 of 6, waarbij een hoek tussen het eindgedeelte en het ten minste gedeeltelijk vergrote kopgedeelte groter is dan 90°.

8. Spaaknippel volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de spaaknippel is vervaardigd van aluminium of koper.

9. Wiel voor een ten minste gedeeltelijk door spierkracht aangedreven fiets, omvattende een velg, een veelvoud van spaken en een veelvoud van

10- BE2021/5789 overeenkomstige spaaknippels die zijn ingericht om genoemd veelvoud van spaken met genoemde velg te verbinden, waarbij ten minste één van genoemd veelvoud van spaaknippels, bij voorkeur alle spaaknippels, een spaaknippel is volgens één van de voorgaande conclusies.

10. Wiel volgens conclusie 9, waarbij de velg gemaakt is van carbon.