KR20240095420A

KR20240095420A - 자전거 휠용 허브를 위한 허브 조립체, 이를 위한 보상 요소, 허브 및 자전거 휠

Info

Publication number: KR20240095420A
Application number: KR1020247014325A
Authority: KR
Inventors: 크리스티안 제니
Original assignee: 예니 운트 프랑크 슈포르타르티켈한델 게베에르
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2022-09-29
Publication date: 2024-06-25

Abstract

본 발명은 자전거 휠용 허브(200)를 위한 허브 조립체(2)에 관한 것이며, a) 차축(8) 및 허브 본체(10) ─ 차축(8)은 종방향(L)으로 허브 본체(10)를 통해 연장하며, 허브 본체(10)는 적어도 하나의 구름 베어링(12)을 통해 차축(10)에 대해 회전가능하게 장착되며, 그리고 구름 베어링(12)의 내부 링(121)은 차축(8) 상에 배열되며, 그리고 구름 베어링(12)의 외부 링(122)은 허브 본체(10) 상에 또는 그 안에서 배열되며, 종방향(L)으로 볼 때 구름 베어링(12)을 대면하는 허브 본체(10)의 베어링 섹션(101)은 구름 베어링(12)의 외부 링(122) 상에 배열됨 ─ ; 그리고 b) 허브 본체(10)를 등지는 구름 베어링(12)의 측면 상의 차축(8)에 또는 차축(8) 상에 고정되는 단부 본체(14)를 포함하며, 종방향(L)으로 볼 때의 구름 베어링(12)을 대면하는 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)은 구름 베어링(12)의 내부 링(121) 상에 배열된다. 동시에 감소된 유격 및 진동에 대한 감소된 경향으로 간단한 그리고 낮은 마모 작동을 달성하기 위해, 허브 조립체는, 보상 요소(18)가 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)과 구름 베어링(12)의 내부 링(121) 사이에 그리고/또는 허브 본체(10)의 베어링 섹션(101)과 구름 베어링(12)의 외부 링(122) 사이에 배열되며, 상기 보상 요소는 종방향(L)으로 볼 때의 가변 연장부를 가지도록 설계되고 그리고 개발된다. 본 발명은 또한, 이러한 허브 조립체(2)를 위한 보상 요소(18), 이러한 허브 조립체(2)를 포함하는 허브(200), 및 이러한 허브(200)를 포함하는 자전거 휠에 관한 것이다.

Description

자전거 휠용 허브를 위한 허브 조립체, 이를 위한 보상 요소, 허브 및 자전거 휠

본 발명은 우선적으로 제1 항의 전제부에 따른 자전거 휠용 허브를 위한 허브 조립체에 관한 것이다.

이에 따르면, 허브 조립체는, a) 차축(axle) 및 허브 본체 ─ 차축은 종방향으로 허브 본체를 통해 연장하며, 허브 본체는 적어도 하나의 구름 베어링을 통해 차축에 대해 회전가능하게 지지되며, 그리고 구름 베어링의 내부 링은 차축 상에 배열되며, 그리고 구름 베어링의 외부 링은 허브 본체 상에 또는 그 안에서 배열되며, 종방향으로 보이는 바와 같이 구름 베어링을 대면하는 허브 본체의 베어링 섹션은 구름 베어링의 외부 링 상에 배열됨 ─ , 그리고 b) 허브 본체를 등지는 구름 베어링의 측면 상의 차축에 또는 차축 상에 고정되는 단부 본체를 포함하며, 종방향으로 본 바와 같이 구름 베어링을 대면하는 단부 본체의 베어링 섹션은 구름 베어링의 내부 링 상에 배열된다.

본 발명은 추가적으로, 제30 항에 따른 허브 조립체를 위한 보상 요소, 제31 항에 따른 허브 조립체를 갖는 자전거 휠용 허브, 및 제34 항에 따른 허브를 갖는 자전거 휠에 관한 것이다.

퀵-릴리스 스큐어(quick-release skewer)들 및 관통 차축들은 자전거의 포크(전방 휠) 또는 프레임(후방 휠)에서 자전거 휠들의 가역가능한 고정을 위한 선택의 수단이다. 관통 차축들의 중요성은 최근 수년간 상당히 증가되었다. 관통 차축들은 이제, 특히 산악 바이크들 및 크로스 바이크들을 위한 표준으로서 고려된다.

자전거 휠을 고정시키기 위해 필요한, 퀵-릴리스 또는 관통 차축이 조여질 때, 상당한 축방향 힘들이 자전거 휠의 허브 조립체 또는 허브 내로 도입되며, 이는 용이하게 수천 뉴턴(newton)들에 이를 수 있다. 자전거 휠의 차축의 연관된 압축으로 인해, 따라서, 차축은 허브 본체 및 단부 본체들의 조립체와 비교하여 길이를 잃을 수 있으며, 이는 구름 베어링들의 인장, 그리고 이에 따른 상기 구름 베어링들의 증가된 마찰 및 마모로 이어질 수 있다.

이러한 효과는, 설치되지 않은 상태에서 단부 본체와 구름 베어링의 내부 링 사이의 갭을 포함하는 허브 조립체에 의해 고려될 수 있으며, 이는 그 후, 요망되는 치수로 감소되거나 설치된, 즉 브레싱된 조건으로 완전히 없어져야 한다.

그러나, 모든 사용자가 보통, 퀵 해제 또는 관통 차축을 상이한 또는 정확히 규정되지 않는 힘으로 팽팽하게 하기 때문에, 이러한 목표는 종종 일상적인 사용에서 단지 이론적으로 달성가능하다. 따라서, 제조사는 일반적으로, 관통 차축이 너무 많이 조여진다면, 베어링의 손상을 회피하기 위해 아마 필수적인 것보다 더 많은 유격을 설정해야 한다. 그러나, 이는, 정상 작동시에 대부분의 적용들을 위해 허브 조립체에 너무 많은 유격을 남긴다. 관통 차축이 조이기 위한 공구 맞물림을 갖는다면, 정확한 토크 렌치는, 특히 탑승 동안에 휠을 제거 및 설치하지 않을 때, 종종 이용가능하지 않다.

EP 2 559 569 A2는 도 3 및 도 6에서 자전거 휠용 허브 조립체 및 허브(후방 휠 허브)를 도시한다. 내부 측면의 방향에서, 허브 조립체의 차축은 숄더를 포함하며, 이 숄더 상에, 롤링 베어링의 내부 링이 접한다. 이는 내부 링이 허브 조립체의 내측의 방향으로 차축 상에서 이동하는 것을 방지한다. 따라서, 이러한 조립체는 낮은 유격을 가지거나 유격이 없는 것으로 설명될 수 있다. 그 결과, 각각의 대응물들 브레이크 패드 및 변속기에 대한 브레이크 디스크 및 코그셋(cogset)의 포지션은 단지 차축의 압축에 따라 약간 변하며, 이는 정확한 이동 및 마찰이 없는 제동에 도움이 된다. 그러나, 구름 베어링들은, 휠이 설치될 때 변형될 가능성이 더 크며, 이는 증가된 마찰 및 마모로 이어질 수 있다.

DE 20 2019 100 964 U1은 위에서 서두에 언급된 유형의 허브 조립체뿐만 아니라 이러한 허브 조립체를 갖는 허브(전방 휠 허브)를 도시한다. 여기서, 내부 숄더들이 차축 상에 제공되지 않아서, 차축(존재하는 축 방향 힘)에 따라 차축이 구름 베어링의 내부 링에 대해 이동할 수 있거나, 내부 링이 차축 상에서 각각 이동할 수 있다. 따라서, 이러한 조립체는 유격을 가지는 것으로 설명될 수 있다. 이러한 조립체는, 차축이 압축될 때, 구름 베어링의 보다 어렵거나 심지어 방지되는 인장으로 인해 매끄럽게 동작하는 구름 베어링 및 그에 따라 자전거 휠의 매끄러운 동작이 항상 달성될 수 있는 이점을 나타낸다. 따라서, 구름 베어링은 또한 감소된 마모를 겪는다. 그러나, 허브 조립체에서의 유격 및 허브 본체에 대한 차축의 가능한 전후 움직임으로 인해, 진동들, 열화된 이동 기능, 및 마찰하는 디스크 브레이크들의 가능한 발생이 중요한 것으로 판명될 수 있다. 이는, 차축이 압축된 이후에 잔여하는 유격의 양에 따라 각각의 브레이크 패드 및 후방 변속기 상대에 대한 브레이크 디스크 및 코그셋의 포지션이 현저하게 변할 수 있기 때문이다.

본 발명은 종래 기술로부터 초래되는 단점들을 극복하는 문제에 기초한다.

더욱이, 문제는, 자전거 휠들을 위한 이전의 허브들에서 동시에 감소된 유격 및 진동하는 경향의 감소와 함께 매끄럽고 낮은 마모 작동을 달성하는 것이다.

우선적으로, 제1 항의 특징부들을 갖도록 추가적으로 설계되는, 처음에 언급된 유형의 허브 조립체는 전에 언급된 문제들을 해결하는 것에 기여한다.

이에 따라, 허브 조립체는, 추가적으로, 보상 요소가 단부 본체의 베어링 섹션과 구름 베어링의 내부 링 사이에 그리고/또는 허브 본체의 베어링 섹션과 구름 베어링의 외부 링 사이에 배열되며, 상기 보상 요소는 종방향으로 보이는 바와 같은 가변 연장부를 가지도록 설계된다.

추가적으로, 본 발명에 따른 허브 조립체를 위한 제30 항에 따른 보상 요소는 위에서 언급된 문제들을 해결하는 것에 기여한다.

추가적으로, 본 발명에 따른 허브를 포함하는, 제31 항에 따른 자전거 휠용 허브는 전에 언급된 문제들을 해결하는 것에 기여한다.

마지막으로, 본 발명에 따른 허브를 포함하는, 제34 항에 따른 자전거 휠은 또한 전에 언급된 문제들을 해결하는 것에 기여한다.

본 발명의 유리한 실시예들 및 추가의 개선예들은 개개의 종속항들의 청구 대상이다.

본 발명은 우선적으로, 자전거 휠이 설치될 때 차축의 압축으로 인해 구름 베어링 상의 유해한 응력을 방지하거나 상당히 감소시킬 수 있다.

다른 한편으로, 유격이 존재한다면, 구름 베어링 및 허브 본체에 대한 차축의 전후 움직임은, 본 발명에 따른 보상 요소가 이러한 이동하는 경향을 완화시키고 흡수할 수 있기 때문에, 방지될 수 있다.

이러한 방식으로, 유격을 갖는 베어링들을 채택할 때의 매끄러운 동작의 구름 베어링들 및 보다 매끄러운 작동의 이점들은 이들의 단점들 없이 실현될 수 있다.

또한, 보상 요소는, 브레이크 디스크 및 코그셋의 포지션이 유격을 갖는 허브 조립체에서만큼 더 이상 변경되지 않기 때문에, 이동 및 제동 성능을 개선시킬 수 있다. 이는, 이동 에러들 및 마찰 브레이크 디스크들의 발생을 최소화시킨다.

보상 요소는 또한, 진동-감쇠 효과를 가지고 그리고 진동들을 최소화하며, 이는 제동하고, 기어들을 이동시킬 때 그리고 휠 그립(grip)에 관하여 매우 유익하다.

퀵 릴리스 또는 관통 차축에 의한 차축의 압축으로 인해, 보통 단부 본체와 구름 베어링의 내부 링 사이의 갭의 폭의 변경은 보상 요소에 의해 보상될 수 있다. 이는, 동시에, 차축이 갭의 존재로 인해 방해받지 않고 앞뒤로 이동할 수 있는 일 없이, 구름 베어링의 브레이싱(bracing) 또는 심지어 파괴를 방지한다.

본 경우에서, 내부 측면은 종방향(축 방향)으로 볼 때 허브 조립체의 내부를 대면하는 측면으로 이해된다. 외부 측면은 종방향으로 볼 때 허브 조립체의 외부를 대면하는 측면으로 이해된다. 구름 베어링의 내부 링은, 다른 한편으로, ─ 보통과 같이 ─ 항상 보다 작은 직경을 갖는 구름 베어링의 2개의 베어링 링들 중 링이다. 구름 베어링의 외부 링은 항상 보다 큰 직경을 갖는 구름 베어링의 링이다.

본 발명의 관점에서, 허브 본체는 적어도 하나의 롤링 베어링을 통해 허브 조립체의 차축에 대해 회전가능하게 지지되는 본체인 것으로 이해되고, 그리고 이 본체를 통해 차축은 종방향으로 연장한다. 한편으로, 이는, 통상적으로 허브 본체로 지칭되는 본체에 관한 것이며, 이 본체에, 휠의 바퀴살들이 부착된다. 그러나, 본 발명의 관점에서, 보다 통상적으로 프리휠 본체(freewheel body)로 지칭되는 선택적인 본체는 또한 허브 본체로 이해된다. 이러한 점에서, 바퀴살들이 연관된 허브 본체는 제1 허브 본체로 지칭될 수 있는 반면, 선택적인 프리휠 본체는 제2 허브 본체로 지칭될 수 있다. 프리휠 본체는 보통, 자전거 후방 휠용 허브 조립체 또는 허브와 연관되고, 그리고 파워 동력전달 수단, 특히 코그셋을 수용하는 역할을 한다. 제1 및 제2 허브 본체는 차축의 종방향으로 볼 때 서로 나란히 배열된다. 더욱이, 제2 허브 본체(프리휠 본체)의 회전은 제1 허브 본체의 회전으로부터 커플링해제될 수 있다. 제1 허브 본체는 보통 2개의 이격된 구름 베어링들을 통해 차축에 대해 회전가능하게 지지되며, 그리고 선택적인 제2 허브 본체(프리휠 본체)는 보통 2개의 추가적으로 이격된 구름 베어링들을 통해 차축에 대해 회전가능하게 지지된다. 본 발명의 개념으로부터 벗어나지 않고, 이러한 제1 허브 본체의 구름 베어링에 할당되는 보상 요소의 대안예로서 또는 그에 부가하여, 이러한 제2 허브 본체(프리휠 본체)의 구름 베어링에 할당된 보상 요소를 제공하는 것이 가능하다.

본 발명의 관점에서, 구름 베어링은 여기서 논의 중인 허브 조립체의 축에 대해 허브 본체를 회전가능하게 지지하기에 적합하고 그리고 내부 링 및 외부 링을 가지는 베어링인 것으로 이해된다. 따라서, 구름 요소들을 갖는 종래의 구름 베어링들에 부가하여, 이러한 베어링들이 보통 구름 베어링들으로 지칭되지 않을 것임에도 불구하고, 용어 구름 베어링은 현재 또한, 보통 베어링들, 및 특히 이러한 규정에 대응하는 조인트 베어링들을 포함한다.

다음 내용에서, 본 발명에 따른 양태들이 추가적으로 논의되며, 이러한 목적을 위해, 본 발명의 비제한적인 유리한 실시예들 및 추가의 개선예들에 대한 참조가 부분적으로 이루어진다. 유리한 추가 개발들의 특징들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 실현될 수 있으며, 이에 의해 본 발명의 추가의 유리한 실시예들이 제공된다.

허브 조립체의 유리한 제1 실시예에서, 차축은 중공형이다. 특히, 이는 퀵 릴리스 또는 관통 차축을 수용하기에 적합한 차축을 제공하는 것을 가능하게 한다.

바람직하게는, 차축은 중공형 실린더로서 설계된다. 특히, 관통 차축을 위해 의도된 차축은 간단한 중공형 실린더로서 제공될 수 있으며, 이는 제조를 간소화시킨다.

바람직하게는, 차축 및 단부 본체는 관통 차축 또는 퀵 릴리스를 수용하도록 구성된다.

바람직하게는, 차축은 구름 베어링의 내부 링의 내부에 숄더를 포함하지 않는다. 이는, 차축이 양자 모두의 종방향들로 내부 링에 대해 변위되는 것을 허용하며, 이는, 차축이 자전거 휠의 설치 동안 압축된다면, 구름 베어링의 원치 않는 브레이싱을 방지하거나, 작동 동안 브레이싱을 방지할 수 있다.

바람직하게는, 허브 본체의 베어링 섹션 및 허브 본체는 일체로 제조된다. 베어링 섹션은 허브 본체의 숄더로서 일체로 제조될 수 있고, 그리고 특히 터닝되거나(turned) 밀링될(milled) 수 있다.

대안적으로, 허브 본체의 베어링 섹션은 허브 본체 내로 삽입된 슬리브에 의해 형성될 수 있거나, 링, 특히 리테이닝 링(retaining ring)에 의해 형성될 수 있다.

바람직하게는, 허브 본체의 베어링 섹션은 구름 베어링의 외부 링의 내부 측면 상에 배열된다.

허브 본체의 베어링 섹션은 종방향으로 관련된 허브 본체의 단부에 대응할 수 있다.

특히 바람직하게는, 구름 베어링의 내부 링은, 차축에 대해 미끄럼 끼워맞춤을 가지며, 특히 내부 링은 손에 의해 또는 고무 망치로의 가벼운 블로우(blow)들에 의해 차축 상에서 그리고 특히, DIN 7154, DIN 7157에 따른 피트들(H7/g6, H7/h6, H7/j6, 또는 H7/m6) 중 하나에 따라 변위될 수 있다.

이러한 점에서, 내부 링은 종방향으로 작용하는 힘의 효과로 인해 차축 상에서 변위가능하도록 하는 방식으로 설계될 수 있다.

대안적으로 또는 부가적으로, 내부 링은 차축의 길이의 변경으로 인해 차축 상에서 변위가능할 수 있다.

특히 바람직하게는, 단부 본체는 차축을 위한 단부 캡으로서 설계된다. 따라서, 단부 캡은 차축의 일 단부의 단부 면뿐만 아니라 표면을 커버할 수 있다.

바람직하게는, 단부 캡은 차축에 대해 언더사이즈(undersize)를 가져서, 단부 캡은 차축 상으로 푸시되거나 가압될 수 있다. 허브 조립체에 대해, 따라서 단부 캡은 바람직하게는 차축 상으로 푸시되거나 가압된다.

특히 유리한 방식으로, 단부 본체의 베어링 섹션은 구름 베어링의 내부 링의 외부 상에 배열된다.

대안적으로, 단부 본체의 베어링 섹션은 중간 피스, 예컨대 부싱(bushing)일 수 있으며, 이 중간 피스를 통해, 단부 본체는 내부 링의 외부 상에 간접적으로 배열된다.

추가의 유리한 실시예에서, 단부 본체의 베어링 섹션은 종방향으로 관련된 단부 본체의 단부에 대응한다.

특히 바람직하게는, 갭은 단부 본체의 베어링 섹션과 구름 베어링의 내부 링 사이에 존재한다.

대안적으로 또는 부가적으로, 허브 본체의 베어링 섹션과 구름 베어링의 외부 링 사이에 갭이 존재할 수 있다.

이러한 갭의 폭은 바람직하게는 0.05mm 내지 0.25mm, 그리고 보다 바람직하게는 0.1mm 내지 0.2mm이다.

보상 요소가 구름 베어링의 내부 링 상에 직접적으로 접하는 것이 특히 바람직하다.

대안적으로 또는 부가적으로, 보상 요소는 구름 베어링의 외부 링 상에 직접적으로 접할 수 있다.

특히 유리한 추가의 개선예에서, 보상 요소는, 단부 본체의 베어링 섹션과 내부 링 사이의 갭 폭의 변화를 흡수하거나 보상할 수 있는 방식으로 배열된다.

대안적으로 또는 부가적으로, 보상 요소는, 허브 본체의 베어링 섹션과 외부 링 사이의 갭 폭의 변화를 흡수하거나 보상할 수 있는 방식으로 배열될 수 있다.

이러한 갭 폭의 변경은 차축의 길이의 변경에 의해 유발될 수 있다.

특히 유리한 방식으로, 보상 요소는 종방향에 대해 탄성 특성들을 가질 수 있다. 이는, 보상 요소가 항상 변화하는 갭 폭을 보상할 수 있는 것을 의미한다.

바람직하게는, 보상 요소는 또한 감쇠 특성들을 가질 수 있다.

보상 요소는 바람직하게는 플라스틱, 고무 재료, 금속, 특히 강으로 제조되거나, 또는 이들 중 적어도 2개의 혼합물 또는 복합재로 제조된다.

바람직하게는, 보상 요소는 강 스프링(steel spring), 웨이브 와셔(wave washer) 또는 판 스프링(leaf spring)을 포함한다. 이러한 보상 요소는 특히 견고하고 내구성이 있다.

허브 조립체의 추가의 유리한 실시예에서, 복수의 보상 요소들은 구름 베어링의 내부 링 또는 외부 링의 원주부를 따라 배열된다.

특히 바람직하게는, 환형 보상 요소는 구름 베어링의 내부 링의 원주부를 따라 또는 외부 링의 원주부를 따라 배열된다.

바람직하게는, 보상 요소는 O-링이다.

보상 요소가 차축 상에 환형으로 접하는 경우 그리고/또는 보상 요소가 허브 본체 상에 환형으로 접하는 경우는 유리하다.

환형 보상 요소에 관하여, 그 원주부에 수직으로 볼 때 보상 요소의 단면은 원형, 타원형 또는 각진 것이 추가적으로 바람직하다.

본 발명에 따른 허브의 유리한 실시예에서, 허브는 총 2개 또는 4개의 구름 베어링들을 포함한다. 2개의 대향하는 구름 베어링들은 보통 전방 휠 허브에서 발견되는 반면, 후방 휠 허브는 프리휠의 부가의 장착으로 인해 보통 총 4개의 구름 베어링들을 포함한다.

이러한 점에서, 허브는 또한, 프리휠을 포함할 수 있다.

보충적으로 또는 이미 논의된 교시의 유리한 실시예들 및 추가의 개선들에서, 도 1 내지 도 3의 범위까지 도면들에서 도시되는 본 발명에 따른 물체들의 실시예들은 아래에서 더 상세히 설명된다. 그러나, 도면들을 참조하여 논의된 예들은 도시된 예들에 본 발명을 제한하지 않는다. 도면들을 참조하여 실시예들을 논의할 때, 일반적으로 바람직한 실시예들 및 교시의 추가 개선예들이 또한 도시된다.
위에서 설명되는 실시예들의 특징들을 가지고 아래에서 설명되는 실시예들의 추가 개선부들과 같이, 아래에서 설명되는 실시예들의 특징들을 가지고 위에서 설명되는 유리한 실시예들의 추가의 개선예들은 명백하게 본 발명의 추가의 유리한 실시예들을 형성하고, 따라서 본 개시의 일부를 형성한다.
도면들의 하기의 설명과 관련하여, 이전 도면들에서 이미 도시되고 이러한 점에서 위에서 이미 설명된 도면 부호들은 명료성을 위해 후속 도면들에서 부분적으로 재도용되지 않았다는 것이 일반적으로 지적되어야 하고, 그리고/또는 이들 후속 도면들에 기초하여 다시 부분적으로 설명되지 않는다. 이러한 기준 부호들 및 연관된 기술적 특징들의 설명을 위해, 반복을 회피하기 위해 대응하는 이전의 도면들의 개개의 설명에 대한 참조가 완전히 이루어진다.
도 1은 본 발명에 따른 허브 조립체 및 본 발명에 따른 허브의 바람직한 실시예의 측방향 단면도를 도시한다.
도 2는 도 1로부터의 단면(Y)의 확대도를 도시하며, 그리고
도 3은 도 2로부터의 단면(Z)의 확대도를 도시한다.

도 1은 본 발명에 따른 허브 조립체(2) 및 본 발명에 따른 허브(200)의 바람직한 실시예의 측방향 단면도를 도시한다.

경주용 바이크의 전륜을 위한 허브 조립체(2) 및 허브(200)가 여기에 구체적으로 도시된다. 허브 조립체(2)는 100x12㎜의 치수들을 갖는 관통 차축(thru axle)(미도시)을 수용하도록 설계된다.

허브 조립체(2)는 소위 스트레이트-풀(straight-pull) 바퀴살들(미도시)을 수용하기 위한 총 24개의 바퀴살 홀들(4)을 더 포함한다.

허브 조립체(2)는 진행 방향에 대해 대면하는 것으로 도시된다. 따라서, 중심잠금 표준에 따른 브레이크 디스크 장착부(6)는 여기서 우측면 상에서 보일 수 있다. 브레이크 디스크 장착부(6)는 리테이닝 링(미도시)을 위한 내부 스레드(62) 및 외부 다중-치형 프로파일(61)을 포함한다.

허브(200)를 위한 허브 조립체(2)는 차축(8) 및 허브 본체(10)를 더 포함하며, 차축(8)은 종방향(L)으로 허브 본체(10)를 통해 연장한다.

차축(8)은 여기서 중공형이며, 다시 말해 간단한 중공형 실린더로서 설계된다. 이는, 특히 관통 차축을 수용하기 위한 설계 내에서 가능하다.

허브 본체(10)는 2개의 대향 구름 베어링들(12)에 의해 차축(8)에 대해 회전을 위해 지지된다. 각각의 구름 베어링(12)의 내부 링(121)이 차축(8) 상에 배열되며, 그리고 각각의 구름 베어링(12)의 외부 링(122)이 허브 본체(10)에 배열된다.

이러한 경우에, 종방향(L)에서 볼 때, 각각의 롤링 베어링(12)을 대면하는 허브 본체(10)의 베어링 섹션(101)은 구름 베어링(12)의 외부 링(122) 상에 배열된다.

허브 본체(10)의 베어링 섹션(101) 및 허브 본체(10)는 일체로 제조되며, 이 베어링 섹션(101)은 허브 본체(10)의 원형 숄더 또는 정지부에 대응한다.

더욱이, 허브 본체(10)의 베어링 섹션(101)은 구름 베어링(12)의 외부 링(122)의 내부 측면(I) 상에 배열된다.

허브 본체(10)를 등지는 개개의 구름 베어링(12)의 측면 상에서 차축(8)에 고정되는, 차축(8)의 2개의 종방향 단부들 각각에 단부 본체(14)가 존재한다.

단부 본체들(14)은 현재 차축(8)을 위한 단부 캡들(141)로서 설계된다. 단부 캡들(141)은 단부들에 대응하는 통로들을 가지고, 따라서 또한 차축(8)과 같이, 관통 차축을 수용하도록 구성된다.

하나의 단부 캡(141)은 차축(8)에 비해 언더사이즈(undersize)를 가져서, 단부 캡들(141)은 차축(8) 상으로 푸시되거나 가압된다.

이러한 경우에, 종방향(L)에서 볼 때, 구름 베어링(12)을 대면하는 단부 본체(14), 즉 단부 캡(141)의 베어링 섹션(142)은 구름 베어링(12)의 내부 링(121) 상에 배열된다.

더욱이, 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)은 롤링 베어링(12)의 내부 링(121)의 외부 측(A) 상에 배열된다.

단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)은 또한 종방향(L)과 관련되거나, 종방향(L)으로 보이는 바와 같은 단부 본체(14)의 단부에 대응한다.

바람직하게는, 대략 0.1mm 내지 0.2mm의 갭 폭(161)(도 3 참조)을 갖는 갭(16)은 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)과 내부 링(121) 사이에 존재한다.

차축(8)은 롤링 베어링(12)의 내부 링(121)의 내측(I) 상에 숄더를 포함하지 않는다. 내부 링(121)은 종방향(L)으로 작용하는 힘의 효과로 인해 차축(8) 상에서 변위가능하다.

특히, 내부 링(121)은 차축(8)의 길이의 변경으로 인해 차축(8) 상에서 변위가능하다.

종방향(L)의 차축(8)의 압축 또는 완화로 인해, 갭(16)은 더 작아질 수 있거나 완전히 사라질 수 있거나, 다른 한편으로는 확대될 수 있다. 이는 이미 설명된 단점들로 이어질 수 있다.

따라서, 여기서, 보상 요소(18)는 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)과 구름 베어링(12)의 내부 링(121) 사이에 배열되며, 이 보상 요소는 종방향(L)으로 볼 때 가변 연장부를 갖는다.

보상 요소(18)는 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)과 내부 링(121) 사이의 갭 폭(161)(도 3 참조)의 변화를 흡수하거나 보상할 수 있는 방식으로 배열된다.

보상 요소(18)는 내부 링(121) 및 베어링 섹션(142) 둘 모두와 직접 접촉한다.

이러한 경우에, 보상 요소(18)는 종방향(L)에 대해 탄성 특성들을 포함한다. 재료는 또한 감쇠 특성들을 갖는다.

여기서, 보상 요소(18)는 가요성 플라스틱 재료로 제조된 O-링이다. 예를 들어, 적합한 재료로 만들어진 밀봉 링이 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다.

보상 요소(18)는 차축(8)과 그리고 내부 링(121) 및 베어링 섹션(142) 둘 모두의 원주를 따라 환형 접촉한다.

도 2는 도 1로부터의 섹션(Y)의 확대도를 도시하며, 여기서 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142), 차축(8), 및 롤링 베어링(12)의 내부 링(121) 사이의 보상 요소(18)의 포지션이 명확하게 보일 수 있다. 보상 요소(18)는 베어링 섹션(142) 및 내부 링(121) 양자 모두에 접촉하고, 그리고 따라서 갭(16)의 폭(161)의 변화들을 흡수하고, 쿠션하고(cushion), 그리고 완화할 수 있다(도 3 참조).

도 3은 도 2로부터의 섹션(Z)의 확대된 표현을 도시한다. 베어링 섹션(142)과 내부 링(121) 사이의 갭 폭(161)을 갖는 갭(16)은 여기서 명백하게 볼 수 있다.

L 길이 방향
I 내부
A 외부
Y 도 1로부터의 확대
Z 도 2로부터의 확대
2 허브 조립체
200 허브
4 바퀴살 홀
6 브레이크 디스크 장착부
61 멀티-치형 프로파일(브레이크 디스크 장착부)
62 내부 스레드(브레이크 디스크 장착부)
8 축
10 허브 본체
101 베어링 섹션(허브 본체)
12 구름 베어링
121 내부 링(구름 베어링)
122 외부 링(구름 베어링)
14 단부 본체
141 단부 캡(단부 본체)
142 베어링 섹션(단부 본체)
16 갭
161 갭 폭, 폭
18 보상 요소

Claims

자전거 휠용 허브(hub)(200)를 위한 허브 조립체(2)로서,
- 차축(axle)(8) 및 허브 본체(10) ─ 상기 차축(8)은 종방향(L)으로 상기 허브 본체(10)를 통해 연장하며, 상기 허브 본체(10)는 적어도 하나의 구름 베어링(12)을 통해 상기 차축(10)에 대해 회전가능하게 지지되며, 그리고 상기 구름 베어링(12)의 내부 링(121)은 상기 차축(8) 상에 배열되며, 그리고 상기 구름 베어링(12)의 외부 링(122)은 상기 허브 본체(10) 상에 또는 그 안에서 배열되며, 상기 종방향(L)으로 보이는 바와 같이 상기 구름 베어링(12)을 대면하는 상기 허브 본체(10)의 베어링 섹션(101)은 상기 구름 베어링(12)의 외부 링(122) 상에 배열됨 ─ , 그리고
- 상기 허브 본체(10)를 등지는 상기 구름 베어링(12)의 측면 상의 상기 차축(8)에 또는 상기 차축(8) 상에 고정되는 단부 본체(14)를 포함하며, 상기 종방향(L)으로 본 바와 같이 상기 구름 베어링(12)을 대면하는 상기 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)은 상기 구름 베어링(12)의 내부 링(121) 상에 배열되며,
보상 요소(18)는 상기 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)과 상기 구름 베어링(12)의 내부 링(121) 사이에 그리고/또는 상기 허브 본체(10)의 베어링 섹션(101)과 상기 구름 베어링(12)의 외부 링(122) 사이에 배열되며, 상기 보상 요소(18)는 상기 종방향(L)으로 보이는 바와 같은 가변 연장부를 가지는,
허브 조립체(2).
제1 항에 있어서,
상기 차축(8)은 중공형인,
허브 조립체(2).
제2 항에 있어서,
상기 차축(8)은 중공형 실린더(hollow cylinder)로서 설계되는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차축(8) 및 상기 단부 본체(14)는 관통 차축 또는 퀵-릴리스(quick-release)를 수용하도록 구성되는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차축(8)은 상기 구름 베어링(12)의 내부 링(121)의 내부 측면(I) 상에 숄더(shoulder)를 포함하지 않는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 허브 본체(10)의 베어링 섹션(101) 및 상기 허브 본체(10)는 일체로 제조되는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 허브 본체(10)의 베어링 섹션(101)은 상기 구름 베어링(12)의 외부 링(122)의 내부 측(I) 상에 배열되는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 허브 본체(10)의 베어링 섹션(101)은 상기 종방향(L)에 관련된 상기 허브 본체(10)의 단부에 대응하는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구름 베어링(12)의 내부 링(121)은 상기 차축(8)에 대해 미끄럼 끼워맞춤부를 가지는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구름 베어링(12)의 내부 링(121)은 상기 종방향(L)으로 작용하는 힘의 효과로 인해 상기 차축(8) 상에서 변위가능한,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구름 베어링(12)의 내부 링(121)은 상기 차축(8)의 길이의 변경으로 인해 상기 차축(8) 상에서 변위가능한,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단부 본체(14)는 상기 차축(8)을 위한 단부 캡(end cap)(141)으로서 설계되는,
허브 조립체(2).
제12 항에 있어서,
상기 단부 캡(141)은 상기 차축(8)에 대해 언더사이즈(undersize)를 가져서, 상기 단부 캡은 상기 차축(8) 상으로 푸시되거나 가압될 수 있는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)은 상기 구름 베어링(12)의 내부 링(121)의 외측(A) 상에 배열되는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)은 상기 종방향(L)과 관련된 상기 단부 본체(14)의 단부에 대응하는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)과 상기 구름 베어링(14)의 내부 링(121) 사이에 갭(16)이 존재하는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 허브 본체(10)의 베어링 섹션(101)과 상기 구름 베어링(12)의 외부 링(122) 사이에 갭(16)이 존재하는,
허브 조립체(2).
제16 항 또는 제17 항에 있어서,
상기 갭(16)의 폭(161)은 0.05mm 내지 0.25mm, 바람직하게는 0.1mm 내지 0.2mm인,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보상 요소(18)는 상기 구름 베어링(12)의 내부 링(121) 또는 외부 링(122) 상에 직접적으로 접하는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보상 요소(18)는, 상기 단부 본체(14)의 베어링 섹션(142)과 상기 내부 링(121) 사이에서, 또는 상기 허브 본체(10)의 베어링 섹션(101)과 상기 외부 링(122) 사이에서, 각각, 갭 폭(161)의 변경에 대해 흡수되거나 보상할 수 있도록 배열되는,
허브 조립체(2).
제20 항에 있어서,
상기 갭 폭(161)의 변경은 상기 차축(8)의 길이의 변경에 의해 유발될 수 있는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보상 요소(18)는 상기 종방향(L)에 대해 탄성 및/또는 감쇠 특성들을 가지는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보상 요소(18)는 플라스틱, 고무 재료, 금속, 특히 강으로 제조되거나, 이들 중 적어도 2개의 혼합물 또는 복합물로 제조되는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보상 요소(18)는 강 스프링(steel spring), 웨이브 와셔(wave washer) 또는 판 스프링(leaf spring)을 포함하는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제24 항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 보상 요소들(18)은, 상기 구름 베어링(12)의 내부 링(121) 또는 외부 링(122)의 원주부를 따라 배열되는,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제25 항 중 어느 한 항에 있어서,
환형 보상 요소(18)는, 상기 구름 베어링(12)의 내부 링(121) 또는 외부 링(122)의 원주부를 따라 배열되는,
허브 조립체(2).
제26 항에 있어서,
상기 보상 요소(18)는 O-링인,
허브 조립체(2).
제26 항 또는 제27 항에 있어서,
보상 요소(18)는 상기 차축(8) 상에 환형으로 접하며, 그리고/또는 보상 요소(18)는 상기 허브 본체(10) 상에 환형으로 접하는,
허브 조립체(2).
제26 항 내지 제28 항 중 어느 한 항에 있어서,
이의 원주부에 대해 수직으로 보이는 바와 같은 상기 보상 요소(18)의 단면은 원형, 타원형, 또는 각진,
허브 조립체(2).
제1 항 내지 제29 항 중 어느 한 항에 따른 허브 조립체(2)를 위한 보상 요소(18).
제1 항 내지 제29 항 중 어느 한 항에 따른 허브 조립체(2)를 포함하는,
자전거 휠용 허브(200).
제31 항에 있어서,
상기 허브(200)는 총 2개 또는 4개의 구름 베어링들(12)을 포함하는,
자전거 휠용 허브(200).
제31 항 또는 제32 항에 있어서,
상기 허브(200)는 프리휠(freewheel)을 포함하는,
자전거 휠용 허브(200).
제31 항 내지 제33 항 중 어느 한 항에 따른 허브(200)를 포함하는,
자전거 휠.