DE19943883C2 - Bicycle balance bike - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrrad-Laufrad mit einer Metallfelge und mit einer Nabe, die miteinander mittels eines Kunststoff-Speichenkörpers verbunden sind, wobei der Speichenkörper ein Spritzguss-Speichenkörper ist, der ein mit der Nabe verbundenes Zentralteil und vom Zentralteil radial einstückig wegstehende Speichen aufweist, deren vom Zentralteil entfernte distale Enden mit der Metallfelge verbunden sind, nach Patent 199 21 578.The invention relates to a bicycle wheel with a metal rim and with a hub, which are connected to each other by means of a plastic spoke body, whereby The spoke body is an injection-molded spoke body, one with the hub connected central part and protruding radially in one piece from the central part Has spokes whose distal ends distant from the central part with the Metal rim are connected, according to patent 199 21 578.
Bei diesem Fahrrad-Laufrad spannen die Speichen zwischen dem nabenseitigen Zentralteil und der Metallfelge eine Laufrad-Mittelebene auf, d. h. sie liegen in der Laufrad-Mittelebene. Das hat auf die Seiten- bzw. Quer- und Verwindungsstabilität und das entsprechende Schwingungsverhalten des Laufrades Einfluss.With this bicycle wheel, the spokes stretch between the hub-side Central part and the metal rim on an impeller center plane, d. H. they are in the Impeller center plane. That has on the side or transverse and torsional stability and the corresponding vibration behavior of the impeller influence.
Aus der WO 95/04 666 sind Fahrrad-Laufräder bekannt, die einen Kunststoff- Speichenkörper mit einem Ring aufweisen, der mit den von der Nabe entfernten distalen Enden der Speichen einstückig verbunden ist. Der Ring des Speichenkörpers ist mit der Metallfelge fest verbunden. Der Speichenkörper dieser bekannten Fahrrad-Laufräder besteht aus einem Zweikomponenten-Gießharz, das in einem geeigneten Formwerkzeug verarbeitet wird. Die Kombination des Speichenkörpers mit dem mit der Metallfeige fest verbundenen Ring bedingt insbesondere auch durch den Ring einen bestimmten Materialbedarf. Außerdem wirkt sich die Ausbildung des Speichenkörpers mit dem Ring auf das Gesamtgewicht des Fahrrades aus.Bicycle wheels are known from WO 95/04 666, which have a plastic Have the spoke body with a ring that matches the one removed from the hub distal ends of the spokes are integrally connected. The ring of the The spoke body is firmly connected to the metal rim. The spoke body of this known bicycle wheels consists of a two-component casting resin, the is processed in a suitable mold. The combination of the Spoke body with the ring firmly connected to the metal fig especially through the ring a certain material requirement. Moreover the formation of the spoke body with the ring affects that Total weight of the bike.
Die US 5 707 114 beschreibt ein Fahrrad-Laufrad mit einer zentralen Nabe und mit einer Hohlkammerfelge, wobei die Nabe mit der Felge durch flächige Speichen verbunden ist, die eine Breite und eine Dicke besitzen, deren Verhältnis 2 : 1 beträgt. Die Befestigung der Speichen mit der Felge erfolgt dort mittels geeigneter Befestigungselemente, bei denen es sich bspw. um Stifte o. dgl. handelt. Bei diesem bekannten Fahrrad-Laufrad sind zwei Speichenelemente vorgesehen, die in axialer Richtung der Nabe voneinander beabstandet sind.US 5 707 114 describes a bicycle wheel with a central hub and with a hollow chamber rim, the hub with the rim through flat spokes which have a width and a thickness, the ratio of which is 2: 1 is. The spokes are attached to the rim using a suitable one Fastening elements, which are, for example, pins or the like. At this known bicycle wheel, two spoke elements are provided are spaced from each other in the axial direction of the hub.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Fahrrad-Laufrad der oben genannten Art so weiterzubilden, dass seine Seiten- bzw. Quer- und Verwindungsstabilität weiter verbessert und das entsprechende Schwingungsverhalten reduziert sind.The invention has for its object the bicycle wheel of the above mentioned type so that its side or cross and Twist stability further improved and the corresponding Vibration behavior are reduced.
Diese Aufgabe wird bei einem Fahrrad-Laufrad der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass jede Speiche zwei in Bezug zueinander gespreizte Speichenelemente aufweist, deren mit dem Zentralteil integral verbundene proximale Enden in axialer Richtung und in Umfangsrichtung des Zentralteiles gegeneinander versetzt sind. Durch diese Spreizung des Speichenelement-Paares jeder Speiche ergibt sich der Vorteil, dass die Seiten- bzw. Querstabilität verbessert und das entsprechende Schwingungsverhalten in Querrichtung, d. h. in axialer Richtung des Fahrrad-Laufrades, reduziert sind.This task is in a bicycle wheel of the type mentioned solved according to the invention in that each spoke two in relation to each other has spread spoke elements, which are integral with the central part connected proximal ends in the axial direction and in the circumferential direction of the Central part are offset from each other. Through this spread of Pair of spoke elements of each spoke gives the advantage that the side or transverse stability improved and the corresponding vibration behavior in Cross direction, d. H. in the axial direction of the bicycle wheel are reduced.
Bei dem erfindungsgemässen Fahrrad-Laufrad können die beiden Speichenelemente der jeweiligen Speiche, in der axialen Projektion auf die Laufrad-Mittelebene gesehen, zueinander mindestens annähernd parallel verlaufen.In the bicycle wheel according to the invention, the two can Spoke elements of the respective spoke, in the axial projection onto the Impeller midplane seen, at least approximately parallel to each other run.
Die vom Zentralteil des Speichenkörpers entfernten distalen Enden der beiden Speichenelemente der jeweiligen Speiche sind in axialer Richtung des Laufrades vorzugsweise mindestens annähernd in der Laufrad-Mittelebene vorgesehen, damit sich der Spritzguss-Speichenkörper an der Metallfelge nicht störend bemerkbar macht. Die beiden Speichenelemente der jeweiligen Speiche sind also von ihren distalen Enden ausgehend axial zum Zentralteil des Spritzguss- Speichenkörpers hin aufgespreizt. Ausserdem sind die beiden Speichenelemente jeder Speiche des Spritzguss-Speichenkörpers in Umfangsrichtung des Laufrades derartig versetzt, dass der Spritzguss-Speichenkörper in einem geeigneten Spritzguss-Formwerkzeug mit passenden Schiebern problemlos in einem Arbeitsgang mit hoher Produktivität herstellbar, d. h. mit der Metallfelge und der Nabe fest verbindbar ist. Das erfindungsgemässe Fahrrad-Laufrad ist folglich preisgünstig mit ausgezeichneten Eigenschaften realisierbar.The distal ends of the two distant from the central part of the spoke body Spoke elements of the respective spoke are in the axial direction of the impeller preferably provided at least approximately in the center plane of the impeller, so that the injection molded spoke body does not interfere with the metal rim noticeable. The two spoke elements of the respective spoke are that is, starting from its distal ends axially to the central part of the injection molding Spoke body spread out. In addition, the two spoke elements each spoke of the injection molded spoke body in the circumferential direction of the impeller offset so that the injection-molded spoke body in a suitable Injection molding tool with suitable sliders in one Production can be produced with high productivity, d. H. with the metal rim and the Hub can be firmly connected. The bicycle wheel according to the invention is consequently affordable with excellent properties.
Die Verankerung der von Speichenelement-Paaren gebildeten Speichen mit der Metallfelge kann - wie bei dem Hauptpatent 199 21 578 - mit Hilfe von Verankerungselementen erfolgen.The anchoring of the spokes formed by pairs of spoke elements with the Metal rim can - as with the main patent 199 21 578 - with the help of Anchoring elements are made.
Die Nabe des erfindungsgemässen Fahrrad-Laufrades kann als Metallteil ausgebildet sein, eine andere Möglichkeit besteht jedoch darin, die Nabe aus einem geeigneten Kunststoff-Material auszubilden oder bei geeigneter Materialauswahl für den Spritzguss-Speichenkörper auf eine eigene Nabe überhaupt zu verzichten und diese in das Zentralteil zu integrieren.The hub of the bicycle wheel according to the invention can be a metal part be trained, another possibility is to remove the hub a suitable plastic material or with a suitable one Material selection for the injection molded spoke body on its own hub to forego at all and to integrate them into the central part.
Das erfindungsgemässe Laufrad kann selbstverständlich nicht nur bei Fahrrädern sondern beispielsweise auch bei Kinderwagen, Kinderrollern od. dgl. zur Anwendung gelangen.The impeller according to the invention can of course not only be used on bicycles but also for example with strollers, children's scooters or the like Application.
Zur zuverlässigen Fixierung zwischen der Metallfelge und dem Spritzguss- Speichenkörper ist es zweckmässig, wenn die distalen Enden der beiden Speichenelemente der jeweiligen Speiche einstückig mit einem Felgen-Lagerteil ausgebildet sind.For reliable fixation between the metal rim and the injection molding Spoke body, it is appropriate if the distal ends of the two Spoke elements of the respective spoke in one piece with a rim bearing part are trained.
Eine ausgezeichnete mechanische Stabilität wird erreicht, wenn die Speichenelemente der Speichen mit einem abgewinkelten, einem quasi bummerangförmig abgewinkelten oder mit einem Tragflügel-Profilquerschnitt ausgebildet sind. Hierdurch wird ausserdem der Windwiderstand des erfindungsgemässen Fahrrad-Laufrades während seiner Drehung reduziert. Dabei können die Speichenelemente der Speichen mit einem asymmetrischen, konvex- konkaven Tragflügel-Profilquerschnitt ausgebildet sein, deren konkave Flächen einander zugewandt sind.Excellent mechanical stability is achieved when the Spoke elements of the spokes with an angled, a quasi Boomerang-shaped or with a wing profile cross-section are trained. As a result, the wind resistance of the Bicycle impeller according to the invention reduced during its rotation. there can the spoke elements of the spokes with an asymmetrical, convex be formed concave wing profile cross section, the concave surfaces are facing each other.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Fahrrad-Laufrades ist in der Zeichnung schematisch und nicht masstabsgetreu dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.An embodiment of the bicycle wheel according to the invention is in the Drawing is shown schematically and not to scale described below.
Es zeigenShow it
Fig. 1 eine Stirnansicht des Fahrrad-Laufrades in einem verkleinerten Massstab, nicht massstrabsgetreu, Fig. 1 is a front view of the bicycle wheel on a reduced scale, not mass-flown to scale,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1 durch die beiden Speichenelemente einer Speiche des Fahrrad-Laufrades, Fig. 2 shows a section along section line II-II in Fig. 1 with the two spoke elements of a spoke of the bicycle wheel,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 1 durch ein Speichenelement-Paar einer Speiche des Fahrrad-Laufrades, und Fig. 3 shows a section along the section line III-III in Fig. 1 by a pair of spoke elements of a spoke of the bicycle wheel, and
Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung, wobei die distalen Enden der beiden Speichenelemente - im Gegensatz zur Ausbildung gemäss Fig. 3 - nicht axial geringfügig versetzt sind, sondern in der Laufrad- Mittelebene liegen. Fig. 4 is a representation similar to Fig. 3, wherein the distal ends of the two spoke elements - in contrast to the embodiment according to Fig. 3 - are not slightly offset axially, but lie in the center plane of the impeller.
Fig. 1 zeigt ein Fahrrad-Laufrad 10 mit einer Metallfelge 12, einer zentralen Nabe 14 und einem Kunststoff-Speichenkörper 16, der als Spritzguss-Speichenkörper ausgebildet ist. Der Speichenkörper 16 weist ein mit der zentralen Nabe 14 fest verbundenes Zentralteil 18 auf, von welchem einstückig radial Speichen 20 wegstehen. Jede Speiche 20 weist zwei Speichenelemente 21a und 21b auf, die in Bezug zueinander axial gespreizt sind, wie weiter unten in Verbindung mit Fig. 2 noch detaillierter ausgeführt wird. Fig. 1 shows a bicycle wheel 10 having a metal rim 12, a central hub 14 and a plastic spoked body 16, which is formed as an injection molded spoke body. The spoke body 16 has a central part 18 which is fixedly connected to the central hub 14 and from which radial spokes 20 project in one piece. Each spoke 20 has two spoke elements 21 a and 21 b, which are axially spread apart with respect to one another, as will be explained in more detail below in connection with FIG. 2.
Die Metallfelge 12 kann als Hohlkammer-Felge 22 ausgebildet sein.The metal rim 12 can be designed as a hollow chamber rim 22 .
Jedes Speichenelement 21a und 21b weist ein proximales Ende 40 und ein distales Ende 42 auf. Die Speichenelemente 21a und 21b sind mit ihren proximalen Enden 40 integral mit dem Zentralteil 18 des Speichenkörpers 16 verbunden. Die Speichenelemente 21a und 21b sind mit ihren distalen Enden 42 jeweils mit einem Felgen-Lagerteil 44 einstückig verbunden.Each spoke element 21 a and 21 b has a proximal end 40 and a distal end 42 . The spoke elements 21 a and 21 b are connected with their proximal ends 40 integrally to the central part 18 of the spoke body 16 . The spoke elements 21 a and 21 b are each connected in one piece with their distal ends 42 to a rim bearing part 44 .
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die proximalen Enden 10 der Speichenelemente 21a und 21b der jeweiligen Speiche 20 in axialer Richtung des Laufrades 10 bzw. des Zentralteiles 18 um ein Mass A und in Umfangsrichtung um ein Mass B versetzt. Das Mass A ergibt die axiale Spreizung der Speichenelemente 21a und 21b der jeweiligen Speiche 20 des Speichenkörpers 16. Durch den Versatz B in Umfangsrichtung ist es möglich, die Speichenelemente 21a und 21b in einem entsprechenden Spritzguss-Formwerkzeug mit Hilfe passender Schieber zu realisieren, was durch die strichlierten Linien 46 angedeutet ist.As can be seen from FIG. 2, the proximal ends 10 of the spoke elements 21 a and 21 b of the respective spoke 20 are offset by a dimension A in the axial direction of the impeller 10 or the central part 18 and by a dimension B in the circumferential direction. The dimension A gives the axial expansion of the spoke elements 21 a and 21 b of the respective spoke 20 of the spoke body 16 . The offset B in the circumferential direction makes it possible to implement the spoke elements 21 a and 21 b in a corresponding injection molding tool with the aid of suitable slides, which is indicated by the dashed lines 46 .
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, können die beiden Speichenelemente 21a und 21b der jeweiligen Speiche 20 in der axialen Projektion auf die Laufrad-Mittelebene, d. h. auf die Zeichnungsebene der Fig. 1, gesehen zueinander parallel verlaufen.As can be seen from FIG. 1, the two spoke elements 21 a and 21 b of the respective spoke 20 can run parallel to one another in the axial projection onto the center plane of the impeller, that is to say on the plane of the drawing in FIG. 1.
Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen, dass die distalen Enden 42 der beiden Speichenelemente 21a und 21b der jeweiligen Speiche 20 in axialer Richtung des Laufrades 10 mindestens annähernd in der Laufrad-Mittelebene 48 vorgesehen sind. Gemäss Fig. 3 berühren die distalen Enden 42 der Speichenelemente 21a und 21b die Laufrad-Mittelebene 48, d. h. sie sind gegen diese geringfügig axial seitlich versetzt. Demgegenüber verdeutlicht die Fig. 4 eine Ausbildung, bei welcher die distalen Enden 42 der Speichenelemente 21a und 21b der jeweiligen Speiche 20 in der Laufrad-Mittelebene 48 vorgesehen sind.Illustrate the Fig. 3 and 4 that the distal ends of which are provided at least approximately 42 of the two spoke elements 21 a and 21 b of the respective spoke 20 in the axial direction of the impeller 10 in the impeller midplane 48th According to FIG. 3, the distal ends 42 of the spoke elements 21 a and 21 b touch the impeller center plane 48 , ie they are slightly axially offset laterally against this. In contrast, FIG. 4 illustrates an embodiment in which the distal ends 42 of the spoke elements 21 a and 21 b of the respective spoke 20 are provided in the center plane 48 of the impeller.
Mit der Bezugsziffer 44 ist auch in den Fig. 3 und 4 das Felgen-Lagerteil 44 der jeweiligen Speiche 20 verdeutlicht, mittels welchem der Speichenkörper 16 mit der Metallfelge 12 fest verbunden ist. Die Metallfelge 12 ist jeweils nur abschnittweise verdeutlicht.The reference numeral 44 of the respective spoke 20 is also illustrated in FIGS. 3 and 4, the wheel-bearing part 44, by means of which the spokes 16 integral with the metal rim 12. The metal rim 12 is only shown in sections.
Aus den Fig. 3 und 4 ist desweiteren ersichtlich, dass die Speichenelemente 21a und 21b der jeweiligen Speiche 20 des Speichenkörpers 16 mit einem Tragflügel-Profilquerschnitt ausgebildet sein können. Die zuletzt genannten Figuren verdeutlichen Speichenelemente 21a und 21b mit einem asymmetrischen konvex-konkaven Tragflügel-Profilquerschnitt, wobei die konkaven Flächen 50 einander zugewandt sind.From Figs. 3 and 4 is further seen that the spoke elements 21 a and 21 b of the respective spoke 20 of the spoke body 16 having an airfoil-profile cross-section may be formed. The last-mentioned figures illustrate spoke elements 21 a and 21 b with an asymmetrical convex-concave hydrofoil profile cross section, the concave surfaces 50 facing one another.
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