TW200810950A - Self-locking nipple and wheel spoke - Google Patents

Description

200810950 • ^ 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種根據申請專利範圍第1項之前 言部分中所述之自鎖式接套，以及一根據申請專利範圍第 11項之前言部分中所述之自鎖式輪輻。 【先前技術】 由ΒΕ-Α-Ί013147案可知一種自鎖式接套，而此接套 包括一本體，其上配備有一用於收納一輪輻之外螺紋端部 的內螺紋軸孔。此接套之本體被局部地變形或壓縮，以致 使軸孔顯現一較窄部分，其由於在使用時輪輻之端部被接 套之本體夾緊於徑向方向上而提供自鎖功能。 然而，此由Β Ε - A -1 0 1 3 1 4 7案所獲知之接套具有下列 之缺點：當接套從輪輻端部處被移除時（此可能例如在輪 子進行再調整期間發生），其將無法再使用。 【發明內容】 本發明之一目的在於提供一種用於將輪輻固定至輪 圈上之接套，其可被重複使用大量之次數。 此一目的將可根據具有一種接套之本發明而達成，而 此接套則顯現申請專利範圍第1項之諸技術特徵。 本發明之另一目的在於提供一種自鎖式輪輻。 此本發明之另一目的將可根據具有一種輪輻而達 成’此輪輻顯現申請專利範圍第11項之諸技術特徵。 一般而言，根據本發明，僅接套中之內螺紋的形狀、 或僅輪輻上之外螺紋的形狀、或者接套中及輪輻上之兩螺 200810950 紋的形狀適於達到自鎖功能。在此方面，輪輻及接套（其 各自之螺紋的形狀被相互協調成可藉以下所述之方式達 到自鎖功能）之任何組合均被認爲係在本發明之範圍內。 本發明之接套包括一本體，其配備有一用於收納一輪 輻之外螺紋端部的內螺紋軸孔。此內螺紋軸孔具有一內螺 紋，而此內螺紋之至少一部分由於在使用時輪輻之螺紋端 部被夾緊於接套之軸孔中而顯現自鎖功能。此自鎖功能可 藉由內螺紋形狀相對於正常輪輻之螺紋端部上之外螺紋 Φ 形狀所形成之預定偏差而被提供。此偏差被選定成使得在 使用時輪輻之外螺紋端部可被接套之內螺紋夾緊於軸向 方向上。 如本文中所使用的，「正常」意指根據本藝中所通常 使用之諸基準中之一者。此基準之一範例係DIN7901 2, 其意指一具有20道螺環及0.454mm節距之螺紋。 一針對先前技藝之問題的分析已顯示，此問題係由下 列之事實所造成，即輪輻通常係由一較硬於接套之材料所 φ 製成。結果，當將輪輻端部旋入接套內時，此接套內之螺 紋（更具體而言係指較窄部分）立即被變形。因此，在將 輪輻端部從接套處旋出之後，此接套之自鎖功能已消失， 且此接套無法再使用。 在本發明之接套中，自鎖功能係藉由一在螺紋形狀上 之預定偏差而被獲得，以致使夾持力可沿著軸向方向被施 加至輪輻端部上。因爲輪輻之螺紋端部的軸向長度較大於 其直徑，故夾持力被更大地分佈在輪輻之螺紋端部上，此 -6- 200810950 降低了強大局部力之風險，且因而降低了接套之螺紋變形 的風險。因此，本發明之接套在自鎖功能消失之前至少還 可被再使用許多次。接套可被再使用之次數係決定於其製 造材料之硬度。 此外，本發明之接套相對於習知之接套顯現一經增強 之夾持功能。因爲夾持力被定向成朝軸向方向，亦即沿著 螺旋轉動之方向，故輪輻端部將如其慣常般地被拉入接套 之內。此具有可降低輪輻鬆脫之風險的優點。 在本發明之接套的較佳實施例中，預定之偏差係爲一 在內螺紋之節距上的偏差，其涵蓋此內螺紋之長度的至少 一部分。此節距上之偏差較佳係在0.1至1.5 /z m之間， 更佳地大約爲0.5 μ m。 在本發明之接套的另一較佳實施例中，預定之偏差係 爲一在內螺紋之角度上的偏差，其涵蓋此內螺紋之長度的 至少一部分。此角度上之偏差較佳地係在0.1。至1。之間， 更佳地大約爲0.5 °。 φ 此偏差亦可施用於本業技藝人士所熟知之任何其他 螺紋幾何特徵上，諸如螺環之厚度或高度，或其他之特 徵。不同之偏差（諸如節距偏差及角度偏差）亦可被組合 於一單個螺紋中，並涵蓋此螺紋之相同部分或整個螺紋部 分，或涵蓋此螺紋之不同部分。例如，此螺紋之一半可具 有節距偏差，而另一半則具有角度偏差。 各偏差可被施用於整個螺紋上，或在其一部分上。較 佳地’偏差被施用於至少一半螺紋上，以便可確係夾持力 200810950 之充分分佈。較有利的是將內螺紋之第一部分維持在形狀 上爲「正常」或無預定偏差之接套中（亦即，在孔之前部 處）。在此方式中，當將輪輻旋入接套內時，自鎖功能只 會在此輪輻已部分地位於接套內之後才會被感覺到，而此 可消除在將輪輻旋入接套內時之困難性。 類似地，本發明之輪輻包括一外螺紋端部，而此外螺 紋端部則可被收納於一位在接套之本體中的內螺紋軸孔 內，以便將輪輻固定至一輪圈上。此外螺紋端部具有一外 螺紋，其至少一部分由於在使用時輪輻之螺紋端部被夾緊 於該接套之軸孔中而顯現自鎖功能。此自鎖功能係藉由該 外螺紋形狀相對於正常輪輻之軸孔中的內螺紋形狀所形 成之預定偏差而被予提供。此偏差被選定成使得在使用時 輪輻之螺紋端部可被接套之內螺紋夾緊於軸向方向上。 在本發明之輪輻中，自鎖功能係藉由一在螺紋形狀上 之預定偏差而被獲得，以致使夾持力可沿著軸向方向被施 加至輪輻端部上。因爲輪輻之螺紋端部的軸向長度較大於 其直徑，故夾持力被更大地分佈在輪輻之螺紋端部上，此 降低了強大局部力之風險，且因而降低了接套之螺紋變形 的風險。因此，當從接套處旋出輪輻時，此接套可隨即被 再使用來固定同一輪輻。此接套在多次地被旋出並重新置 回之後可能會磨損，但此時只需用一新的接套（其可爲一 個「正常」接套）更換已磨損之接套便可。 假若輪輻之硬度較大於接套之硬度（此係爲通常之情 形），則根據本發明而將偏差施用於輪輻上將是有利的， 200810950 此乃因爲使用者因而可使用正常之接套。此外，在自鎖功 能消失之前，位於輪輻上之經改造的外螺紋將比位於接套 中之經改造的內螺紋更易於多次地建構。 此外，本發明之輪輻相對於習知之接套將會有一經增 強之自鎖功能。因爲夾持力被定向成朝軸向方向，亦即沿 著螺旋轉動之方向，故輪輻端部將如其慣常般地被拉入接 套之內。此具有可降低輪輻鬆脫之風險的優點。 在本發明之輪輻的較佳實施例中，預定之偏差係爲一 Φ 在外螺紋之節距上的偏差，其涵蓋此外螺紋之長度的至少 一部分。此節距上之偏差較佳係在〇. 1至1.5 // m之間， 更佳地大約爲0.5 // m。 在本發明之輪輻的另一較佳實施例中，預定之偏差係 爲一在外螺紋之角度上的偏差，其涵蓋此外螺紋之長度的 至少一部分。此角度上之偏差較佳地係在0.1°至1°之間， 更佳地大約爲0.5 °。 此偏差亦可施用於本業技藝人士所熟知之任何其他 • 螺紋幾何特徵上，諸如螺環之厚度或高度，或其他之特 徵。不同之偏差（諸如節距偏差及角度偏差）亦可被組合 於一單個螺紋中，並涵蓋此螺紋之相同部分或整個螺紋部 分，或涵蓋此螺紋之不同部分。例如，此螺紋之一半可具 有節距偏差，而另一半則具有角度偏差。 各偏差可被施用於整個螺紋上，或在其一部分上。較 佳地，偏差被施用於至少一半螺紋上，以便可確係夾持力 之充分分佈。較有利的是將內螺紋之第一部分維持在形狀 _9_ 200810950 上爲「正常」或無預定偏差之接套中（亦即，在孔之前 處）。在此方式中，當將輪輻旋入接套內時，自鎖功能 會在此輪輻已部分地位於接套內之後才會被感覺到，而 可消除在將輪輻旋入接套內時之困難性。 【實施方式】 本發明將就若干特別之實施例並配合參考某些圖 而被予描述，但本發明並不受限於這些，而是僅由申請 利範圍所限定。前述之圖式僅用於示意而非限定。在這 B 圖式中，某些元件之大小爲達說明之目的而被誇大且未 比例繪製。各項尺寸及相關之尺寸並不必然要與諸可據 實施本發明之實際縮圖相對應。 此外，本文及申請專利範圍中所述之第一、第二、 三及類似的名詞係用以在若干類似之元件間作區別，而 必然用於說明一相繼或依時間順序之排列。此諸名詞在 當之情況下係可互換的，且除本文中所述或所示者外， 發明之諸實施例亦可依其他之順序運作。 φ 再者，本文及申請專利範圍中所述之頂、底、上、 及類似的名詞係用以達成說明之目的而非必然用於說 各種相對位置。諸被如此使用之名詞在適當之情況下係 互換的，且除本文中所述或所示者外，本發明之諸實施 亦可依其他之方位運作。 被用於申請專利範圍中之「包括」一詞不應被解釋 受限於被列在其後之諸裝置；其並不排除其他之元件或 驟。此名詞必需被解釋爲具體指明曾被提及之諸特徵、 部 只 此 式 專 些 依 以 第 非 適 本 下 明 可 例 爲 步 整 -10- 200810950 體、步驟、或組件的存在，而非排除一或更多其他之特徵、 整體、步驟、或組件或其群組的存在或附加。因此，「一 裝置，其包括組件A及B」一詞不應被限定成只由組件A 及B所組成之裝置。此名詞意指，就本發明而言，此裝置 僅有之相關組件係組件A及B。 第1圖之輪輻1及接套2各可根據本發明而顯現預定 之偏差，亦即其中之一者或兩者可相對於基準而被改造。 在雨者均被改造之情況中，熟習本業技藝之人士必然可確 定此兩者並非以相同之方式與基準成偏差，因爲那樣將無 法獲致自鎖功能。 爲簡化之故，在此所呈現的是，輪輻1係根據本發明 而顯現偏差，且接套2則係爲一正常接套。顯然地，相反 之情況亦可。 輪輻1包括一配備有外螺紋4之螺紋端部3。螺紋端 部3可被收納於一位在接套2之本體7中之內螺紋軸孔5 內，而接套2則被依序設置以將輪輻1固定至輪圈（未示 於圖）上。與螺紋端部3相對向之輪輻1的另一端部（未 示於圖）適合被連按至一輪轂（未示於圖）上。 接套2包括一配備有軸孔5之本體7，而一內螺紋6 被設置在軸孔5中，且實質地與輪輻1上之外螺紋4成相 配。接套2另包括一與本體7相連接之頭部8，而接套2 則藉由此頭部8而被安置在一位於輪圈（未示於圖）上之 孔中。頭部8顯現一凹部9，其具有適於接納一例如螺絲 起子之工具的形狀，而接套2則藉由凹部9而被旋至輪輻 -11- 200810950 1之螺紋端部3上。 第1至3圖中所顯示之輪輻1及接套2大致上係依據 DIN 7 9 0 1 2基準（除了預定偏差以外）所實施’此意指其 螺紋4及6包括20道螺環’並具有一大約爲〇.454mm之 節距及大約爲60。之角度。然而’本發明亦可被應用於本 藝中人士所熟知之任何其他輪輻及接套’其配備有任何可 能之節距h與角度α。 在第1至3圖所示之實施例中，輪輻1及接套2包括 φ 具有單節距之螺紋4及6。然而，本發明亦可被應用於具 有雙節距、三節距、或更多節距之輪輻及接套上。 根據本發明，輪輻1之外螺紋4由於在使用時輪輻1 之螺紋端部3被夾緊於接套2之軸孔5中而顯現自鎖功 能。此自鎖功能係藉由外螺紋4形狀相對於接套2之軸孔 5中的內螺紋6所形成之預定偏差而被提供。此偏差則被 選定成使得在使用時輪輻1之螺紋端部3可被接套2之內 螺紋6夾緊於軸向方向上。 Φ 爲了獲得依據本發明之自鎖功能，外螺紋4之幾何形 狀可藉由使節距、角度、或本業技藝中人士所熟知之任何 其他幾何特徵形成偏差而被予改造。此可依一預定之方式 予以完成’以便使螺紋端部3仍可裝配於接套2(其係一 正常接套）之軸孔5中，而接套2中之內螺紋6則施加一 軸向夾持力，其依其慣常般地將輪輻1之螺紋端部3拉入 接套2中。 在第1至3圖所示之實施例中，此偏差被施用於整個 -12-

200810950 螺紋端部3。或者，此偏差亦可僅被施用於部 3上。例如，螺紋端部3之第一部分（亦即最前 被維持爲「正常」，或無形狀上之預定偏差。 第4圖說明螺紋4、6之節距h與角度α栏 距h係兩連續螺環之間的距離，且角度α係兩$ 側面間之角度。 在第一實施例中，如第5圖所示，節距h 1 偏差。對根據DIN79012基準所實施之輪輻而1 可例如爲0.5 // m ，其導致整個外螺紋4相對2 內螺紋6在長度上之l〇//m差異。此在長度_ 使輪輻被夾緊於接套中，以致可在輪輻與接套ί 之間形成一加強接觸。此依序地產生摩擦力，； 輻1在接套2中之轉動。結果，輪輻1變成在接 Α/Ιν 鎖」。 在第二實施例中，如第6圖所示，角度α _ 偏差。對根據許多基準（尤其是DIN790 1 2基: 之輪輻而言，此角度α係60°。適合之偏差係例 此在角度上之差異會使輪輻被夾緊於接套中，. 輻與接套的表面部分之間形成一加強接觸，因] 功能。 此偏差亦可施用於本業技藝人士所熟知； 螺紋幾何特徵上，諸如螺環之厚度或高度，i 徵。不同之偏差（諸如節距偏差及角度偏差） 於一單個螺紋中，並涵蓋此螺紋之相同部分或 螺紋端部 部分）可 意義。節 續螺環之 與基準成 ，此偏差 接套2之 之差異會 表面部分 可對抗輪 ，2中「自 與基準成 )所實施 ]爲 0.5。。 致可在輪 達成自鎖 任何其他 其他之特 可被組合 個螺紋部 -13- 200810950 分，或涵蓋此螺紋之不同部分。例如，此螺紋之一半可具 有節距偏差’而另一半則具有角度偏差。各偏差可被施圍 於整個螺紋上，或只在部分螺紋上。 輪輻1及接套2較佳係由下列材料中之一者所製成： 鋁、鋼、黃銅或本藝中人士所熟知之任何其他材料。輪輻 1通常係由一比接套2更硬之材料所製成。 輪輻1及接套2可適用於自行車輪、機車輪、或本藝 中人士所熟知之任何其他車輛之輪子。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示根據本發明之尙未組合之接套及輪輻。 第2圖顯示根據本發明之已組合之接套及輪輻。 第3圖顯示如第2圖中所示之接套及輪輻的細部。 第4圖顯示一螺紋之幾何特徵。 第5圖顯示根據本發明藉由一在節距上之預定偏差 所獲得之自鎖功能。 第6圖顯示根據本發明藉由一在角度上之預定偏差 所獲得之自鎖功能。 【主要元件符號說明】 1 輪輻 2 接套 3 螺紋端部 4 外螺紋 5 內螺紋軸孔 6 內螺紋 -14- 200810950 7 本體 8 頭部 9 凹部 h 節距 CL 角度 -15

Claims (1)

1. 200810950 十、申請專利範圍： 1 · 一種用於將輪輻（1 )固定至輪圈上之接套（2 )，該接 套包括一本體（7 )’其具有一用於收納該輪輻（1 )之 外螺紋端部（3 )的內螺紋軸孔（5 )，該內螺紋軸孔（5 ) 具有一內螺紋（6 )，而該內螺紋（6 )之至少一部分由 於在使用時該輪轄（1 )之螺紋端部（3 )被夾緊於該接 套（2 )之軸孔（5 )中而顯現自鎖功能，其特徵在於： 該自鎖功能係藉由該內螺紋（6 )形狀相對於正常輪輻 Φ ( 1 )之螺紋端部（3 )上之外螺紋（4 )形狀所形成之 預定偏差而被提供，而該偏差則被選定成使得在使用時 該輪輻（1 )之螺紋端部（3 )於軸向方向上可被該接套 (2 )之內螺紋（6 )夾緊。 2·如申請專利範圍第1項之接套（2 )，其中該內螺紋（6 ) 具有一已知之節距（h )，其大致相當於位在一正常輪 輻（1)上之該外螺紋（4)的節距，該預定偏差爲一在 該節距（h )上之偏差，其涵蓋該內螺紋（6 )之至少一 ⑩ 部分。 3 ·如申請專利範圍第2項之接套（2 )，其中在該節距（h ) 上之偏差係在0.1至1. 5 /z m之間。 4 ·如申請專利範圍第3項之接套（2 )，其中在該節距（h ) 上之偏差係大約爲0.5 A m。 5.如申請專利範圍第1項之接套（2 )，其中該內螺紋（6 ) 具有一已知角度（α )，其大致相當於位在一正常輪輻 (1 )上之該外螺紋（4 )的已知角度，該預定偏差爲一 -16- 200810950 在該已知角度（α )上之偏差，其涵蓋該內螺紋（6) 之至少一部分。 6 ·如申請專利範圍第5項之接套（2 )，其中在該已知角 度（α )之偏差在0.1。至1。之間。 7·如申請專利範圍第5項之接套（2 )，其中在該已知角 度（α )之偏差係大約爲〇. 5。。 8 ·如申請專利範圍第1至7項中任一項之接套（2 )，其 中該內螺紋（6)具有大約20圈螺紋及大約爲0.454 mm 之節距。 9.如申請專利範圍第1至8項中任一項之接套（2 )，其 中該偏差被施用於至少該螺紋之一半上。 10·如申請專利範圍第1至8項中任一項之接套（2)，其 中該偏差被施用於大致整個該螺紋上。 11 · 一種輪輻（1 )，其包括外螺紋端部（3 )，而該外螺紋 端部（3 )可被收納於一在接套（2 )之本體中的內螺紋 軸孔（5 )內，以便可將該輪輻（1 )固定至一輪圈上， 而該外螺紋端部（3 )具有一外螺紋（4 )，其特徵在於： 該外螺紋（4 )之至少一部分由於在使用時該輪輻（1 ) 之螺紋端部（3 )被夾緊於該接套（2 )之軸孔（5 )中 而顯現自鎖功能，而該自鎖功能係藉由該外螺紋（4 ) 之形狀相對於正常接套（2 )之軸孔（5 )中的該內螺紋 (6 )之形狀所形成之預定偏差而被予提供’該偏差則 被選定成使得在使用時該輪輻（1 )之螺紋端部（3 )於 軸向方向上可被該接套（2)之內螺紋（6)夾緊。 -17- 200810950 12.如申請專利範圍第1 1項之輪輻（1 ) ’其中該外螺紋（4 ) 具有一已知節距（h )，其大致相當於位在一正常接套 (2 )中之該內螺紋（6 )的節距，該預定偏差爲一在該 節距（h )之偏差，其涵蓋該外螺紋（4 )之至少一部分。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之輪輻（1 )，其中在該節距（h ) 之偏差在0.1至1.5/zm之間。 14·如申請專利範圍第13項之接套輪輻（1 )，其中在該節 距（h )之偏差大約爲0.5 // m。 φ 1 5 ·如申請專利範圍第1 1項之輪輻（1 )，其中該外螺紋（4 ) 具有一已知角度（α )，其大致相當於在一正常接套（2 ) 中之該內螺紋（6 )的已知角度，該預定偏差爲一在該 角度（α )之偏差，其涵蓋該外螺紋（4 )之至少一部 分。 16.如申請專利範圍第15項之輪輻（1 )，其中在該角度（α ) 之偏差係在0.1 °至1 °之間。 1 7.如申請專利範圍第1 5項之輪輻（1 )，其中在該角度（α ) _ 之偏差係大約0.5°。 1 8.如申請專利範圍第1 1至1 7項中任一項之輪輻（1 )，其 中該外螺紋（4)具有大約20道螺環及大約爲〇.454mm 之節距。 1 9·如申請專利範圍第1 1至1 8項中任一項之輪輻（1 )，其 中該偏差被施用於至少該外螺紋（4)之一半上。 2 0 ·如申|靑專利軺圍弟1 1至1 8項中任一'項之輪福（1 )，其 中該偏差被施用於大致整個該外螺紋（4)上。 -18·