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Die Erfindung betrifft ein Fahrrad-Laufradmodul, insbesondere ein Fahrrad-Laufradmodul, das in der Lage ist, Verspannungswinkel von Speichen mit Bezug auf eine Nabe automatisch einzustellen.
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Das
taiwanesische Gebrauchsmuster Nr. 437603 offenbart ein Fahrrad-Laufradmodul, umfassend eine Nabe, die mit einer Achse ausgerichtet ist, eine die Achse umgebende Felge zum Aufnehmen eines Reifens, eine Vielzahl von Stiften, die sich in der Richtung der Achse durch die Felge erstrecken, und eine Vielzahl von Speichen mit jeweils gegenüberliegenden Enden, die jeweils an der Nabe und einem jeweiligen der Stifte gesichert sind. Jeder der Stifte hat zwei Endabschnitte, die jeweils durch die Felge gesteckt sind und von gegenüberliegenden Seiten derselben abstehen. Jeder Endabschnitt hat ein Durchgangsloch. Jede Speiche hat einen Speichenkörper mit einem Ende, das schräg durch das Durchgangsloch des Endabschnitts eines jeweiligen der Stifte verläuft, und ein Speichen-Befestigungselement, welches das Ende des Speichenkörpers sicher befestigt und welches gegen das Durchgangsloch des Endabschnitts des jeweiligen der Stifte anliegt.
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Diese Konstruktion hat zwar den Vorteil, dass die Notwendigkeit von Löchern an der verstärkten Wand der Felge zur Aufnahme von Bolzen entfällt und somit die Verwendung schlauchloser Reifen ermöglicht wird, jedoch hat sie auch folgende Nachteile:
- (1) Der Stift verformt sich leicht aufgrund der Unterschiede der auf seine Endabschnitte ausgeübten Kräfte. Insbesondere sind die Speichen paarweise an gegenüberliegenden Endabschnitten jedes Stifts befestigt, und jede Speiche weist eine Speichenspannung auf. Eine Ungleichheit der Speichenspannungen zwischen den Speichen in dem Paar bewirkt eine Ausübung von ungleichmäßiger Kraft auf die Endabschnitte des entsprechenden Stifts und kann den entsprechenden Stift oder sogar die Felge verformen;
- (2) da jeder Stift durch die zwei daran befestigten Speichen beeinflusst wird, könnten geringfügige Unterschiede in den Winkeln der Durchgangslöcher relativ zu den entsprechenden Speichen (oder ein geringfügiger Fehler in den Winkeln der Löcher in der Nabe zum Aufnehmen der Speichen) die Speichen in unterschiedlichen Richtungen vorspannen, wodurch bewirkt würde, dass die zwei Endabschnitte jedes Stifts unterschiedlichem Drehmoment ausgesetzt sind. Dies könnte zu einer Verformung nicht nur der Speichen, sondern auch der Stifte und der Felge führen. Zusätzlich verringern die erhöhten Scher- und Beanspruchungskräfte, die auf die Speichen ausgeübt werden, die Lebensdauer des Fahrrad-Laufradmoduls;
- (3) da die zwei mit einem jeweiligen Stift verbundenen Speichen einander überkreuzen, könnte eine geringfügige Ungenauigkeit in den Winkeln der Durchgangslöcher an den Endabschnitten jedes Stifts zu einer Abnutzung der Speichen gegeneinander führen;
- (4) um die unter (1) und (2) genannten Nachteile zu vermeiden, müssen die Winkel der Durchgangslöcher präzise sein, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden; und
- (5) die Endabschnitte jedes Stifts setzen leicht Teilchen wie etwa Schmutz an und können an andere Objekte anstoßen, da sie von der Seite der Felge abstehen. Außerdem erhöhen sie während der Rotation des Fahrrad-Laufradmoduls den Widerstand.
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Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrrad-Laufradmodul bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile zu beheben vermag.
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Entsprechend umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrrad-Laufradmodul eine Nabe, eine Felge, eine Vielzahl von Stiften und eine Vielzahl von Speicheneinheiten. Die Felge umringt die Nabe und umfasst zwei ringförmige Seitenwandabschnitte, die voneinander in einer Links-Rechts-Richtung beabstandet sind, einen ringförmigen inneren Wandabschnitt, der radial innere Ränder der Seitenwandabschnitte miteinander verbindet, und einen ringförmigen verstärkenden Wandabschnitt, der den inneren Wandabschnitt umgibt und der die Seitenwandabschnitte miteinander verbindet. Die Seitenwandabschnitte sind mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Stiftlochpaaren gebildet, von denen jedes zwei Stiftlöcher umfasst, die sich jeweils in der Links-Rechts-Richtung durch die Seitenwandabschnitte erstrecken und die in der Links-Rechts-Richtung miteinander ausgerichtet sind. Der innere Wandabschnitt ist mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Durchgangslöchern gebildet, die sich radial durch denselben hindurch erstrecken und die jeweils mit den Stiftlochpaaren linear angeordnet sind. Die Stifte erstrecken sich drehbar und jeweils durch die Stiftlochpaare. Jeder der Stifte ist mit einem Schraubloch gebildet, das mit einem entsprechenden der Durchgangslöcher in räumlicher Kommunikation steht. Jede der Speicheneinheiten hat ein fest mit der Nabe verbundenes Ende und ein gegenüberliegendes Ende, das sich durch ein jeweiliges der Durchgangslöcher erstreckt und mit einem Gewinde in dem Schraubloch eines entsprechenden der Stifte gesichert ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
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1 eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Fahrrad-Laufradmoduls gemäß der Erfindung;
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2 eine vergrößerte seitliche Teilansicht der bevorzugten Ausführungsform, die eine Nabe und eine Vielzahl von Speicheneinheiten darstellt;
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3 eine vergrößerte Teil-Schnittansicht der bevorzugten Ausführungsform, welche die Beziehung zwischen den Speicheneinheiten, einer Vielzahl von Stiften und einer Felge darstellt; und
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4 eine seitliche Teilansicht der bevorzugten Ausführungsform.
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Bevor die vorliegende Erfindung ausführlicher beschrieben wird, sei darauf hingewiesen, dass gleiche Elemente in der Offenbarung durchgängig mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind.
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Wie in 1 bis 3 gezeigt, ist die bevorzugte Ausführungsform eines Fahrrad-Laufradmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung zur Aufnahme eines Reifens 900 angepasst und weist eine Nabe 3, eine die Nabe 3 umringende Felge 4, eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Stiften 5 und eine Vielzahl von fest zwischen der Nabe 3 und den Stiften 5 verbundenen Speicheneinheiten 6 auf.
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Die Nabe 3 hat eine Vielzahl von Einbettungsschlitzen 30. Eine Hälfte der Einbettungsschlitze 30 sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, und die andere Hälfte der Einbettungsschlitze 30 sind von der Hälfte der Einbettungsschlitze 30 in einer Links-Rechts-Richtung beabstandet und sind voneinander in Umfangsrichtung beabstandet. Jeder der Einbettungsschlitze 30 erstreckt sich in der Links-Rechts-Richtung und hat eine Öffnung, die sich radial öffnet. Da die Ausbildung der Nabe 3 dem Fachmann bekannt ist, werden weitere Details derselben hier der Kürze halber weggelassen.
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Die Felge 4 umfasst zwei ringförmige Seitenwandabschnitte 41, die voneinander in der Links-Rechts-Richtung beabstandet sind, einen ringförmigen inneren Wandabschnitt 42, der radial innere Ränder der Seitenwandabschnitte 41 miteinander verbindet, einen ringförmigen verstärkenden Wandabschnitt 43, der den inneren Wandabschnitt 42 umgibt und der die Seitenwandabschnitte 41 miteinander verbindet, und ein Paar ringförmiger, den Reifen haltender Rippenabschnitte 44, die sich jeweils von radial äußeren Rändern der Seitenwandabschnitte 41 erstrecken und die mit den Seitenwandabschnitten 41 zusammenwirken, um den Reifen 900 zu halten. Die Seitenwandabschnitte 41 sind mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Stiftlochpaaren gebildet. Jedes der Stiftlochpaare umfasst zwei Stiftlöcher 410, die sich jeweils in der Links-Rechts-Richtung durch die Seitenwandabschnitte 41 erstrecken und die in der Links-Rechts-Richtung miteinander ausgerichtet sind. Der innere Wandabschnitt 42 ist mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Durchgangslöchern 420 gebildet, die sich radial durch denselben hindurch erstrecken und die jeweils mit den Stiftlochpaaren linear angeordnet sind.
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Die Stifte 5 sind zylindrische Strukturen, die sich in der Links-Rechts-Richtung erstrecken, die sich drehbar und jeweils durch die Stiftlochpaare erstrecken und die gegen eine radial äußere Oberfläche des inneren Wandabschnitts 42 anliegen. Jeder der Stifte 5 hat gegenüberliegende Enden, die im Wesentlichen und jeweils mit äußeren Oberflächen der Seitenwandabschnitte 41 bündig sind. Jeder der Stifte 5 ist mit einem Schraubloch 50 gebildet, das sich schräg durch denselben hindurch erstreckt und das mit einem entsprechenden der Durchgangslöcher 420 in räumlicher Kommunikation steht. Insbesondere ist für eine größere Dauerhaftigkeit die Härte der Stifte 5 größer als diejenige der Felge 4.
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Jede der Speicheneinheiten 6 umfasst einen hohlen Speichennippel 61, der fest an einem jeweiligen der Einbettungsschlitze 30 der Nabe 3 gesichert ist, und einen Speichenkörper 62, der sich von dem Speichennippel 61 durch ein jeweiliges der Durchgangslöcher 420 erstreckt und an einem entsprechenden der Stifte 5 gesichert ist. Der Speichenkörper 62 hat ein erstes mit Gewinde versehenes Endsegment 621, das mit einem Gewinde in dem Schraubloch 50 des entsprechenden der Stifte 5 gesichert ist, und ein zweites mit Gewinde versehenes Endsegment 622, das dem ersten mit Gewinde versehenen Segment 621 gegenüberliegt und mit einem Gewinde an dem Speichennippel 61 gesichert ist.
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Mit Bezug auf 1, 3 und 4 wird bei der Montage des erfindungsgemäßen Fahrrad-Laufradmoduls zuerst das zweite Gewinde-Ende 622 jedes Speichenkörpers 62 in einen jeweiligen Speichennippel 61 geschraubt. Sodann werden die Speichennippel 61 jeweils mit den Einbettungsschlitzen 30 der Nabe 3 in Eingriff gebracht. Danach wird das erste Gewinde-Ende 621 jedes Speichenkörpers 62 durch das jeweilige Durchgangsloch 420 geführt und in das jeweilige Schraubloch 50 geschraubt. Zuletzt wird jeder Speichennippel 61 relativ zu der Nabe 3 gedreht, um gegen das zweite mit Gewinde versehene Endsegment 622 des entsprechenden Speichenkörpers 62 festgezogen zu sein, was infolgedessen den Speichennippel 61 zwischen der Felge 4 und der Nabe 3 verspannt.
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Die Stifte 5 sind relativ zu der Felge 4 drehbar. Durch Einschrauben der Speicheneinheiten 6 in die jeweiligen Stifte 5 ziehen die Speichenkörper 62 die Stifte 5 in einer radialen Richtung, was bewirkt, dass die Stifte 5 sich mit Bezug auf die Felge 4 drehen und sich relativ zu der Felge 4 in der Links-Rechts-Richtung bewegen. Dieses automatische Einstellen des Verspannungswinkels dient der Verhinderung eines durch Scherbeanspruchung verursachten Verformens und Brechens der Speichenkörper 62. Zusätzlich lassen die Positionen der Durchgangslöcher 420 der Felge 4 und der Einbettungsschlitze 30 der Nabe 3 aufgrund der drehbeweglichen Beziehung zwischen der Felge 4 und den Stiften 5 einen größeren Fehlerspielraum zu. So braucht die Fertigung des Schraublochs 50 an jedem Stift 5 nicht so präzise zu sein wie im Stand der Technik, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden.
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In dieser Ausführungsform weist jeder Speichenkörper 62 das zweite Ende 622 für einen Gewinde-Eingriff mit dem jeweiligen Speichennippel 61 auf. Jedoch ist bei der Implementierung der vorliegenden Erfindung das Vorsehen eines zweiten Gewinde-Endes 621 nicht notwendig. Alternativ kann jeder Speichenkörper 62 direkt in den jeweiligen Speichennippel 61 eingeführt sein und durch einen Niet oder einen anderen Befestigungsmechanismus gesichert sein.
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Zusätzlich grenzen die Stiftlöcher 410 der Felge 4 so an den inneren Wandabschnitt 42 an, dass jeder Stift 5 gegen den inneren Wandabschnitt 42 anliegt, was die Stabilität desselben erhöht. Jedoch braucht bei der Implementierung der vorliegenden Erfindung die Position der Stiftlöcher 410 kein Anliegen der Stifte 5 gegen den inneren Wandabschnitt 42 zuzulassen. Stattedassen können die Stifte 5, wenn sie nicht gegen den inneren Wandabschnitt 42 anliegen, auch durch die Seitenwandabschnitte 41 abgestützt sein.
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Zusammenfassend: Da die Stifte 5 sich mit Bezug auf die Felge 4 drehen können, drehen sich die Stifte 5 beim Anschrauben der Speichenkörper 61 an die Stifte 5 automatisch in einen geeigneten Winkel, um zuzulassen, dass die gegen die Speichenkörper 62 ausgeübte Kraft im Wesentlichen in der Links-Rechts-Richtung wirkt. Außerdem sind, da jeder Stift 5 der Zugkraft der jeweiligen Speicheneinheit 6 in nur einer Richtung standhält, die Kräfte bezüglich des gesamten Fahrrad-Laufradmoduls relativ gleichmäßig, so dass die gegen jeden Speichenkörper 62 wirkenden Scher- und Beanspruchungskräfte verringert werden, was die Lebensdauer des Fahrrad-Laufradmoduls erhöht und das Risiko einer Verformung des Fahrrad-Laufradmoduls verringert. Da die Enden eines jeden der Stifte 5 jeweils und im Wesentlichen mit den äußeren Oberflächen der Seitenwandabschnitte 41 bündig sind, werden außerdem die Stifte 5 nicht leicht durch äußere Objekte beschädigt oder erschüttert, setzen keinen Schmutz an und erhöhen nicht den Bewegungswiderstand der Felge 4.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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