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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrradnaben, die dazu verwendet
werden, Radfelgen über
Speichen zu stützen,
wie in FR-2324471A.
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Das
Rad an einem Fahrrad weist gewöhnlich ein
Nabengehäuse
auf, das drehbar auf einer Achse gestützt ist, Speichen, die mit
der Nabe in Eingriff sind, eine Felge, die mit der Nabe über Nippel,
die auf die sich radial nach außen
ersteckenden Enden der Speichen gewunden sind, verbunden ist, und
einen Reifen, der auf der Felge montiert ist. Die beiden Enden des
Nabengehäuses
sind jeweils mit einem Flanschteil bereitgestellt, der verwendet
wird, um in die Speichen einzugreifen. Durchgangslöcher, die verwendet
werden, um in die Speichen einzugreifen, sind in diesen Flanschteilen
in Richtung der Nabenachse mit Abstand voneinander in der Umfangsrichtung
angebracht. Die Speiche ist normalerweise an ihrer distalen Seite
gebogen, und ein distaler Flansch, der wie ein Nagelkopf geformt
ist, ist an diesem gebogenen distalen Ende angeordnet. Das distale
Ende ist in einem der Durchgangslöcher in dem Nabenflansch gestützt. Außengewinde
sind auf der Basisseite der Speiche geformt, um in den Nippel einzugreifen,
und der Nippel weist einen Flansch auf, der in die Felge eingreift.
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Bei
einer so strukturierten Speiche ist der Nippel in einem in der Felge
geformten Nippelloch angebracht, ist die Speiche von ihrer Basisseite
in das Durchgangsloch der Nabe eingeführt, steht der distale Flansch
mit dem Durchgangsloch in Eingriff und sind die Außengewinde
an der Basisseite der Speiche in die Innengewinde des in der Felge
angebrachten Nippels gewunden, wodurch die Nabe und die Felge miteinander
verbunden werden.
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Bei
dieser Art von Rad wirkt Spannung immer intermittierend auf die
Speichenschäfte,
so dass Beanspruchung dazu führen
kann, dass die Speichenschäfte
an dem gebogenen Abschnitt an der Basisseite des distalen Flanschs
brechen. Um dies zu verhindern, offenbart die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung
H2-22321 eine Radnabe, die das Montieren von geraden Speichen erlaubt,
bei denen die Basisseite des distalen Flanschs der Speiche annähernd geradlinig
ist. Diese Nabe weist eine Vielzahl von Speichenbefestigungsteilen
auf, die mit Abstand voneinander in Umfangsrichtung an beiden Enden
des Nabengehäuses
angeordnet sind. In den Speichenbefestigungsteilen ist ein Paar
Speichenlöcher
gebildet, die in Umfangsrichtung (tangentialer Richtung) an derselben
radialen Verdrehposition durchlaufen und die in Axialrichtung ausgerichtet sind.
Diese Speichenlöcher
sind mit Bezug auf die Umfangsrichtung in einem leichten Winkel
gemacht, und so geformt, dass die Speichenschäfte leicht nach innen weisen.
Bei einem Rad, bei dem diese Nabe verwendet wird, sind die Speichen
mit der Felge verbunden, indem sie an der Stelle, wo sie aus den
Speichenlöchern
hervortreten, leicht nach außen
gebogen sind.
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Da
diese Art von Nabe das Montieren von geraden Speichen ermöglicht,
kommt es seltener zu einem Brechen der Speichen, als bei einem Rad,
bei dem Speichen mit gebogenen distalen Abschnitten montiert sind.
Da die Speichenlöcher
jedoch so angeordnet sind, dass sie in der Axialrichtung ausgerichtet sind,
ist der Abstand in der Nabenaxialrichtung der linken und rechten
Speichen, die mit den Speichenlöchern
auf der Innenseite in Axialrichtung im Eingriff sind, enger als
bei einem Rad, bei dem Speichen mit gebogenen distalen Abschnitten
montiert sind, was insofern ein Problem darstellt, als dass die
horizontale Starrheit des Rads(die Starrheit in Nabenaxialrichtung)
geringer ist.
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GB 645374 , die aus den in
dem Oberbegriff von Anspruch 1 erwähnten Merkmalen besteht, zeigt eine
Anordnung, bei der sich die Speichenlöcher relativ zur Nabenachse
an unterschiedlichen radialen Positionen befinden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrradnabenvorrichtung
gemäß Anspruch
1. In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradnabenvorrichtung aus einem
Nabengehäuse
und einer Vielzahl von Speichenbefestigungsteilen konstruiert, die
im Umfang um das Nabengehäuse
an entgegengesetzten Endabschnitten des Nabengehäuses angeordnet sind, wobei
jeder Speichenbefestigungsteil ein erstes Durchgangsloch und ein
zweites Durchgangsloch beinhaltet. In jedem Speichenbefestigungsteil
befindet sich das erste Durchgangsloch im Vergleich zu dem zweiten
Durchgangsloch an einer unterschiedlichen radialen Position relativ
zu einer zentralen Nabenachse des Nabengehäuses. Bei dieser Art von Struktur
können
gerade Speichen verwendet werden, um die Felge an der Nabe zu montieren
(was in seltenerem Brechen der Speichen resultiert), und der Abstand
der linken und rechten Speichen in Axialrichtung der Nabe kann breiter
gemacht werden, als wenn die Durchgangslöcher in Axialrichtung ausgerichtet
würden
(wodurch eine Verringerung der horizontalen Starrheit des Rads minimiert
wird).
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In
der vorliegenden Erfindung beinhaltet jeder Speichenbefestigungsteil
einen unterbrochenen vorstehenden Abschnitt, der sich vom Nabengehäuse her
radial nach außen
erstreckt, wobei sich das erste Durchgangsloch und das zweite Durchgangsloch
in jedem Speichenbefestigungsteil innerhalb des vorstehenden Abschnitts
befinden, und wobei jedes erste Durchgangsloch und jedes zweite
Durchgangsloch einen Abschnitt mit größerem Durchmesser und einen
Abschnitt mit kleinerem Durchmesser umfassen. Alternativ dazu kann
die Vielzahl von Speichenbefestigungsteilen als flanschartige Elemente
geformt sein, die an den entgegengesetzten Endabschnitten des Nabengehäuses angeordnet
sind.
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Auf
Wunsch können
sich das erste Durchgangsloch und das zweite Durchgangsloch in jedem Speichenbefestigungsteil
in Richtung der Nabenachse an unterschiedlichen Positionen befinden,
oder können
sich das erste Durchgangsloch und das zweite Durchgangsloch in Richtung
der Nabenachse auch an denselben Positionen befinden. Darüber hinaus
kann das erste Durchgangsloch im Allgemeinen parallel zum zweiten
Durchgangsloch ausgerichtet sein, oder das erste Durchgangsloch
kann relativ zum zweiten Durchgangsloch geneigt sein. ..
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Seitenansicht eines Hinterrads, das eine spezielle Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fahrradnabe
beinhaltet;
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2 ist
eine teilweise Querschnittsansicht des in .1 gezeigten
Rads;
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3 ist
eine teilweise Querschnittsansicht der in 2 gezeigten
Nabe;
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4 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in 3;
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5 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 3;
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6 ist
eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrradnabe;
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7 ist
eine Querschnittsansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fahrradnabe;
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8 ist
eine Querschnittsansicht einer weiteren alternativen 5 Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fahrradnabe;
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9 ist
eine teilweise Querschnittsansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fahrradnabe;
und
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10 ist
eine Querschnittsansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fahrradnabe.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist
eine Seitenansicht eines Hinterrads, die eine besondere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fahrradnabe
beinhaltet, und 2 ist eine teilweise Querschnittsansicht
des in 1. gezeigten Rads. In diesen Figuren weist das Hinterrad 1 eine
Nabe 2, gerade Speichen 3a und 3b, die
leicht nach außen
geneigt sind und sich von den linken und rechten Enden der Nabe 2 in
annähernd tangentialer
Richtung erstrecken, eine Felge 4, die mit den distalen
Enden der Speichen 3a und 3b in Eingriff steht,
und einen Reifen 5, das auf der Felge 4 montiert
ist, auf.
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Die
Speichen 3a und 3b weisen gerade Speichenabschnitte 6a und 6b,
die Außengewinde
an ihrer Basisseite aufweisen und die distale Flansche in Form eines
Nagelkopfs an ihren distalen Enden aufweisen, auf. Nippel 7a und 7b (4 und 5)
winden sich auf die Basisseite der Speichenabschnitte 6a und 6b.
Die Speichen 3a und 3b (beispielsweise jeweils 8.
bei insgesamt 16) erstrecken sich von den linken und rechten
Enden der Nabe 2 in Richtung der Felge 4. In 1 und 2 sind
die Speichen 3a auf der linken Seite durch durchgehende
Linien angezeigt, und die Speichen 3b auf der rechten Seite
sind durch gestrichelte Linien angezeigt.
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Da
die Felge 4 eine sogenannte tiefe Felge ist, bei der die
Felgenhöhe
größer als
die Felgenbreite ist, stehen die distalen Flansche der Speichenabschnitte 6a und 6b in
Eingriff mit der Felge 4. Die Nabe 2 und die Felge 4 werden
miteinander verbunden, indem die Nippel 7a und 7b,
die die Basen der Speichenabschnitte 6a und 6b in
Eingriff bringen, in die Felge 4 eingeschraubt werden.
Der Reifen 5 ist ein Schlauchreifen und ist auf der Felge 4 mittels
Felgenkleber montiert.
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Wie
im Detail in 3 gezeigt, ist die Nabe 2 vom
Typ Freilaufnabe, bei dem der Freilauf integriert ist. Die Nabe 2 weist
eine hohle Nabenachse 10, auf der an beiden Enden Außengewinde
geformt sind, ein zylindrisches Nabengehäuse 11, das drehbar
auf der Nabenachse 10 gestützt ist, und einen Freilauf 12,
der am rechten Ende des Nabengehäuses 11 montiert
ist, auf. Eine mehrfache Kettenradanordnung 13, die aus 8 Gängen zusammengesetzt
ist, ist nicht drehbar an dem Freilauf 12 auf der Außengehäuseseite
montiert. Die Antriebsenergie, die auf die mehrfache Kettenradanordnung 13 übertragen
wird, wird durch den Freilauf 12 über eine Kette nur in eine Richtung
auf das Nabengehäuse 11 übertragen.
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Ein
Paar linke und rechte Kegel 20a und 20b, die Lager
bilden, sind in beide Enden der Nabenachse 10 eingeschraubt.
Nabenschalen 21a und 21b sind um den Innenumfang
des linken Endes des Nabengehäuses 11 und
um den Innenumfang des rechten Endes des Freilaufs 12 montiert,
und Stahlkugeln'22a und 22b sind
jeweils zwischen den Kegeln 20a und 20b und den
Nabenschalen 21a und 21b angeordnet. Ein Schnellauslösungsnabenstab 25 ist
in die Axialmitte der Nabenachse 10 eingeführt, und eine
Einstellmutter 26 und ein Schnellauslösungshebel 27 sind
an beiden Enden des Schnellauslösungsnabenstabs 25 befestigt.
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Der
Mittelabschnitt des Nabengehäuses 11 ist
ein eingeengter Abschnitt mit kleinem Durchmesser, wobei sich der
Durchmesser zu den Enden hin allmählich vergrößert. Vier Sätze linker
und rechter Paare Speichenbefestigungsteile 29a und 29b sind um
den Außenumfang
beider Enden des Nabengehäuses 11 herum
geformt. Die Speichenbefestigungsteile 29a und 29b weisen
flache Vorsprünge 30a und 30b,
sowie innere und äußere Paare
Durchgangslöcher 31a, 32a, 31b und 32b auf,
die in Umfangsrichtung durch die Vorsprünge 30a und 30b verlaufen.
Die Vorsprünge 30a und 30b stehen
in diametraler Richtung vor und sind an vier Stellen jeweils an den
linken und rechten Enden mit Abstand voneinander in Umfangsrichtung
bereitgestellt. Die inneren 15 Durchgangslöcher 31a und 31b und
die äußeren Durchgangslöcher 32a und 32b verlaufen
durch die vorderen und .hinteren Wände der linken und rechten Vorsprünge 30a und 30b in
der Umfangsrichtung des Nabengehäuses 11 an
unterschiedlichen Positionen in der radialen Richtung von der. Mitte
der Nabenachse 10, das heißt an unterschiedlichen Positionen
in radialer Richtung in der Ebene, die die Nabenachse 10 beinhaltet.
Die Durchgangslöcher 31a, 32a, 31b und 325 sind
Löcher,
die dazu dienen, die Nippel 7a und 7b der Speichen 3a und 3b in
Eingriff zu bringen.
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Wie
in 4 und 5 gezeigt, sind die Vorsprünge 30a und 30b in
regelmäßigen Intervallen,
90 Grad voneinander entfernt, in Umfangsrichtung bereitgestellt.
Die Vorsprünge 30a auf
der linken Seite und die Vorsprünge 30b auf
der rechten Seite werden um einen Winkel α (zum Beispiel 22,5 Grad) verschoben.
Die äußeren Durchgangslöcher 32a und 32b sind
um einen Winkel β (zum
Beispiel 18 Grad) an einer Position des Radius R1 von der Mitte
der Nabenachse 10 nach außen geneigt. Die inneren Durchgangslöcher 31a und 31b sind
um einen Winkel γ(zum
Beispiel 18,5 Grad) an einer Position des Radius R2 (kleiner
als der Radius R1) von der Mitte der Nabenachse 10 nach
außen
geneigt. Mit anderen Worten sind die inneren und äußeren Durchgangslöcher 31a, 32a, 31b und 32b so
gemacht, dass sie sich bei verschiedenen radialen Positionen relativ
zueinander eher neigen als parallel liegen. Die jeweiligen Durchgangslöcher 31a, 32a, 31b und 32b weisen
große
Durchmesserabschnitte 36a und 36b, in die die
Flansche 35a und 35b der Nippel 7a und 7b eingeführt sind,
sowie kleine Durchmesserabschnitte 37a und 37b,
auf. Die Flansche 35a und 35b stehen an der Stufe,
die zwischen den Abschnitten 36a und 36b mit großem Durchmesser
und den Abschnitten 37a und 37b mit kleinem Durchmesser
erzeugt wird, in Eingriff.
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Wenn
das wie oben beschrieben strukturierte Hinterrad 1 zusammengebaut
wird, werden die Speichenabschnitte 6a und 6b durch
die Felge 4 geführt,
und die Nippel 7a und 7b werden in den Durchgangslöchern 31a, 32a, 31b und 32b der
Nabe 2 montiert. Die Speichenabschnitte 6a und 6b,
die ungefähr
gegenüber
der in den äußeren Durchgangslöchern 32a und 32b montierten
Nippel 7a und 7b durch die Felge 4 geführt wurden,
werden unter Verwendung eines Nippelschlüssels oder anderer solcher
Werkzeuge annähernd
gleich locker festgezogen. Hier sind die jeweiligen Speichenabschnitte 6a und 6b einander
gegenüber
angeordnet. In der Folge werden die vier linken und vier rechten
Speichenabschnitte 6a und 6b locker festgezogen.
Als nächstes werden
die Speichenabschnitte 6a und 6b, die ungefähr gegenüber den
in den inneren .Durchgangslöchern 31a und 31b montierten
Nippeln 7a und 7b durch die Felge 4 hindurchgeführt wurden,
annähernd
gleich locker festgezogen. Das Hinterrad I wird dann in einer Halterung
zum Einstellen der Radausrichtung oder in eine andere derartige
Vorrichtung montiert, und die horizontale Radausrichtung wird mit einem
Nippelschlüssel
eingestellt, wonach das Rad von der Halterung zum Einstellen der
Radausrichtung entfernt wird und die Versetzung der Felge unter Verwendung
eines Felgenmittenmessinstruments geprüft wird. Schließlich wird
das Hinterrad 1 erneut in der Halterung zum Einstellen
der Radausrichtung montiert, und die horizontale Radausrichtung
wird eingestellt, wodurch das Hinterrad 1 fertiggestellt wird.
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Bei
einem Hinterrad 1, das eine wie oben strukturierte Nabe 2 verwendet,
kommt es zu weniger Speichenbruch, da gerade Speichenverwendet werden.
Auch kann, da die inneren und äußeren Paare Durchgangslöcher 31a, 32a, 31b und 32b,.die
in die Speichen 3a und 3b eingreifen, an unterschiedlichen radialen
Positionen R1 und R2 von
der Mitte der Nabenachse 10 geformt sind, der Abstand in
Nabenachsenrichtung der linken und rechten Speichen 3a und 3b breiter
sein, als wenn die Durchgangslöcher 31a, 32a, 31b und 32b in
Nabenachsenrichtung ausgerichtet sind. Entsprechend bleibt die Starrheit
des Rads in seiner Drehrichtung hoch, während die Verringerung der
horizontalen. Starrheit minimiert werden kann. Auch kann, da die
Nippelseite 7a und 7b der Speichen 3a und 3b mit
der Nabe 2 in Eingriff ist, das Einstellen ausgeführt werden,
ohne dass der Reifen entfernt wird, selbst in Fällen, in denen das Einstellen
der Radausrichtung und anderes solches Einstellen nicht ausgeführt werden
kann, es sei denn der Reifen wird entfernt, wenn die Nippel auf
der Felgenseite angeordnet werden, wie bei einer tiefen Felge. Da
die Durchgangslöcher 31a, 32a, 31b und 32b in
Verdrehrichtung angeordnet sind, behindern sich die Werkzeuge beim
maschinellen Bearbeiten der Durchgangslöcher weniger.
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6 ist
eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrradnabe.
Wie in 6 gezeigt, können
die distalen Flansche 40a und 40b (nur 40b ist
gezeigt) der Speichenabschnitte 6a und 6b in die
Durchgangslöcher 31a, 32a, 31b und 32b (nur 31b und 32b sind
gezeigt) eingreifen. In diesem Fall muss der Reifen entfernt werden,
wenn eine tiefe Felge benutzt wird, wird jedoch eine gewöhnliche
Felge benutzt, ist das Einstellen des Radausrichtung leichter, da
der Abstand zwischen den Nippeln weiter sein wird als auf der Nabenseite.
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7 ist
eine Querschnittsansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fahrradnabe.
Wie in 7 gezeigt, können
die inneren und äußeren Durchgangslöcher 31a, 32a, 31b und 32b (nur 31b und 32b sind
gezeigt) eher parallel angeordnet sein als in Verdrehrichtung.
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8 und 9 sind
Querschnittsansichten weiterer alternativer Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Fahrradnabe.
Wie in 8 und 9 gezeigt, können die Durchgangslöcher 31a, 32a, 31b und 32b (nur 31b und 32b sind
gezeigt) so gemacht sein, dass sie an unterschiedlichen radialen Positionen
in der gleichen Ebene, die senkrecht zur Nabenachse 10 liegt,
nebeneinander angeordnet sind. In diesem Fall kann der Abstand der
linken und rechten Speichen in Nabenachsenrichtung sogar noch breiter
gemacht werden und die horizontale Starrheit noch mehr erhöht werden,
als wenn die Löcher
nicht in derselben Ebene liegen.
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10 ist
eine Querschnittsansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fahrradnabe.
Wie in 10 gezeigt, können die
Speichenbefestigungsteile 29a und 29b (nur.29b ist
gezeigt) an vier Stellen in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander
in den Flanschen 11a und 11b (nur 11b ist
gezeigt) an beiden Enden des Nabengehäuses 11 .geformt sein.
In diesem Fall sind die Durchgangslöcher 31a, 32a, 31b und 32b (nur 32b ist
gezeigt) bis zu den peripherischen Enden der Flansche 11a und 11b geformt
und Stirnsenkerteile 45a und 45b (nur 45b ist
gezeigt), die in Speichenrichtung lang sind, können durchgehend mit den Durchgangslöchern 31a, 32a, 31b und 32b auf
der Seite, auf der die distalen Flansche 40a und 40b (nur 40b ist
gezeigt) der Speichenabschnitte 6a und 6b positioniert
sind, bereitgestellt werden.
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Während Obengenanntes
eine Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung ist, können
weitere Abänderungen durchgeführt werden,
ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Beispielsweise
kann die vorliegende Erfindung auch auf die Vordernabe eines Vorderrads
anstatt auf eine Hinterradnabe angewendet werden. Die Anzahl der
Speichenbefestigungsteile ist nicht auf vier links und vier rechts
begrenzt. Weniger Speichenbefestigungsteile resultieren in einer
leichteren Anordnung. Demzufolge sollte der Bereich der Erfindung
nicht durch die bestimmten offenbarten Strukturen begrenzt werden.
Der wahre Bereich der Erfindung sollte vielmehr durch die nachfolgenden
Ansprüche
bestimmt werden.