NL9100168A - Verstelbare stuurpen. - Google Patents

Description

Titel: Verstelbare stuurpen

De uitvinding heeft betrekking op een stuurpen voor het verbinden van een stuurbeugel met een te besturen orgaan, welke stuurpen is uitgerust met een steel, een zich onder een hoek ten opzichte van de steel uitstrekkende voorbouw, die is voorzien van middelen voor het bevestigen van de stuurbeugel.

Een dergelijke stuurpen is in het bijzonder bekend voor toepassing op een fiets, maar kan ook worden toegepast voor een willekeurig ander voertuig, met een directe bestu-ringsoverbrenging, zoals een motorfiets of een sneeuwscooter.

Een bezwaar van de bekende stuurpen is, dat het voor het bij een bepaalde hoogte van de stuurbeugel verkrijgen van een in voor- of achterwaartse richting aan de lichaamsbouw van de bestuurder aangepaste positie van de stuurbeugel ten opzichte van andere bedieningsorganen van het voertuig, in het bijzonder ten opzichte van het zadel en de pedalen dan wel de voetsteunen, noodzakelijk is een stuurpen te monteren die is uitgerust met een voorbouw met een geschikte lengte.

De uitvinding heeft als doel dit bezwaar te ondervangen door een stuurpen te verschaffen, die zodanig verstellen van de positie van de stuurbeugel mogelijk maakt, dat bij een bepaalde hoogte van de stuurbeugel verschillende posities daarvan in langsrichting van het voertuig.mogelijk zijn.

Dit doel wordt volgens de onderhavige uitvinding bereikt, doordat bij een stuurpen van het type volgens de aanhef de uitgestrektheid van de voorbouw dwars ten opzichte van de steel instelbaar is.

De uitvinding maakt het mogelijk de positie van de stuurbeugel in langsrichting van het voertuig ten opzichte van het zadel en de pedalen dan wel de voetsteunen bij een bepaalde gewenste hoogte naar wens in te stellen.

De uitvinding kan tevens zijn belichaamd in een steel of een voorbouw, uitgevoerd als een overeenkomstig onderdeel van een stuurpen volgens de uitvinding.

Navolgend wordt de uitvinding nader geïllustreerd en toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld, waarbij wordt verwezen naar de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een zijaanzicht van een stuurpen volgens de uitvinding, fig. 2 een zijaanzicht in doorsnede van de stuurpen volgens fig. 1, en fig. 3 een perspectivisch, uiteen getrokken aanzicht van de stuurpen volgens de figuren 1 en 2.

De stuurpen volgens het in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding omvat een steel 1 en een voorbouw 2. Tegen de steel rust een expanderprop 3, die is voorzien van een inwendige schroefdraad 4 en een afgeschuind oppervlak 5, dat samenwerkt met een afgeschuind uiteinde 6 van de steel 1. Op de inwendige schroefdraad 4 grijpt een schroefdraad 7 van een expanderbout 8 aan. Door de expanderbout 8 aan te draaien wordt de expanderprop tegen de steel 1 getrokken, waarbij de het oppervlak 5 en het afgeschuinde uiteinde 6 samenwerken voor het in dwarsrichting ten opzichte van de steel 1 verplaatsen van de expanderprop 3, zodat de steel 1 in een gat van een te besturen orgaan, zoals het verlengde van een voorvork van een fiets, kan worden vastgeklemd om de stuurbeugel met het te besturen orgaan te verbinden.

De voorbouw 2 is voorzien van een opening 9, waarin een stuurbeugel vastgeklemd kan worden door een bout 10 aan te draaien. Een dergelijke constructie is algemeen bekend en wordt derhalve omwille van beknoptheid niet nader toegelicht.

De voorbouw 2 strekt zich uit onder een hoek αχ (zie fig. 1) ten opzichte van de steel 1, zodat een stuurbeugel op een afstand ai, gemeten van het hart van de stuurbeugel ter plaatse van de voorbouw 2 tot de hartlijn van de steel 1 kan worden opgehangen. Bij de bekende stuurpennen is het, wanneer men de stuurbeugel verder voor- of achterwaarts wil ophangen, noodzakelijk een stuurpen met een dienovereenkomstig langere of kortere voorbouw te monteren. Bij de stuurpen volgens het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld is echter, de uitgestrektheid van de voorbouw 2 dwars op de steel 1 instelbaar, zodat een stuurbeugel, gemeten als hiervoor aangegeven op afstanden tussen een afstand a3 (indien de voorbouw 2 is vastgezet onder een hoek CC3) en een afstand a2 (indien de voorbouw 2 is vastgezet onder een hoek 0C2) van de hartlijn van de steel kan worden opgehangen. Hierdoor wordt de mogelijkheid verkregen de positie van de stuurbeugel in voor- en achterwaartse richting te wijzigen zonder een andere stuurpen te monteren. Een bijzonder voordeel van de uitvinding is, dat deze de mogelijkheid verschaft, de positie van de stuurbeugel bij een voertuig in standaarduitvoering af fabriek bij een bepaalde gewenste hoogte van · de stuurbeugel, in voor- en achterwaartse richting in te stellen.

In de stand aangeduid met het romeinse cijfer II is de stuurbeugel maximaal voorwaarts opgehangen; in de stand aangeduid met het romeinse cijfer III is de stuurbeugel maximaal achterwaarts opgehangen.

De verstelbaarheid van de uitgestrektheid van de voorbouw dwars ten opzichte van de steel kan bijvoorbeeld worden bereikt door een voorbouw met een variabele lengte te verschaffen of door de voorbouw zodanig uit te voeren, dat de positie, waar de stuurbeugel met de voorbouw verbonden kan worden instelbaar is.

Volgens het getoonde uitvoeringsvoorbeeld is de verstelbaarheid van de afstand, waarover de voorbouw 2 zich dwars ten opzichte van de steel 1 uitstrekt verkregen, doordat de hoek waaronder de voorbouw 2 zich uitstrekt ten opzichte van de steel 1 instelbaar is. Dit biedt o.m. de voordelen, dat de in-stelmiddelen geconcentreerd kunnen zijn in de verbinding tussen de steel 1 en de voorbouw 2, dat de stuurbeugel ongeacht de gekozen positie van de stuurbeugel steeds op dezelfde plaats in het gebied van het uiteinde van de voorbouw 2 kan zijn verbonden met die voorbouw 2 en dat geen onderbreking van de voor-bouw 2 voor het variëren van de lengte daarvan nodig is.

Zoals in het bijzonder blijkt uit fig. 2, strekt de expanderbout 8 zich uit door de voorbouw 2, zodanig dat de voorbouw 2 door de expanderbout 8 ten opzichte van de steel 1 vastklembaar is. Dit biedt het voordeel, dat zowel de axiale positie van de stuurpen als de hoek van de voorbouw 2 ten opzichte van de steel 1 door het bedienen van een enkel bevesti-gingsorgaan vastgezet en vrij gegeven kunnen worden.

Het is echter ook mogelijk de stuurpen uit te voeren met een afzonderlijk bevestigingsorgaan voor het vastzetten van de hoek van de voorbouw ten opzichte van de steel, bijvoorbeeld door middel van een zich dwars op de voorbouw en de steel uit-strekkende bout, die elkaar afwisselend op elkaar volgende flenzen van de voorbouw en de steel tegen elkaar kan klemmen.

Bij de stuurpen volgens het getoonde uitvoeringsvoor-beeld is een uiteinde 11 van de steel 1 uitgerust met een steun 12 met een gekromd, van de steel 1 af gekeerd oppervlak 28, een opening 14, waardoor de expanderbout 8 zich in langsrichting van de steel 1 uitstrekt. De voorbouw 2 is voorzien van een gekromd oppervlak 29, dat wanneer de voorbouw 2 is vastgezet coaxiaal verloopt met het genoemde gekromde oppervlak 28 van de steun 12 en daartegen aanligt. De voorbouw 2 is voorts voorzien van een in omtreksrichting verlopende sleuf 16, waardoor de steel 17 van de expanderbout 8 zich uitstrekt.

De tegen elkaar rustende coaxiale, gekromde oppervlakken 28 resp. 29 van de steun 12 en de voorbouw 2 verschaffen een stabiele ondersteuning van de voorbouw 2 ten opzichte van de steel 1, ongeacht de stand van de voorbouw 2 ten opzichte van die steel 1. Doordat de oppervlakken 28 en 29 in elkaar passend gevormd zijn wordt een gelijkmatige drukverdeling over die oppervlakken 28 en 29 verkregen.

De steun 12 en de voorbouw 2 hebben elk twee van de genoemde gekromde, oppervlakken 28 resp. 29, die. onderling tegengesteld conisch en coaxiaal zijn uitgevoerd en door een gemeenschappelijke sector ten opzichte van de gemeenschappelijke hartlijn verlopen. Zoals uit fig. 2 blijkt rust de voorbouw 2 in ten opzichte van de steel 1 vastgezette toestand uitsluitend met zijn conische gekromde oppervlakken 29 tegen de corresponderende conische gekromde oppervlakken 28 van de steun 12 en is er ruimte tussen overige delen van de voorbouw 2 en de steel 1.

Doordat de paren oppervlakken 28 en 29 elk onderling tegengesteld conisch verlopen zijn deze ten opzichte van de werklijn van de door de expanderbout 8 uitgeoefende aandruk-kracht elk onderling tegengesteld schuin gericht, zodat bij aandraaien van de expanderbout 8 een wigwerking tussen tegen elkaar gedrukte oppervlakken 28 en 29 ontstaat en de door de oppervlakken 28 en 29 op elkaar uitgeoefende normaalkracht groter is dan de door de expanderbout 8 uitgeoefende kracht. Hierdoor kan een bijzonder betrouwbare fixatie van de voorbouw 2 ten opzichte van de steel 1 worden verkregen, waarbij de onderling tegengestelde hoek ten opzichte van de werklijn van de expanderbout 8 van elk van de oppervlakken 28 en 29 van de steun 12 resp. de voorbouw 2 bij het aandraaien van de expanderbout 8 een centrering van de voorbouw 2 ten opzichte van de steun 12 teweeg brengt.

Voor een voordelige wigwerking is van belang dat bij toepassing van een conventionele expanderconstructie enerzijds zodanig grote normaalkrachten tussen de oppervlakken 28 en 29 wordt verkregen, dat een betrouwbare fixatie van de voorbouw 2 ten opzichte van de steel 1 wordt verkregen, zelfs wanneer deze oppervlakken 28 en 29 voor het verkrijgen van een traploze ver-stelbaarheid geheel glad zijn uitgevoerd en anderzijds de normaalkrachten zodanig beperkt blijven, dat met een lichte compacte constructie kan worden volstaan voor het weerstaan van de uitgeoefende krachten. Een voordelige wigwerking kan worden verkregen indien de conische oppervlakken 28 en 29 elk een oppervlaksdeel van een kegel met een tophoek tussen 100° en 150° vormen en in het bijzonder indien de bedoelde tophoek ongeveer 120° is.

Volgens een alternatieve uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn de voorbouw en de steun uitgevoerd met cilindrisch gekromde, coaxiale oppervlakken zoals de oppervlakken 13 en 15 van resp. de voorbouw 2 en de steun 12 volgens het getoonde uitvoeringsvoorbeeld, maar zijn de steun en de voorbouw zodanig uitgevoerd, dat deze cilindrische oppervlakken tegen elkaar aanliggen wanneer de voorbouw ten opzichte van de steel is vastgezet en zijn de bedoelde cilindrische oppervlakken voorzien van samenwerkende verhogingen en groeven in axiale richting .

Bij een constructie volgens deze uitvoeringsvorm van de uitvinding blijven de door de vlakken op elkaar uitgeoefende normaalkrachten relatief laag, zodat relatief lage eisen worden gesteld aan de sterkte van de voorbouw en de steun in het gebied van die oppervlakken. Een betrouwbare fixatie van de voor-bouw ten opzichte van de steun wordt daarbij verkregen doordat de bedoelde cilindrische oppervlakken zijn voorzien van samen-werkende verhogingen en groeven in axiale richting.

Volgens het getoonde uitvoeringsvoorbeeld is het tegen het gekromde oppervlak 28 van de steun 12 rustende, gekromde oppervlak 29 van de voorbouw 2 convex gevormd. De voorbouw 2 is voorzien van een concaaf, met het genoemde convexe oppervlak 29 coaxiaal oppervlak 18 in het gebied van de cirkelsector van dat convexe oppervlak 29. Tegen het concave oppervlak 18 van de voorbouw 2 rust een klemelement 19 met een convex gekromd oppervlak 20, dat coaxiaal met het genoemde concave oppervlak 18 van de voorbouw 2 verloopt. Dit klemelement 19 is voorzien van een opening 21 waardoor de steel 17 van de expanderbout 8 zich uitstrekt en van een van zijn convexe oppervlak 20 af gekeerd steunvlak 22 voor een kop 23 van de expanderbout 8.

Het tegen het concave oppervlak 18 van de voorbouw 2 rustende klemelement 19 maakt, ongeacht de stand van de voor-bouw 2 ten opzichte van de steel 1, een gelijkmatig verdeelde inleiding in de voorbouw 2 van de door de expanderbout 8 uit-geoefende kracht mogelijk. Doordat de voornoemde gekromde oppervlakken 29 en 18 van de voorbouw 2 concentrisch in eenzelfde cirkelsector verlopen kan een gelijkmatige wanddikte van de voorbouw 2 in dit gebied worden verkregen, waardoor, althans dit gedeelte van de voorbouw 2 relatief eenvoudig te vervaardigen is.

Het is echter ook mogelijk bijvoorbeeld een convex cilindrisch oppervlak van de voorbouw omlopend uit te voeren en de expanderbout onder tussenvoeging van een aangepast klemele-ment op een van de steun af gekeerd deel van het convexe cilindrische oppervlak aan te laten grijpen.

Volgens het getoonde uitvoeringsvoorbeeld is het klemelement 19 uitgevoerd als een klemrol en wordt het steun-vlak 22 gevormd door het uiteinde van een met de opening 21 coaxiale boring 24 met een diameter aangepast voor het opnemen van de kop 23 van de expanderbout 8. Deze kop 23 heeft een inwendige uitsparing 25 - volgens het getoonde voorbeeld een inwendige zeskant - voor gereedschap.

Deze uitvoering van het klemelement 19 biedt enerzijds een goede buigstijfheid en sterkte van het klemelement 19 en anderzijds een verzonken positie van de kop 23 van de expanderbout 8, zodat deze slechts over een beperkte afstand uitsteekt boven het concave cilindrisch gekromde oppervlak 18 van de voorbouw 2. De inwendige uitsparing 25 van de kop 23 maakt het mogelijk de diameter van de boring 24 beperkt te houden, omdat gereedschap van binnenuit op de kop 23 van de expanderbout 8 aan kan grijpen. De uitvoering van het klemelement als klemrol 19 biedt voorts het voordeel, dat deze op eenvoudige wijze uit rond stafmateriaal kan worden vervaardigd.

Het concave oppervlak 18 van de voorbouw 2 is volgens het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld gelegen in een uitsparing 27 in de voorbouw 2, welke uitsparing 27 is afgesloten door een deksel 26. De kop 23 van de expanderbout 8 kan hierdoor geheel in de voorbouw 2 verzonken zijn uitgevoerd, waardoor een aantrekkelijk glad uiterlijk wordt verkregen en het verwondingsge-vaar door uitstekende delen wordt beperkt. Voorts gaat de deksel 26, het ophopen van vuil in de uitsparing 27 tegen.

De deksel 26 is voorzien van snapnokken 31 en 32 , die achter delen van de voorbouw 2 kunnen grijpen voor het vasthouden van de deksel.

De voorbouw 2 volgens het getoonde uitvoeringsvoorbeeld heeft een in hoofdzaak U-vormige dwarsdoorsnede, waarbij van het gedeelte aan de zijde van de steel 1 de open zijde van de steel 1 af gekeerd is en van het gedeelte, dat van de steel 1 af gelegen is de open zijde naar de steel 1 toe gekeerd is. Doordat de voorbouw 2 is uitgevoerd met een in hoofdzaak U-vormige dwarsdoorsnede heeft deze een in hoofdzaak lossende vorm, zodat vervaardiging als gietstuk wordt vereenvoudigd, terwijl de ü-vormige dwarsdoorsnede tevens een grote buigstijfheid van de voorbouw 2 teweeg brengt. Dat daarbij de open zijde van het gedeelte van de voorbouw 2 aan de zijde van de steel 1 van die steel 1 af is gekeerd, maakt het mogelijk, daarin de uitsparing 27 te vormen. De van de steel 1 af gekeerde open zijde van het gedeelte van de voorbouw 2, dat van de steel 1 af is gelegen verschaft een afgesloten bovenzijde van de voorbouw 2, waardoor een gladde afwerking wordt verkregen.

Het van de steel 1 af gelegen gedeelte met een U-vormige doorsnede van de voorbouw 2 is voorzien van een deksel 30, zodat ook de onderzijde van de voorbouw 2 glad is afgewerkt .

Claims (14)

1. Stuurpen voor het verbinden van een stuurbeugel met een te besturen orgaan, welke stuurpen is uitgerust met een steel (1), een zich onder een hoek ten opzichte van de steel (1) uitstrekkende voorbouw (2), die is voorzien van middelen voor het bevestigen van de stuurbeugel, met het kenmerk, dat de uitgestrektheid van de voorbouw (2) dwars ten opzichte van de steel (1) instelbaar is.

2. Stuurpen volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hoek (cc) waaronder de voorbouw (2) zich uitstrekt ten opzichte van de steel (1) instelbaar is.

3. Stuurpen volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de stuurpen is voorzien van een expanderprop (3) en een expan-derbout (8) voor het vastklemmen van de stuurpen in een te besturen orgaan, waarbij de expanderbout (8) zich door de voorbouw (2) uitstrekt, zodanig dat de voorbouw (2) door de expanderbout (8) ten opzichte van de steel (1) vastklembaar is.

4. Stuurpen volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat een uiteinde (11) van de steel (1) uitgerust met een steun (12) met een gekromd, van de steel (1) af gekeerd oppervlak (28), een opening (14), waardoor de expanderbout (8) zich in langs-richting van de steel (1) uitstrekt, waarbij de voorbouw (2) is voorzien van een gekromd oppervlak (29), dat wanneer de voor-bouw (2) is vastgezet coaxiaal verloopt met het genoemde gekromde oppervlak (28) van de steun (12) en daartegen aanligt, en is voorzien van een in omtreksrichting verlopende sleuf (16), waardoor de steel (17) van de expanderbout (8) zich uitstrekt.

5. Stuurpen volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de steun (12) en de voorbouw (2) elk twee van de genoemde gekromde, oppervlakken (28 resp. 29) hebben, die onderling tegengesteld conisch en coaxiaal zijn uitgevoerd en door een gemeenschappelijke sector ten opzichte van de gemeenschappelijke hartlijn verlopen, en de voorbouw (2) in ten opzichte van de steel (1) vastgezette toestand uitsluitend met zijn conische gekromde oppervlakken (29) tegen de corresponderende conische gekromde oppervlakken (28) van de steun (12) rust.

6. Stuurpen volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de conische oppervlakken (28 en 29) elk een oppervlaksdeel van een kegel met eenzelfde tophoek van 100°-150° vormen.

7. Stuurpen volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de tophoek ongeveer 120° is.

8. Stuurpen volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de tegen elkaar gelegen gekromde oppervlakken van de voorbouw en de steun cilindrisch gevormd zijn, en zijn voorzien van samenwerkende verhogingen en groeven in axiale richting.

9. Stuurpen volgens één der conclusies 4-8, met het kenmerk, dat het tegen een gekromd oppervlak (28) van de steun (12) rustende, gekromde oppervlak (29) van de voorbouw (2) convex uitgevoerd is, de voorbouw (2) is voorzien van een concaaf, met het genoemde convexe oppervlak (29) coaxiaal oppervlak (18) in het gebied van de cirkelsector van dat convexe oppervlak (29), tegen het concave oppervlak (18) van de voorbouw (2) een klemelement (19) rust met een convex oppervlak (20), dat coaxiaal met het genoemde concave oppervlak (18) van de voorbouw (2) verloopt, welk klemelement (19) is voorzien van een opening (21) waardoor de steel (17) van de expanderbout (8) zich uitstrekt en van een van zijn convexe oppervlak (20) af gekeerd steunvlak (22) voor een kop (23) of moer van de expanderbout (8) .

10. Stuurpen volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het klemelement is uitgevoerd als een klemrol (19) en het steunvlak (22) wordt gevormd door het uiteinde van een met de opening coaxiale boring (24) met een diameter aangepast voor het opnemen van de kop (23) van de expanderbout, welke kop (23) een inwendige uitsparing (25), zoals een inwendige zeskant, voor gereedschap heeft.

11. Stuurpen volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk, dat het concave oppervlak (18) van de voorbouw (2) is gelegen in een uitsparing (27) in de voorbouw (2), welke uitsparing (27) is afgesloten door een deksel (.26) .

12. Stuurpen volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de voorbouw (2) een in hoofdzaak U-vormige dwarsdoorsnede heeft, waarbij van het gedeelte aan de zijde van de steel (1) de open zijde van de steel (1) af gekeerd is en van het gedeelte, dat van de steel (1) af gelegen is de open zijde naar de steel (1) toe gekeerd is.

13. Steel uitgevoerd als een steel van een stuurpen volgens één der voorgaande conclusies.

14. Voorbouw uitgevoerd als een voorbouw van een stuurpen volgens één der conclusies 1-12.