NL1021369C2 - Koppelstuk, fietsbesturingseenheid en fiets. - Google Patents

Description

Titel: Koppelstuk, fietsbesturingseenheid en nets

De uitvinding heeft betrekking op een koppelstuk volgens het inleidende gedeelte van conclusie 1.

Een dergelijk koppelstuk is bekend de Nederlandse octrooiaanvrage 1 000 014. Dit koppelstuk omvat een langwerpig lichaam met aan één eind 5 een strop die met een fietsstuur verbindbaar is en aan een ander eind een strop die met een aan een fietsvork bevestigde bus verbindbaar is. De stroppen kunnen worden gespannen en weer worden vrijgegeven door een spanmechanisme. Het spanmechanisme is uitgerust met spanelementen die met de stroppen zijn verbonden en bedieningsmiddelen voor het aantrekken 10 van de spanelementen, waardoor de stroppen worden aangetrokken. De bedieningsmiddelen zijn samengesteld uit een hendel die met een excenter draaibaar is verbonden met het spanelement. Het spanmechanisme omvat | voor elk van beide stroppen een spanstaaf met een moer waarmee de staaf 1 op de betreffende strop aangrijpt. De spanstaven zijn via een plaat aan 1 15 elkaar gekoppeld waarbij de plaat door middel van een door het koppelstuk heen reikende trekstang is gekoppeld met het excenter. Beide spanstaven strekken zich door de vrije uiteinden van de stroppen uit. Door met het bedieningsmechanisme de plaat van de stroppen af te bewegen, worden de uiteinden van de stroppen naar elkaar toe getrokken, waardoor de stroppen 20 worden aangetrokken.

Een nadeel van deze bekende ophanging is dat enerzijds een grote kracht nodig is om stroppen zodanig strak te spannen, dat de fixatie van het koppelstuk ten opzichte van de stuurpen en van een stuurbocht ten opzichte van het koppelstuk voldoende betrouwbaar wordt gewaarborgd.

25 Het is een doel van de uitvinding te voorzien in een verbeterd koppelstuk en in het bijzonder in een koppelstuk waarbij met minder kracht het lichaam ten opzichte van de stuurpen en de stuurbocht gefixeerd kan worden, maar waarbij toch een voldoende groot bewegingstraject wordt verschaft om ook in de vrijgegeven stand van de stroppen een gemakkelijke 1021369«! -2- beweegbaarheid van het koppelstuk ten opzichte van de stuurpen en van de stuurbocht ten opzichte van het koppelstuk te waarborgen. Daartoe voorziet de uitvinding in een koppelstuk volgens conclusie 1. De uitvinding kan tevens belichaamd zijn in een fietsbesturingsèenheid volgens conclusie 15 5 en in een fiets volgens conclusie 16.

Doordat in de klem-toestand de het dichtst bij elkaar gelegen uiteinden van de armen dichter bij een lijn door de aangrijpposities zijn gelegen dan in de vrijgeef-toestand, wordt de vertraging tussen verplaatsing van de het dichtst bij elkaar gelegen uiteinden van de armen dwars op de 10 lijn door de aangrijpposities en verplaatsing van de van elkaar af gelegen uiteinden van de armen langs genoemde lijn door de aangrijpposities vergroot naarmate de houders verder worden vastgeklemd. Daardoor kan met een gegeven bedieningskracht waarmee de het dichtst bij elkaar gelegen uiteinden van de armen dwars op de lijn door de aangrijpposities 15 worden verplaatst, een steeds grotere kracht worden uitgeoefend op de houders voor het vastklemmen van de stuurbocht en het bevestigingselement, naarmate de klem-toestand wordt benaderd en meer kracht nodig is om de houders verder te spannen. Omgekeerd bewegen de houders bij een gegeven bedieningsverplaatsing van de het dichts bij elkaar 20 gelegen uiteinden van de armen dwars op de lijn door de aangrijpingspunten van de armen op de houders over een steeds grotere afstand, naarmate de armen verder van de klem-toestand naar de vrijgeef-toestand zijn gebracht. Ondanks de grote vertraging in de door de armen gevormde overbrenging nabij de klem-toestand wordt aldus toch een 25 voldoende grote bedieningsslag in het gebied van de aangrijpingspunten op de houders verschaft om de houders voldoende ver te kunnen ontspannen.

Specifieke voorbeelden van uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn neergelegd in de afhankelijke conclusies.

1021369· -3-

Verdere aspecten, effecten en details van de uitvinding worden navolgend besproken aan de hand van de in de tekening weergegeven voorbeelden.

De tekening toont een aanzicht in doorsnede van een voorbeeld van 5 een uitvoeringsvorm van een koppelstuk volgens de uitvinding in een gefixeerde toestand.

Het getoonde koppelstuk omvat een lichaam 1 met een kamer 15 tussen een stuurbochthouder 6 en een stuurpenhouder 7. Met de stuurbochthouder is een stuurbocht 3 ten opzichte van het lichaam 10 gefixeerd. In de stuurpenhouder 7 is een bevestigingselement 2 (volgens dit voorbeeld in de vorm van een stuiirpen) ten opzichte van het lichaam 1 gefixeerd. De stuurpen 2 kan middels een, op zichzelf bekende, constructie aan een kop gedeelte van een voorvork bevestigd worden. De stuurpen 2 en het lichaam 1 zijn voorzien van uitsparingen 21 resp. 16 waardoor een 15 expanderbout (niet getoond) voor het vastklemmen van de stuurpen in een bovengedeelte van een voorvork kan worden bereikt. De stuurbocht 3, de stuurpen 2 en het koppelstuk vormen samen een fietsbesturingseenheid.

In het getoonde voorbeeld is de stuurpen 2 zwenkbaar verbonden met het lichaam 1 van het koppelstuk middels een asstompen 22 van de 20 stuurpen 2 die in de stuurpenhouder 7 zijn gelegen. De stuurbocht 3 ligt in gebruik op afstand van de as 22, in het getoonde voorbeeld doordat de stuurbochthouder 6 en de stuurpenhouder 7 op afstand van elkaar liggen. De stuurpen 2 en het koppelstuk kunnen in de vrijgegevèn toestand zodoende gezwenkt worden, waardoor de positie en stand van de stuurbocht 25 3 verstelbaar zijn ten opzichte van de stuurpen 2, en vervolgens gefixeerd worden.

Het koppelstuk heeft een bedieningsstructuur 4 voor het fixeren en vrijgeven van de houders 6, 7 en het daardoor fixeren en vrijgeven van de stuurpen 2 en de stuurbocht 3. Volgens het getoonde voorbeeld omvat de 30 bedieningsstructuur 4 een eerste arm 46 en een tweede arm 47, waarvan 1021369· -4- het dichtst bij elkaar gelegen uiteinden in een zwenkpunt Z onderling zwenkbaar zijn gekoppeld. Een van de tweede arm af gelegen uiteinde van de eerste arm 46 grijpt aan op de stuurpenhouder 7. Een van de eerste arm af gelegen uiteinde van de tweede arm 47 grijpt aan op de stuurbochthouder 5 6. De armen 46, 47 kunnen in het zwenkpunt gezwenkt worden teneinde de houders te fixeren en vrij te geven. Bij het zwenken verplaatst het zwenkpunt Z zich in de richting van de pijl C, dwars op de lijn L door de aangrijpingspunten van de armen 46, 47 op de houders 6, 7. In de vrijgeef-toestand ligt het zwenkpunt Z verder van de lijn L dan in de klem-toestand. 10 Naarmate de houders 6,7 verder gefixeerd worden, wordt daardoor de kracht die de armen 46,47 uit kunnen oefenen op de houders bij een gegeven krachtsuitoefening in de richting van de pijl C naar de lijn L toe steeds groter. Hierdoor is relatief weinig kracht nodig om de houders 6, 7 via de bedieningsstructuur 4 te bedienen.

15 Het zwenkpunt Z ligt in het getoonde voorbeeld op gelijke afstand van beide houders 6,7, waardoor op beide houders een zelfde kracht wordt uitgeoefend. Desgewenst kan het zwenkpunt Z dichter bij een van de houders 6, 7 geplaatst worden, bijvoorbeeld om te compenseren voor een zwaardere mechanische belasting van een van de houders.

20 De getoonde stuurbochthouder 6 en stuurpenhouder 7 zijn elk uitgevoerd als een klemorgaan waar een van de armen 46, 47 op aangrijpt. Meer in het bijzonder zijn de houders 6, 7 als stroppen uitgevoerd en hebben de houders 6, 7 elk een vrij uiteinde 11 resp. 13 waarop de betreffende arm 46 resp. 47 een duwkracht uitoefent bij het van de vrijgeef-toestand naar de 25 gefixeerde stand brengen van de houders 6,7. Door de duwkracht beweegt dan het vrije uiteinde 11, 13 ten opzichte van de rest van de houder 6, 7. Daarbij zijn de beide vrije uiteinden 11, 13 en de armen 46,47 middel gewrichten aan elkaar gekoppeld. In het getoonde voorbeeld omvatten de gewrichten elk een afgeronde verdikking 12, 14 bij een uiteinde 11, 13 van 30 de betreffende houder 6, 7 en een uitsparing 42, 42’ aan een uiteinde van de 1021369· - 5- arm 46, 47. De afronding van de verdikking 12,14 ligt ten minste deels in de bijbehorende uitsparing 42,42’. Door de gewrichten gevormd door afrondingen en uitsparingen waar de afrondingen in grijpen is de getoonde bedieningsconstructie eenvoudig en goedkoop te vervaardigen en zeer 5 robuust, omdat een directe krachtdoorleiding zonder tussenkomst van scharnieren met assen en lageringen van de assen is verkregen.

In het getoonde voorbeeld vormen de houders een integraal onderdeel van het lichaam 1. Hierdoor heeft het getoonde koppelstuk weinig afzonderlijke onderdelen. De houders 6, 7 sluiten daarbij aan op de kamer 10 15 en de ruimtes 17, 18 van de ruimtes zijn van de kamer 15 afgescheiden door de vrije uiteinden 11,13. De ruimtes 17,18 staan daarbij met een doorgang tussen de vrije uiteinden 11, 13 en het lichaam 1 in verbinding I met de kamer 15. De armen 46, 47 zich aldus in een omsloten ruimte j gevormd door kamer 15 en de ruimtes 17, 18 voor het op nemen van 15 gedeeltes van de stuurbocht 3 en de stuurpen 2, waardoor het geheel van houders en armen 46,47 is afgeschermd tegen invloeden van buitenaf en een ; stabiele, stijve constructie is verkregen. Volgens het getoonde voorbeeld is zijn de afrondingen bij de uiteinden van de vrije uiteinden 11, 13 van de houders 6, 7 uitgevoerd als een nokken 12,14 op het betreffende uiteinde 20 nabij de doorgang tussen de ruimtes 17, 18 en de kamer 15.

De armen 46, 47 van de bedieningsconstructie vormen samen een kniehefboom-mechanisme en zijn daarbij ten opzichte van elkaar zwenkbaar in een kniegewricht 48, 49 dat het zwenkpunt Z vormt. Daarbij heeft de arm 46 een uitsparing 49 dat op een afgerond uiteinde 48 van de andere arm 47 25 aangrijpt. Door het kniegewricht is de bedieningsconstructie 4 eenvoudig en tevens goedkoop te vervaardigen en wordt eveneens een robuuste constructie met directe krachtdoorleiding verkregen.

Het is echter ook mogelijk een of meer van de gewrichten anders uit te voeren, bijvoorbeeld als een scharnierconstructie met penen en 30 lageringen.

1021369η -6-

De armen 46, 47 kunnen in het getoonde voorbeeld gezwenkt worden door een duworgaan in de vorm van een pen 44 die in het zwenkpunt Z op de armen 46, 47 aangrijpt, waardoor dan ook het zwenkpunt Z verplaatst wordt. In het getoonde voorbeeld strekt de pen 44 zich uit door een doorgang 5 door het lichaam 1 en door een moer 45. De pen 44 is daarbij verplaatsbaar in de richting van de pijl A. De pen 44 en het gedeelte van de doorgang dat in de moer 45 is gelegen zijn daarbij voorzien een schroefdraad 43 die een translatie-rotatie geleidingsstructuur vormt voor het omzetten van een rotatie-beweging van de pen in de richting B in een translatie-beweging in 10 de richting A van of naar het zwenkpunt Z. Daarbij is in het getoonde voorbeeld voorzien in de moer 45 met schroefdraad 43, waardoor het eigenlijke lichaam 1, dat bij voorkeur uit lichtmetaal is vervaardigd, niet hoeft te worden voorzien van de schroefdraad. Het is echter in op principe mogelijk de uitsparing in het lichaam zelf te voorzien van een schroefdraad 15 en eventueel de moer achterwege te laten. De geleidingsstructuur kan ook anders zijn uitgevoerd en bijvoorbeeld als een nok en een daarmee samenwerkende schroeflijnvormige nokkenbaan. Ook andere voorzieningen voor het bedienen van het drukorgaan 44, zoals een excenter kunnen worden toegepast.

20 De bedieningsstructuur 4 omvat verder een hendel 41 die om een rotatie-as evenwijdig aan de verplaatsingsrichting A - en volgens dit voorbeeld om de hartlijn van de pen 44 - roteerbaar is, zoals met de pijl B is aangegeven. Doordat deze rotatie-as zich dwars door het lichaam 1, en in het bijzonder loodrecht op het bovenoppervlak van het lichaam 1, uitstrekt, 25 kan de hendel 41 roteren volgens een baan die het lichaam 1 niet doorsnijdt. Hierdoor kan de hendel een grote slag maken en bijvoorbeeld over 180 graden of meer roteren.

Volgens het getoonde voorbeeld ligt de hendel 41 enigszins verzonken in het lichaam 1 en is de rotatie tot iets minder dan 180 graden beperkt, 30 maar desgewenst kan de hendel 41 geheel boven het oppervlak liggen en ?P0g1369w - 7 - dan zelfs over 360 graden roteren. Een dergelijke hendel kan ook met voordeel als onderdeel van koppelstructuren met een andere overbrenging van de door de hendel uitgeoefende kracht naar de houders worden toegepast, omdat ook dan het beschikbare bedieningstraject van de hendel 5 een grote vertraging in de overbrenging in de overbrenging bij een voldoende groot effectief bewegingstraject van de houders mogelijk maakt.

In combinatie met de variabele vertraging in de krachtsoverbrenging die met het voorgestelde koppelstuk wordt verkregen is de om een as dwars door het lichaam 1, en in het bijzonder loodrecht op het bovenoppervlak van 10 het lichaam 1, roteerbare hendel echter bijzonder voordelig, omdat daarmee eenvoudig een bediening met een relatief constante kracht over een groot hoekbereik kan worden gerealiseerd.

Met de hendel 41 kan de pen 44 worden verplaatst. De hendel 41 is daartoe vast met de pen 44 verbonden en de hartlijn van de pen 44 vormt 15 tevens de rotatie-as van de hendel 41. Bij rotatie van de hendel 41 in de draaizin B, zal daarbij de pen 44 in de richting A bewegen door de schroefdraad 43, waardoor deze dan meer of minder op het kniehefboom-samenstel drukt. De pen 44 is getoond in de uiterste stand waarin de houders gespannen zijn voor het vastklemmen van de stuurbeugel 6 en de 20 stuurpen 2. Bij rotatie van de hendel 41, en dus de pen 44, naar de vrijgeef-toestand zal de pen 44 omhoog bewegen en enigszins verzinken in de moer 45. Het gewricht 48, 49 van het kniehefboom-samenstel beweegt dan mee omhoog, aangezien op de uiteinden 42,42’ een kracht wordt uitgeoefend door de vrije uiteinden 11, 13 van de stropvormige houders 6,7. In het getoonde 25 voorbeeld is de pen 44 niet verbonden met de knieboom, maar wordt door de pen slechts een kracht op de boom uitgeoefend en vice versa. Het is echter ook mogelijk dat de pen op andere wijze aan het zwenkpunt te koppelen, bijvoorbeeld doordat de pen roteerbaar met een van de armen 46, 47 is verbonden in het zwenkpunt Z en de pen bij verplaatsing de betreffende arm 30 meeneemt.

1021369· -8-

De uitvinding als neergelegd in de conclusies is niet beperkt tot de bovenbeschreven voorbeelden. Na lezing van het voorgaande zal het voor de deskundige duidelijk zijn dat binnen dit raamwerk verschillende andere varianten denkbaar zijn. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk, de rotatie*as van 5 de hendel anders te positioneren en bijvoorbeeld de hendel zodanig te plaatsen dat deze in een vlak aan de zijkant van het koppelstuk roteerbaar is. Bijvoorbeeld kan in het getoonde voorbeeld dan de hendel roteren in een vlak evenwijdig aan het vlak van doorsnede van de tekening en met bijv. een excentrisch ten opzichte van de rotatieas geplaatste nok het zwenkpunt 10 verplaatsen.

Het woord ‘omvattend’ sluit niet uit dat een of meer andere elementen dan de genoemde aanwezig zijn.

i 1021369«

Claims (16)

1. Koppelstuk voor een fietsbesturingseenheid omvattende: een lichaam (1,11-18) voorzien van een eerste houder (6) voor het fixeren van een stuurbocht (3) ten opzichte van het lichaam en een tweede houder (7) voor het ten opzichte van het lichaam fixeren van een aan een 5 kopgedeelte van een voorvork bevestigbaar bevestigingselement (2); en een bedieningsstructuur (4,41-49) voor het fixeren en vrijgeven van de houders, omvattende een eerste arm (46) en een tweede arm (47) die zwenkbaar met elkaar zijn gekoppeld in een gebied tussen de houders (6, 7); waarbij de eerste arm in een eerste aangrijppositie aangrijpt op de 10 eerste houder (6) en de tweede arm in een tweede aangrijppositie aangrijpt op de tweede houder (7) en waarbij de armen (46, 47) beweegbaar zijn tussen een vrijgeef-toestand waarin de houders (6, 7) zijn vrijgegeven en een klem-toestand waarin de houders (6,7) gespannen zijn, met het kenmerk, dat in de klem-toestand het dichtst bij elkaar 15 gelegen uiteinden van de armen (46, 47) dichter bij een lijn door de aangrijpposities zijn gelegen dan in de vrijgeef-toestand.

2. Koppelstuk volgens conclusie 1, waarbij de houders (6,7) elk een klemorgaan omvatten waar de betreffende arm (46,47) op aangrijpt, voor 20 het in de gefixeerd stand vastklemmen van het bevestigingselement (2) respectievelijk het stuur (3).

3. Koppelstuk volgens conclusie 2, waarbij de klemorganen elk stropvormig zijn met een vrij uiteinde (11;13) waarop de op de betreffende 25 houder aangrijpende arm (46;47) ten minste bij het van de vrijgeef-toestand naar de klem-toestand brengen van de houders een duwkracht uitoefent. 1021369* - 10-

4. Koppelstuk volgens conclusie 3, waarbij het vrije uiteinde (11; 13) van ten minste een van de klemorganen en de daarop aangrijpende arm (46;47) in een gewricht (12,42; 14,42’) op elkaar aangrijpen.

5. Koppelstuk volgens conclusie 4, waarbij het gewricht een afronding (12,14) en een uitsparing (42,42’) omvat, waarbij de afronding (12,14) in de uitsparing (42, 42') grijpt.

6. Koppelstuk volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de armen 10 (46,47) een kniehefboom-samenstel vormen en in een kniegewricht (48,49) zwenkbaar ten opzichte van elkaar zijn gelagerd.

7. Koppelstuk volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de bedieningsstructuur (4,41-49) verder omvat: 15 een duworgaan (44) dat op de armen (46,47) aangrijpt en de armen kan zwenken waardoor het dichtst bij elkaar gelegen uiteinden van de armen verplaatst worden ten opzichte van de lijn door de aangrijpposities.

8. Koppelstuk volgens conclusie 7, waarbij het duworgaan (44) zich ten 20 minste gedeeltelijk door een uitsparing in het lichaam (1) uitstrekt en ten minste gedeeltelijk in hoofdzaak cilindrisch is uitgevoerd en het duworgaan (44) en uitsparing zijn voorzien van een translatie-rotatie geleidingsstructuur (43) voor het omzetten van een rotatie-beweging van de pen in een axiale beweging van de pen in de richting van de lijn door de 25 aangrijpposities.

9. Koppelstuk volgens conclusie 8, waarbij de geleidingsstructuur (43) een eerste schroefdraad omvat in de uitsparing en een met de eerste schroefdraad samenwerkende tweede schroefdraad op het duworgaan (44). 30 1021369· - 11-

10. Koppelstuk volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de bedieningsstructuur (4,41-49) een hendel (41) omvat die om een as roteerbaar is, welke as zich door het lichaam (1) uitstrekt.

11. Koppelstuk volgens conclusie 10 en een der conclusies 7-9, waarbij de hendel (41) is gekoppeld aan het duworgaan (44) voor het bedienen van beweging van het duworgaan.

12. Koppelstuk volgens conclusie 11, waarbij de hendel (41) vast met het 10 duworgaan (44) is verbonden.

13. Koppelstuk volgens een der voorgaande conclusies,waarbij het lichaam (1) een kamer (15) omvat, waarin de armen (46,47) en de houders (6,7) zijn gelegen. 15

14. Koppelstuk volgens conclusie 13, waarbij de houders (6,7) een integraal onderdeel van het lichaam (1) vormen.

15. Fietsbesturingseenheid omvattende: 20 een koppelstuk volgens een der voorgaande conclusies; een fietsstuurbocht (3) gemonteerd in de eerste houder en een bevestigingselement (2) gemonteerd in de tweede houder.

16. Fiets voorzien van een fietsbesturingseenheid volgens conclusie 15. 25 1021369·