DE19621122A1

DE19621122A1 - Bicycle front wheel with flangeless hub

Info

Publication number: DE19621122A1
Application number: DE19621122A
Authority: DE
Inventors: Valentino Campagnolo
Original assignee: Campagnolo SRL
Current assignee: Campagnolo SRL
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 1996-11-28
Also published as: TW314492B; FR2734519A1; JPH092007A

Abstract

The wheel has two sets of spokes (2,3) which connect the rim by means of straight, not bent L-shaped, ends (2a,3a) to the flangeless ends of the hub (1). The ends of the hub are annular with a series of holes (15) arranged around the whole circumference. The spokes are inserted into the holes and retained by their enlarged ends (2b,3b) passing through a load spreading plate (16) against the inner wall of the ring. The ends of the spokes are all in the same plane so that they create no vortices in the air. The angle of the spokes w.r.t. the plane at right angles to the rotational axis of the wheel, and hence also the transverse stiffness of the wheel, is maximised.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahr rad-Vorderrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft insbesondere Vorderräder für Rennräder.The present invention relates to driving Rad front wheel according to the preamble of claim 1 and particularly concerns front wheels for racing bikes.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Vorderrads, das eine hohe aerodynami sche Leistung, eine hohe Steifigkeit in Querrichtung sowie ein reduziertes Gewicht besitzt und außerdem eine feste und zuverlässige Konstruktion aufweist.An object of the present invention is Creation of a front wheel that has high aerodynami cal performance, high rigidity in the transverse direction and has a reduced weight and also has a solid and reliable construction.

Erreicht wird dieses Ziel erfindungsgemäß durch Schaf fung eines Fahrrad-Vorderrads mit einer Nabe und zwei Reihen von Speichen zum Verbinden der Enden der Nabe mit der Radfelge, wobei sich das Rad erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß wenigstens eines der Enden der Nabe keinen radialen Flansch zur Verbindung mit den Speichen aufweist, daß die Nabe an diesem Ende eine frontale bzw. axial nach außen gerichtete, ringförmige Fläche mit einer Anzahl frontaler Hohlräume aufweist, die über die gesamte radiale Er streckung der frontalen ringförmigen Fläche vorgesehen sind, daß jede Speiche einen mit der Nabe verbundenen, geraden Endbereich aufweist, der nicht ellbogenartig abgewinkelt ist, in einem jeweiligen der frontalen Hohlräume aufgenommen ist und einen vergrößerten Kopf aufweist, der an einer Innenwand des genannten Endes der Nabe anliegt, und daß zwischen dem Kopf jeder Speiche und der jeweiligen Anlagefläche derselben an der Nabe ein Kraftverteilungselement angeordnet ist. Dieses Kraftverteilungselement besitzt vorzugsweise eine gekrümmte Gestalt und weist eine sich verjüngende zentrale Öffnung für den Eingriff mit dem Speichenkopf auf.According to the invention, this goal is achieved by sheep front wheel with one hub and two Rows of spokes to connect the ends of the hub with the wheel rim, the wheel according to the invention characterized in that at least one of the ends the hub does not have a radial flange for connection with the spokes has that hub at that end a frontal or axially outward, annular surface with a number of frontal Has cavities over the entire radial Er extension of the frontal annular surface is provided are that each spoke has one attached to the hub, straight end portion that is not elbow-like is angled in a respective one of the frontal Cavities are recorded and an enlarged head has, which on an inner wall of said end the hub rests, and that between the head everyone Spoke and the respective contact surface of the same a power distribution element is arranged in the hub. This force distribution element preferably has a curved shape and has a tapered shape central opening for engagement with the spoke head on.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung zum Verbinden der Speiche mit der Nabe wird die herkömm liche Lösung vermieden, die einen radialen Flansch an der Nabe sowie einen ellbogenartigen Endbereich der Speiche vorsieht, der in eine jeweilige axiale Bohrung des radialen Flansches eingreift. Bei der Erfindung werden somit Luftwirbel verhindert, die bei der her kömmlichen Lösung durch den radialen Flansch und den ellbogenartigen Bereich der Speiche bei der Bewegung des Fahrrads verursacht werden. Die Speichen lassen sich mit der größtmöglichen Neigung in bezug auf eine zu der Nabenachse orthogonale Ebene anordnen, so daß eine hohe Steifigkeit des Rads in Querrichtung gewähr leistet ist, wodurch vermieden ist, daß ein großer Teil der auf die Pedalen ausgeübten Kraft bei der Ver formung des Rads verlorengeht. Die Eliminierung des radialen Flansches ermöglicht eine starke Reduzierung des Gewichts. Schließlich gewährleistet die Anordnung des Kraftverteilungselements zwischen dem Kopf jeder Speiche und der entsprechenden Nabenfläche, daß eine starke und zuverlässige Konstruktion geschaffen wird.Due to the arrangement described above for Connecting the spoke to the hub is the conventional Liche solution avoided that a radial flange the hub and an elbow-like end portion of the Spoke provides that in a respective axial bore of the radial flange engages. In the invention Air vortexes are prevented, which in the forth conventional solution through the radial flange and the elbow-like area of the spoke when moving of the bicycle. Leave the spokes with the greatest possible inclination in relation to one Arrange the plane orthogonal to the hub axis so that ensure a high rigidity of the wheel in the transverse direction is achieved, thereby avoiding that a large Part of the force exerted on the pedals during ver shaping of the wheel is lost. The elimination of the radial flange enables a strong reduction of the weight. Finally, the arrangement ensures of the power distribution element between each head Spoke and the corresponding hub surface that a strong and reliable construction is created.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung ist die Nabe mit einer axialen Festhalteeinrichtung versehen, um eine Bewegung des Endbereichs jeder Speiche axial aus dem jeweiligen frontalen Hohlraum der Nabe heraus zu verhindern. Diese axiale Festhalte einrichtung kann in Form einer ringförmigen Kante vor gesehen sein, die von einer radial inneren Fläche der Nabe radial nach innen ragt, so daß eine ringförmige Anschlagfläche bzw. Anlagefläche für den vergrößerten Kopf jeder Speiche oder für das dieser zugeordnete Kraftverteilungselement geschaffen wird. Diese Anlage kante stellt keine Behinderung bei der Anbringung der Speichen an der Nabe dar, da der vergrößerte Kopf jeder Speiche von der Innenseite der Nabe her mit einer Bewegung in radialer Richtung in den jeweiligen Hohlraum eingeführt werden kann, so daß das durch die se Anlagekante gebildete Hindernis überwunden wird, wobei diese Bewegung in radialer Richtung dadurch ermöglicht ist, daß die Speichen in bezug auf die Nabenachse in radialen Richtungen angeordnet sind.According to a further preferred feature of the invention is the hub with an axial retaining device provided to move each end portion Spoke axially from the respective frontal cavity to prevent the hub from coming out. This axial hold device can be in the form of an annular edge be seen by a radially inner surface of the Hub protrudes radially inwards, so that an annular Stop surface or contact surface for the enlarged Head of each spoke or for that associated with it Force distribution element is created. This facility edge does not impede the attachment of the Spokes on the hub because of the enlarged head each spoke with the inside of the hub a movement in the radial direction in the respective Cavity can be inserted so that through the obstacle formed is overcome, this movement in the radial direction thereby it is possible that the spokes with respect to the Hub axis are arranged in radial directions.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred developments of the invention result from the subclaims.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention and developments of the invention will in the following based on the graphic representations of an embodiment explained in more detail. In the drawings show:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht einer Nabe eines Fahrrad-Vorderrads gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 is a partially sectioned view of a hub of a bicycle front wheel according to the present invention;

Fig. 2 eine Perspektivansicht des einen Endes der Nabe der Fig. 1; Figure 2 is a perspective view of one end of the hub of Figure 1;

Fig. 3 bis 5 eine Perspektivansicht, eine Frontansicht bzw. eine Schnittansicht des Kraftverteilungs elements der Nabe der Fig. 1; Fig. 3 to 5, a perspective view, a front view and a sectional view of the force-distributing elements of the hub of FIG. 1;

Fig. 6 eine Modifizierung der Fig. 1; und Fig. 6 shows a modification of Fig. 1; and

Fig. 7 eine Darstellung eines Details der Fig. 6 in vergrößertem Maßstab. Fig. 7 is an illustration of a detail of Fig. 6 on an enlarged scale.

Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 zu sehen ist, bezeichnet das Bezugszeichen 1 im allgemeinen eine Nabe eines Fahrrad-Vorderrads, die mittels zwei Reihen von Speichen 2, 3 mit der Felge (nicht gezeigt) des Rads verbunden ist. In Übereinstimmung mit der her kömmlichen Technik ist die Nabe 1 mittels Lagern 4, 5 auf einer Achse 6 drehbar angebracht, die in irgend einer bekannten Weise durch nicht dargestellte Mittel mit der vorderen Gabel des Fahrzeugs verbunden ist.As can be seen with reference to Fig. 1, the reference numeral 1 generally designates a front wheel hub which is connected to the rim (not shown) of the wheel by means of two rows of spokes 2 , 3 . In accordance with the prior art forth, the hub 1 is rotatably mounted by means of bearings 4 , 5 on an axle 6 which is connected in some known manner to the front fork of the vehicle by means not shown.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, besitzt die Nabe 1 an ihren Enden keine radialen Flansche zur Verbindung mit den Speichen 2, 3. Statt dessen besitzt sie ringförmige, im wesentlichen axial verlaufende Endbereiche 9, 10 mit jeweiligen ringförmigen frontalen bzw. axial nach außen gerichteten Flächen 11, 12. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist jede der beiden frontalen ringför migen Flächen 11, 12 (wobei Fig. 2 nur die eine Fläche 11 zeigt) mit einer Anzahl radial gerichteter Hohl räume 15 versehen, die über die gesamte radiale Erstreckung der ringförmigen Fläche 11 oder 12 vorgesehen sind und einen geraden Endbereich der Speiche aufnehmen, der mit 2a bzw. 3a bezeichnet ist. Dieser Endbereich endet mit einem vergrößerten Kopf, von denen in Fig. 1 nur der vergrößerte Kopf 3b der Speiche 3 gezeigt ist, wobei jede Speiche 2 jedoch einen entsprechenden Kopf aufweist und wobei jeder Kopf an der Innenfläche des jeweiligen axialen Flansches 9, 10 unter Zwischenanordnung eines Kraft verteilungselements 16 anliegt, das in den Fig. 3 bis 5 gezeigt ist. Dieses Element ist durch eine gekrümmte bzw. gewölbte Platte, z. B. nach Art eines einfach gekrümmten Dachziegels, gebildet, die eine zentrale Öffnung 16a mit einer abgeschrägten Fläche 16b und zwei Aussparungen 16c aufweist, die der abgeflachten aerodynamischen Gestalt des Querschnitts des Hauptbereichs der Speiche entsprechen.As shown in FIG. 1, the hub 1 has no radial flanges at its ends for connection to the spokes 2 , 3 . Instead, it has annular, essentially axially extending end regions 9 , 10 with respective annular frontal or axially outwardly facing surfaces 11 , 12 . As shown in Fig. 2, each of the two front ringför shaped surfaces 11 , 12 ( Fig. 2 shows only one surface 11 ) is provided with a number of radially directed cavities 15 , which over the entire radial extent of the annular surface 11 or 12 are provided and accommodate a straight end region of the spoke, which is designated 2 a or 3 a. This end portion ends with an enlarged head, of which in Fig. 1, only the enlarged head 3 b of the spoke 3 is shown, but each spoke 2 has a corresponding head, and each head under on the inner surface of the respective axial flange 9, 10 Intermediate arrangement of a force distribution element 16 is present, which is shown in FIGS. 3 to 5. This element is by a curved or curved plate, for. B. in the manner of a simply curved roof tile, which has a central opening 16 a with a bevelled surface 16 b and two recesses 16 c, which correspond to the flattened aerodynamic shape of the cross section of the main area of the spoke.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich erkenn bar ist, besitzt die Nabe 1 eine Formgebung mit hoher aerodynamischer Leistung, da sie keine radialen Flansche aufweist und mit Speichen versehen ist, die keine ellbogenartig abgebogenen Endbereiche besitzen.As can be clearly seen from the above description, the hub 1 has a shape with high aerodynamic performance, since it has no radial flanges and is provided with spokes that have no elbow-like bent end regions.

Die Eliminierung der radialen Flansche führt ferner zu einer leichteren Ausbildung der Nabe und ermöglicht die Anordnung der Speichen mit der größtmöglichen Nei gung, um dadurch eine hohe Quersteifigkeit des Rads zu erzielen.The elimination of the radial flanges also leads to a lighter design of the hub and enables the arrangement of the spokes with the greatest possible nei to ensure high transverse rigidity of the wheel achieve.

Die Ausbildung der Kraftverteilungselemente 16 gewähr leistet die Schaffung einer festen und sehr zuverläs sigen Konstruktion.The formation of the force distribution elements 16 ensures the creation of a solid and very reliable construction.

Bei der Modifizierung der Fig. 6 und 7 ist eine Bewegung des vergrößerten Kopfes jeder Speiche aus dem jeweiligen Hohlraum 15 heraus durch eine Festhalteein richtung verhindert, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine ringförmige Kante 50 gebildet ist, die von der radial inneren Fläche jedes axialen Endbereichs 9, 10 an jeder Endfläche der Nabe radial nach innen ragt, um dadurch eine Anschlagfläche bzw. Anlagefläche für das Kraftverteilungselement 16 zu bilden. Die Kante 50 behindert nicht die Anbringung der Speichen an der Nabe, da die Speichen 2, 3 alle in radialen Richtungen in bezug auf die Nabenachse 1a ausgerichtet sind, so daß jeder vergrößerte Kopf 2b, 3b dadurch in den jeweiligen Hohlraum 15 eingeführt wird, daß man die Speiche mit einer Bewegung in radialer Richtung durch den Hohlraum hindurch einführt.In the modification of FIGS. 6 and 7, movement of the enlarged head of each spoke out of the respective cavity 15 is prevented by a retainer which, in the illustrated embodiment, is formed by an annular edge 50 which extends from the radially inner surface of each axial one End regions 9 , 10 protrude radially inwards on each end surface of the hub, thereby forming a stop surface or contact surface for the force distribution element 16 . The edge 50 does not hinder the attachment of the spokes to the hub, since the spokes 2 , 3 are all aligned in radial directions with respect to the hub axis 1 a, so that each enlarged head 2 b, 3 b thereby inserted into the respective cavity 15 becomes that one introduces the spoke with a movement in the radial direction through the cavity.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Merkmale ergibt sich eine stabile und sichere Verbindung der Speichen mit der Nabe, wobei alle Vorteile der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Lösung aufrechterhalten bleiben.The features described above result in a stable and secure connection of the spokes to the hub, all advantages of the solution shown in FIGS. 1 to 5 being maintained.

Claims

1. Bicycle front wheel with a hub ( 1 ) and two rows of spokes ( 2 , 3 ) for connecting the ends of the hub ( 1 ) to the wheel rim, characterized in that at least one end of the hub ( 1 ) has no radial flanges Connection to the spokes has that the hub ( 1 ) at this end has a frontal annular surface ( 11 , 12 ) with a number of frontal cavities ( 15 ) which are provided over the entire radial extent of the frontal surface ( 11 , 12 ) that each spoke ( 2 , 3 ) has a straight end region ( 2 a, 3 a) connected to the hub ( 1 ), which is not angled like an elbow, is received in a respective one of the frontal cavities ( 15 ) and has an enlarged head ( 2 b, 3 b) at its end, which rests against an inner wall of the end of the hub, and that between the head ( 2 b, 3 b) of the spoke ( 2 , 3 ) and the respective contact surface thereof on the hub ( 1 ) a force distribution element ( 16 ) is arranged is.

2. Front wheel according to claim 1, characterized in that the force distribution element ( 16 ) is formed by an element with a tapering central opening ( 16 a) for holding the head ( 2 b, 3 b) of the spoke ( 2 , 3 ).

3. Front wheel according to claim 1, characterized in that both ends of the hub ( 1 ) have the arrangement described in claim 1.

4. Front wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the hub ( 1 ) is provided with an axial Festhaltein direction ( 50 ) which to prevent movement of the end regions ( 2 a, 3 a) of each spoke ( 2 , 3 ) axially out of the respective frontal cavity ( 15 ) of the hub ( 1 ).

5. Front wheel according to claim 4, characterized in that the axial retaining device is formed by an annular edge ( 50 ) which projects from a radially inner surface of the hub ( 1 ) at one end thereof radially inwards.