SE435258B

SE435258B - Hub for spoked wheel

Info

Publication number: SE435258B
Application number: SE8204271A
Authority: SE
Inventors: S-I Kjell
Original assignee: Enco Miljo
Priority date: 1982-07-12
Filing date: 1982-07-12
Publication date: 1984-09-17
Also published as: SE8204271D0; SE8204271L

Abstract

Hub for a spoked wheel of the type which is preferably intended for a wheel-chair and comprises a tubular central part 1 with a flange 2 arranged at each end for attachment of spokes. The hub has been designed with a view to it being possible to manufacture it by injection-moulding a plastic material using simple inexpensive tools. According to the invention, the hub is characterized in that the central part is composed of two parts 6, 7 which have, extending around them, engagement surfaces 8, 9, 10 which interact with one another. One part 6 of the hub has fingers 11, extending internally into the other part, with snap-in portions 12 which can be received in recesses in the other part. The fingers are axially directed and are also partly received in corresponding axial grooves in the other part, by virtue of which relative rotation between the parts is prevented. Furthermore, the fingers are prevented from yielding inwards out of engagement with the other part by interaction with a spindle 3 guided through the hub. <IMAGE>

Description

s2u4271-4 Med vissa nya höghållfasta plastmaterial som dykt upp på marknaden den senaste tiden kan det te sig attraktivt att försöka tillverka ett nav för en rull- stol i ett sådant plastmaterial. Problemet här är emellertid navens utform- ning vilken, vid tillverkning genom formsprutning, gör det nödvändigt att an- vända ytterst komplicerade och därigenom mycket dyra verktyg. s2u4271-4 With some new high-strength plastic materials appearing on the market recently, it may seem attractive to try to manufacture a hub for a wheelchair in such a plastic material. The problem here, however, is the design of the hub, which, when manufactured by injection molding, makes it necessary to use extremely complicated and thereby very expensive tools.

Den föreliggande uppfinningen har till ändamål att åstadkomma ett nav som är avsett för användning i en rullstol och som kan tillverkas utan stora verk- tygskostnader genom ett formsprutningsförfarande i ett plastmaterial.The object of the present invention is to provide a hub which is intended for use in a wheelchair and which can be manufactured without large tool costs by an injection molding method in a plastic material.

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen med ett nav av inledningsvis an- givet slag kännetecknas därav att den ena delen har invändigt sig in i den andra delensträckande fingrar, vilka har ingrepp med motsvarande urtag i den andra delen.This object is achieved according to the invention with a hub of the type indicated in the introduction, characterized in that one part has internal parts into the other part-extending fingers, which engage with corresponding recesses in the other part.

En fördelaktig utföringsform av uppfinningsföremålet kännetecknas därav att mittdelens båda delar är sammanfogade genom svetsning eller limning.An advantageous embodiment of the object of the invention is characterized in that both parts of the middle part are joined together by welding or gluing.

För att underlätta hantering av navet och i vissa fall för att undvika en mer komplicerad sammanfogning av navets båda delar kan det enligt uppfinn- ingen lämpligen även gälla att fingrarna har partier som är utformade för snäppverkan med motsvarande partier på den andra delen.According to the invention, in order to facilitate handling of the hub and in some cases to avoid a more complicated joining of the two parts of the hub, it may suitably also apply that the fingers have portions which are designed for snap action with corresponding portions on the other part.

Oavsett om navets båda delar är sammanfogade genom svetsning, limning eller på annat sätt uppnås en förenklad inriktning av Flänsarnas ekerhål i förhållande till varandra om det även enligt uppfinningen gäller att fingrarna och den andra delens urtag är axiellt riktade för lägesfixering av delarna i rotationsriktningen och att fingrarnas radiella utsträckning ' är sådan att en i navet införd axel är anordnad att hindra fingrarna att komma ur ingrepp med den andra delen.Regardless of whether the two parts of the hub are joined together by welding, gluing or otherwise a simplified alignment of the spoke holes of the flanges in relation to each other is achieved if it also applies according to the invention the radial extent of the fingers is such that a shaft inserted into the hub is arranged to prevent the fingers from coming into engagement with the other part.

I en utföringsform av uppfinningsföremålet kännetecknas detta därav att mittdelens båda delar är lika utformade.In an embodiment of the object of the invention, this is characterized in that the two parts of the middle part are of equal design.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

Fíg 1 visar ett snitt längs snittmarkeringen A-A i fig 3. 8204271-4 Fig 2 visar ett snitt längs snittmarkeringen B-B i fig 3.Fig. 1 shows a section along the section marking A-A in Fig. 3. 8204271-4 Fig. 2 shows a section along the section marking B-B in Fig. 3.

Fig 3 visar en ändvy av ett nav utformat enligt uppfinningen.Fig. 3 shows an end view of a hub designed according to the invention.

Såsom Framgår av ritningarna innefattar navet en rörformad mittdel 1, vilken i båda ändar är försedd med flänsar 2 vilka har genomgående öppningar 4 för samverkan med och fastsättning av hjulets ekrar. Genom navet sträcker sig en axel 3 som i områdena för flänsarna 2 är försedd med slipade banor för fast- sättning av spårkullager, vilka lämpligen är av permanentsmord, tätad typ.As can be seen from the drawings, the hub comprises a tubular central part 1, which at both ends is provided with flanges 2 which have through-openings 4 for co-operation with and fastening of the spokes of the wheel. Extending through the hub is a shaft 3 which in the areas of the flanges 2 is provided with ground tracks for fastening groove ball bearings, which are suitably of permanent lubrication, sealed type.

Kullagerna är vidare upptagna i lagersäten S i ändarna av den rörformade mitt- delen 1. (Kullagren är icke visade på ritningarna) På ritningen visas axeln 3 såsom genomgående men kan naturligtvis lika gärna vara ensidig så att den i sin ena ände har en ansats eller täckbricka så att därigenom kullagret hålles på plats samtidigt som denna ändyta av navet får ett estetiskt tilltalande utseende.The ball bearings are further accommodated in the bearing seats S at the ends of the tubular middle part 1. (The ball bearings are not shown in the drawings) The drawing shows the shaft 3 as continuous but can of course just as well be one-sided so that it has a shoulder at one end or cover plate so that the ball bearing is held in place at the same time as this end surface of the hub has an aesthetically pleasing appearance.

Enligt uppfinningen är navet utformat för att kunna tillverkas genom form- sprutning av ett höghållfast plastmaterial (en acetalplast eller en polyamid- plast) vilket kan ha sina materialegenskaper förbättrade genom tillsats av vissa typer av Fyllnadsmaterial, exempelvis glaskulor eller glasfibrer. För att undvika böjbelastningar i flänsarna 2 är det lämpligt att dessa icke är helt radiella utan riktade i ekrarnas längdriktning. Detta tillsammans med förekomsten av den genomgående kanalen i den rürformade mittdelen och lager- sätena samt öppningarna 4 för ekrarnas fastsättning innebär att ett mycket dyrt och komplicerat formsprutningsverktyg skulle krävas om navet skulle till- verkas i ett enda stycke. Ett formsprutningsverktyg för tillverkning av navet i ett enda stycke skulle nämligen med nödvändighet vara utrustat med skjut- bara backar om släppning av den färdiga produkten skulle kunna åstadkommas.According to the invention, the hub is designed to be manufactured by injection molding a high-strength plastic material (an acetal plastic or a polyamide plastic) which can have its material properties improved by adding certain types of filling material, for example glass beads or glass fibers. In order to avoid bending loads in the flanges 2, it is suitable that these are not completely radial but directed in the longitudinal direction of the spokes. This, together with the presence of the continuous channel in the tubular middle part and the bearing seats and the openings 4 for the attachment of the spokes, means that a very expensive and complicated injection molding tool would be required if the hub were to be manufactured in a single piece. An injection molding tool for the manufacture of the hub in a single piece would in fact necessarily be equipped with slidable jaws if release of the finished product could be achieved.

Enligt uppfinningen tillverkas därför navet i två hälfter, vilka efter form- sprutningen sammanfogas till en helhet. I den på ritningarna visade utförings- formen används ett delningsplan ungefär vid mitten av den rörformade mittdelen.According to the invention, the hub is therefore manufactured in two halves, which after injection molding are joined together into a whole. In the embodiment shown in the drawings, a dividing plane is used approximately at the center of the tubular central part.

I detta delningsplan har mittdelens båda hälfter 6 respektive 7 mot var- andra anliggande ingreppsytor 8, vilka är belägna i ett radialplan till den rörformade mittdelen. Vidare har de båda hälfterna 6 och 7 inre ingreppsytor 9, vilka också är radíellt orienterade. Dessa båda ringformiga ingreppsytor 8, 9 är Förenade medelst en cylindrisk ingreppsyta 10, vilken i radiell ut- 8204-271-4 sträckning är placerad ungefärligen mitt i den rörformade mittdelens material- tjocklek. Genom att ekrarna, som är fästa i flänsarna 2 vid åtdragning åstad- kommer en kraft som axíellt pressar de båda hälfterna 6 och 7 av den rörformade mittdelen 1 mot varandra krävs ingen annan sammanfogning av hälfterna än via de nämnda ingreppsytorna.In this dividing plane, the two halves of the middle part 6 and 7, respectively, abut each other against engaging surfaces 8, which are located in a radial plane of the tubular middle part. Furthermore, the two halves 6 and 7 have inner engaging surfaces 9, which are also radially oriented. These two annular engaging surfaces 8, 9 are joined by means of a cylindrical engaging surface 10, which in radial extension is placed approximately in the middle of the material thickness of the tubular central part. Because the spokes, which are fixed in the flanges 2 during tightening, provide a force which axially presses the two halves 6 and 7 of the tubular middle part 1 against each other, no other joining of the halves is required than via the said engaging surfaces.

För att underlätta hantering av navet vid monteringen men också för att åstad- komma en extra säkerhet är den ena hälften 6 försedd med axiellt riktade fing- rar 11 vilka sträcker sig in i den andra hälften 7 och vilka i sina fria ändar har utskott 12 som är insnäppbara i motsvarande urtag i den andra hälften.To facilitate handling of the hub during assembly but also to provide extra safety, one half 6 is provided with axially directed fingers 11 which extend into the other half 7 and which at their free ends have projections 12 which are interceptable in the corresponding recesses in the other half.

Vidare är lämpligen själva fingrarna 11 upptagna i axiellt riktade urtag in- vändigt i den andra hälften 7 för att därigenom säkerställa en lokalisering av de båda hälfterna omkring navets centrumaxel. Situationen är nämligen den att öppningarna 4 för ekrarna skall ligga orienterade så att öppningarna i den ena flänsen ligger mitt emellan öppningarna i den andra flänsen. Genom före- komsten av de längsriktade spåren för samverkan med fingrarna åstadkommas en säker lägesfixering i rotationsriktningen av delarna 6 och 7 relativt varandra. Även om det är fullt tillräckligt och på ritningen endast visas användningen av två fingrar 11 kan givetvis om ökad säkerhet önskas ett utökat antal fing- rar användas. Således kan givetvis användas tre, fyra eller ett ännu större antal fingrar om så skulle önskas.Furthermore, suitably the fingers 11 themselves are received in axially directed recesses inside the second half 7 in order thereby to ensure a location of the two halves around the center axis of the hub. Namely, the situation is that the openings 4 for the spokes should be oriented so that the openings in one flange are in the middle between the openings in the other flange. Due to the presence of the longitudinal grooves for interaction with the fingers, a secure position fixation in the direction of rotation of the parts 6 and 7 relative to each other is achieved. Even if it is fully sufficient and the drawing only shows the use of two fingers 11, an increased number of fingers can of course be used if increased security is desired. Thus, of course, three, four or an even larger number of fingers can be used if desired.

Såsom framgår av fig 1 har fingrarna en relativt stor radiell utsträckning och är anordnade att sträcka sig fram till omedelbar närhet av den i navet anordnade axeln 3. Dock skall någon direkt anliggning mot axeln 3 icke före- komma i normalfallet utan fingrarnas placering relativt axeln är endast sådan att fingrarna av axeln effektivt hindras att böjas radiellt inåt så att de därigenom eventuellt skulle komma ur ingrepp med mittdelens andra del 7.As can be seen from Fig. 1, the fingers have a relatively large radial extent and are arranged to extend to the immediate vicinity of the shaft 3 arranged in the hub. only such that the fingers of the shaft are effectively prevented from bending radially inwards so that they would thereby possibly come out of engagement with the second part 7 of the middle part.

Den ovan beskrivna utföringsformen av navet kan tillverkas i enkla formsprut- ningsverktyg där verktygen icke behöver ha några rörliga kärnor, backar eller liknande.The above-described embodiment of the hub can be manufactured in simple injection molding tools where the tools do not need to have any movable cores, jaws or the like.

I ett alternativ till den ovan visade och beskrivna utföringsformen kan mitt- delen vara delad på ungefär samma sätt som visas vid ingreppsytorna 8 men istället för den övriga ingreppsytorna 9 och 10 samt fingrarna 11 har en - '__ _...__._...-____...._..__.__í__.... 8204271-4 gängförbindning med varandra.In an alternative to the embodiment shown and described above, the middle part can be divided in approximately the same way as shown at the engaging surfaces 8, but instead of the other engaging surfaces 9 and 10 and the fingers 11 have a - '__ _...__._. ..-____...._..__.__ í __.... 8204271-4 threaded connection with each other.

Enligt uppfinningen är det också möjligt att tillverka navet i två helt identiskt lika hälfter, där delningsplanet ligger som ett radiellt plan vid mitten av navets axiella utsträckning. Fördelen med denna utföringsform är den att ett och samma formsprutningsverktyg kan utnyttjas för tillverkning av navets båda hälfter. Vid montering av navet limmas eller svetsas de båda hälf- tetna samman varvid dock måste tillses att navets hälfter kommer rätt i rota~ tionsriktningen.According to the invention, it is also possible to manufacture the hub in two completely identical halves, where the dividing plane lies as a radial plane at the center of the axial extent of the hub. The advantage of this embodiment is that one and the same injection molding tool can be used for the manufacture of both halves of the hub. When mounting the hub, the two halves are glued or welded together, however, care must be taken that the halves of the hub come right in the direction of rotation.

Som ett alternativ till den beskrivna utformningen av ingreppsytorna 8 - 10 kan givetvis även andra alternativ komma i fråga. Således behöver exempelvis ytorna B och 9 inte vara radiella utan kan vara mer eller mindre koniska.As an alternative to the described design of the engaging surfaces 8 - 10, other alternatives can of course also be considered. Thus, for example, the surfaces B and 9 do not have to be radial but can be more or less conical.

Samma förhållande gäller med ytan 10. Vidare kan en av ytorna 8 och 9 utelämnas om ytan 10 är konisk.The same relationship applies to the surface 10. Furthermore, one of the surfaces 8 and 9 can be omitted if the surface 10 is conical.

Enligt uppfinningen är det också möjligt att icke tillverka de båda flänsarna 2 i ett stycke med navet i övrigt. Således är det fullt tänkbart att flänsarna 2 tillverkas av metall genom ett stansningsförfarande, varefter flänsarna pres- sas på den rörformade mittdelen så att flänsen är upptagen på ett avtunnat ändparti av denna och anligger mot en radiellt riktad kant eller ansats i området radiellt utanför lagersätena 5. Denna konstruktion kan också vara för- delaktig med hänsyn till att då skapas en möjlighet att radiellt i någon mån pressa samman lagersätets yttre begränsningsvägg så att därigenom lagrets ytterring hålles perfekt lägesfixerad.According to the invention, it is also possible not to manufacture the two flanges 2 in one piece with the hub otherwise. Thus, it is entirely conceivable that the flanges 2 are made of metal by a punching method, after which the flanges are pressed onto the tubular middle part so that the flange is received on a thinned end portion thereof and abuts against a radially directed edge or shoulder in the area radially outside the bearing seats 5. This construction can also be advantageous in view of the fact that an opportunity is then created to radially compress the outer boundary wall of the bearing seat to some extent so that the outer ring of the bearing is thereby kept perfectly position-fixed.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för följande patentkrav.The invention can be modified within the scope of the following claims.

Claims

8204271-4 P A T E N T K R A V

A spoke wheel hub comprising a plastic part made of plastic, joined by two parts (6, 7), which at each end has a flange (2) for attaching spokes, characterized in that one part ( 6) has internally extending fingers (11) into the second part, which engage with corresponding recesses in the second part (7).

Hub according to claim 1, characterized in that the two parts (6, 7) of the middle part are joined together by welding or gluing.

Hub according to claim 1 or claim 2, characterized in that the fingers (11) have portions (12) which are designed for snap engagement with corresponding portions on the second part (7).

Hub according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the recesses of the fingers (11) and the second part (7) are axially directed for positioning the parts in the direction of rotation and that the radial extent of the fingers is such that a shaft (3) is arranged to prevent the fingers from coming into engagement with the other part.

Hub according to one of the preceding claims, characterized in that the two parts of the middle part (1) are of equal design.