HU210386B

HU210386B - Elastic suspension of rear wheels of bicycles

Info

Publication number: HU210386B
Application number: HU9201581A
Authority: HU
Inventors: Istvan Koevesi
Original assignee: Koevesi
Priority date: 1992-05-13
Filing date: 1992-05-13
Publication date: 1995-04-28
Also published as: HUT65610A; HU9201581D0

Abstract

A találmány tárgya kerékpár hátsókerekének (1) olyan rugózott felfüggesztése, amelyben a hátsókerék (1) tengelye a vázzal (5) a végein csuklós kialakítású első Hídelemmel (4) és hátsó rúdelemmel (3) kapcsolódó keréktartó elemhez (2) van rögzítve, és amely rugóstagot (6) tartalmaz. A rúdelemek csuklóinak megfelelő elhelyezkedése következtében a hátsókerék (1) rugózott mozgatásakor nemjön létre rángató hatás a hajtóműben és a pedálon. A szerkezeti megoldás a kerékpár szokásos szerkezeti jellegéhez igazodik és lehetővé teszi a hagyományos többfokozatú lánchajtás és láncváltó rendszerek alkalmazását.The invention relates to a bicycle rear wheel (1) sprung suspension in which the rear wheel (1) its axis with the frame (5) at its ends is articulated first Connected with bridge element (4) and rear rod element (3) fastened to a wheel support element (2) and a spring strut (6). Due to the correct positioning of the hinges of the rod elements, the rear wheel (1) is springed no effect on the gear unit when moving and on the pedal. The structural solution is the bike customary and possible makes the traditional multistage chain drive and chain changer systems.

Description

A találmány tárgya kerékpár hátsó kerekének rugózott felfüggesztése rugóstagot tartalmazó csuklós mechanizmus segítségével.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a spring suspension of a bicycle rear wheel by means of an articulated mechanism comprising a spring member.

A több sebességfokozattal kialakított modem hegyi és országúti kerékpároknál az elsőkerék rugózott felfüggesztése mellett megjelentek a rugózott hátsókerék megoldások is. Ezekben a megoldásokban a hátsókerék tengelyét tartó keréktartó elem a vázhoz a váz síkjára merőleges tengelyű csuklóval és rugóstagot tartalmazó csuklós mechanizmussal kapcsolódik, amelynek eredményeként a hátsókerék tengelye rugózáskor a csukló tengelyével megegyező tengelyű körhengeren mozog. A csukló tengelye az EP 493 773 A2 sz. (0. Gally) leírás tárgyát képező kerékpár esetén egybeesik a hajtó lánckerék tengelyével. A TREK cég 9000 vagy 9500 típus leírása szerint a csukló jóval a hajtólánc felső ága fölött helyezkedik el. Ezeknek a megoldásoknak a hátránya, hogy a hátsókerék tengelyének a mozgáspályája nem felel meg a lánchajtás által kívánt ideális mozgáspályának. Emiatt a hástókerék rugózott mozgása kihat a hajtott lánckerék és így a hajtópedálok mozgására is, a létrejövő egyenetlen, rángató pedálmozgás zavarja a kerékpározót, csökkenti hajtóteljesítményét, és fokozottan igénybeveszi a hajtóművet.For multi-speed modem mountain and road bikes, spring-loaded rear-wheel solutions have been introduced along with the front-wheel suspension. In these embodiments, the wheel support member holding the rear wheel axle is connected to the frame by an articulated axis perpendicular to the plane of the frame and a hinged mechanism comprising a spring member, which causes the rear wheel axis to rotate on a circular cylinder of the same axis. The axis of the wrist is described in EP 493 773 A2. (0. Gally) coincides with the drive sprocket axis for a bicycle which is described. According to TREK 9000 or 9500, the wrist is located well above the top of the drive chain. The disadvantage of these solutions is that the trajectory of the rear wheel axle does not match the ideal trajectory desired by the chain drive. As a result, the spring movement of the drive wheel also affects the movement of the driven sprocket and, thus, the drive pedals, resulting in uneven jerky pedaling that disrupts the bike, reduces its power output, and increases the strain on the gear unit.

A hátsókerék-tengely optimális pályájának leginkább megfelelő csuklóhelyzet szerkezeti kialakítása a kerékpár szokásos vázalakjának és lánchajtás-szerkezetének adottságai miatt nehézségekbe ütközik. Ezt igazolja a PROFlex 857 leírás szerinti kerékpár, amelyben a keréktartó elem csuklója az üléscső előtt a hajtólánc felső ágának meghosszabbított vonala közelében van kialakítva és a szokásos többfokozatú lánchajtás megtartása érdekében a keréktartó elemet csak sajátos, a kerékpár jelleget eltorzító vonalvezetéssel és jelentős többletsúllyal lehetett kialakítani.The structure of the hinge that best fits the optimum trajectory of the rear wheel axle is difficult due to the characteristics of the conventional frame and chain structure of the bicycle. This is evidenced by the bicycle described in PROFlex 857, in which the hinge of the wheel member is formed near the elongated line of the upper chain of the drive chain before the seat tube, and to maintain the usual multi-step chain drive

A hátsókerék rugózott mozgásának a hajtó lánckerékre gyakorolt rángató hatását úgy lehet elkerülni, ha a hátsókerék tengelye az optimálist megközelítő pályán mozog. Az ezt megvalósító mechanizmus azonban nem növelheti jelentősen a kerékpár súlyát, nem torzulhat el a kerékpár megszokott vonalvezetése és a megoldásnak lehetővé kell tennie a jól bevált és sorozatban gyártott többfokozatú lánchajtás és sebességváltómű felhasználását és kifogástalan működését.The jerking effect of the rear wheel spring movement on the drive sprocket can be avoided by moving the rear wheel axle in a path approaching the optimum. However, this mechanism should not significantly increase the weight of the bicycle, distort the bike's normal line design, and allow for the use and smooth operation of a well-established and serially developed multi-speed gearbox and gearbox.

A feladat megoldásához szükség van a hátsókerék-tengely optimális pályájának meghatározására a rugózott mozgás tervezett tartományában. A tengely egy pontjának pályagörbéje a szakembertől elvárható módon számítással, szerkesztéssel vagy modellkísérlettel határozható meg a hajtó és a hajtott lánckerék gördülőköreinek ismeretében úgy, hogy rögzített váz és hajtó lánckerék mellett a kerékkel csúszásmentesen kapcsolódó és az útburkolatot jelképező támasztósík csak függőleges irányban mozduljon el, miközben a lánckerekek a hajtólánc változó helyzetű feszes felső ágán gördülnek. Több sebességfokozat esetén a hajtó és a hajtott lánckerekek mindegyik párosításához meghatározható az optimális pályagörbe, amelyek egy szűk sávban helyezkednek el. A hátsókerék tengelypontjának ebben a sávban kell mozognia a sebességfokozatok használatát figyelembevéve megállapított optimális pályagörbén.To solve this problem, it is necessary to determine the optimum trajectory of the rear wheel axle in the design range of the spring movement. The trajectory of a point on an axle can be determined by one skilled in the art by calculation, design, or model experimentation with knowledge of the drive and driven sprockets, with the non-skid sprockets roll on the variable top tension of the drive chain. In the case of multiple gears, for each pair of drive and driven sprockets, the optimum path curve, which is located in a narrow band, can be determined. The center of the rear wheel must be within this band on the optimum path curve established with respect to the use of the gears.

A hátsókerék találmány szerinti felfüggesztése azon a felismerésen alapul, hogy a keréktartó elemnek a vázhoz kapcsolódó csuklója kiváltható két rúdelemmel, amelyek a keréktartó elemhez és a vázhoz a váz síkjára merőleges tengelyű csuklókkal kapcsolódnak. Adott helyzetben a keréktartó elem pillanatnyi forgástengelyét a rúdelemek csuklóinak tengelyeit összekötő síkok metszésvonala adja, vagy a váz síkjában szokásos fogalmakkal a pillanatnyi forgáspontot a rúdelemek tengelyeinek metszéspontja adja. A keréktartó elem tehát az adott helyzet közelében úgy mozog, mintha a vázhoz a pillanatnyi forgástengellyel megegyező tengelyű csuklóval lenne hozzáerősítve. A hátsókerék találmány szerinti felfüggesztésében tehát a hátsókerék tengelye a keréktartó elem hátsó végénél van felerősítve, a keréktartó elemhez az első végénél csuklóval kapcsolódik egy első rúdelem egyik vége, továbbá a keréktartó elemhez az első végének a közelében csuklóval kapcsolódik egy hátsó rúdelem egyik vége. Az első rúdelem és a hátsó rúdelem másik végei csuklókkal a vázhoz kapcsolódnak. Mindegyik csukló tengelye merőleges a váz síkjára. Az első rúdelem két csuklójának tengelyein átmenő sík és a hátsó rúdelem két csuklójának tengelyein átmenő sík metszésvonala a hajtólánc felső feszes ágának a hajtó lánckerék mellett lévő szakasza közelében helyezkedik el.Suspension of the rear wheel according to the invention is based on the recognition that the articulated joint of the wheel support member can be replaced by two rods which are connected to the wheel support member and the frame by hinges perpendicular to the plane of the frame. In a given position, the instantaneous axis of rotation of the wheel member is given by the intersection of the planes joining the axles of the rod members, or, in common terms in the plane of the frame, the instantaneous rotation is given by the intersection of the axes. The wheel support member thus moves near the given position as if it were secured to the frame by an articulated joint with the same axis of rotation. Thus, in the suspension of the rear wheel according to the invention, the rear wheel axle is mounted at the rear end of the wheel support member, one end of a first rod member is hinged to the wheel member at its first end and one end of a rear rod member. The other ends of the front rod member and the rear rod member are hinged to the frame. The axis of each wrist is perpendicular to the plane of the frame. The plane intersecting the axes of the two joints of the first rod element and the plane of the axes of the two joints of the rear rod element are located near the section of the upper tensioned branch of the drive chain adjacent the drive sprocket.

A hátsókerék találmány szerinti felfüggesztésének lehetséges kiviteli alakjaiban az első rúdelem erre a célra kialakított nyúlványa és a váz, vagy a keréktartó elem és a váz között a végein csuklósán kapcsolódó rugóstag helyezkedik el, amely rugót és szükség szerint lengéscsillapító szerkezetet tartalmaz.In possible embodiments of the rear wheel suspension according to the invention, there is provided a spring member hinged at its ends between the first projection of the first rod member and the frame, or between the wheel support member and the frame, comprising a spring and, if necessary, a shock absorber.

A hátsókerék találmány szerinti felfüggesztésének további lehetséges kiviteli alakjában a rugóstag rugóelófeszítésének és csillapításának változtatására a kerékpár kormányára vagy vázára szabályozó karok vannak erősítve, amelyek a rugóstaggal bordenvezetékkel vannak összekötve.In a further embodiment of the rear wheel suspension according to the invention, levers for adjusting the spring tension and damping of the spring member are mounted on the steering wheel or frame of the bicycle, which are connected to the spring member by a rib wire.

A találmány tárgyát és kiviteli változatait rajzok alapján részletesebben ismertetem. A mellékelt rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti hátsókerék rugózással kialakított kerékpár oldalnézete, a 2. ábra az oldalnézetnek a rugóstag elhelyezési változatát bemutató részlete.The object and embodiments of the invention will be described in greater detail on the basis of the drawings. In the accompanying drawings, Fig. 1 is a side view of a rear wheel suspension bicycle according to the invention, and Fig. 2 is a side view showing a variant of a spring member arrangement.

Az 1. ábrán látható kiviteli változatban az 1 hátsókerék tengelye a 2 keréktartó elemhez a hátsó végénél van felerősítve. A 2 keréktartó elemhez az első végénél csuklóval kapcsolódik egy 4 első rúdelem, ennek közelében pedig egy 3 hátsó rúdelem. A rúdelemek az 5 vázhoz szintén csuklókkal kapcsolódnak. A rúdelemek csuklóinak tengelyei merőlegesek az 5 váz síkjára. A 4 első rúdelem előrefelé kialakított nyúlványa és az 5 váz között 6 rugóstag helyezkedik el, mindkét végén csuklóval kapcsolódva. A 6 rugóstagban rugó és lengéscsillapító van, a rugó előfeszítése és a lengéscsillapító hatása az 5 vázra erősített 8 szabályozó karokkal, bordenvezetékek közbeiktatásával változtatható.In the embodiment shown in Fig. 1, the rear wheel axle 1 is attached to the wheel support member 2 at its rear end. At the front end of the wheel support element 2 is hinged a first rod element 4 and a rear rod element 3 near it. The rod members are also connected to the frame 5 by hinges. The axes of the joints of the rod members are perpendicular to the plane of the frame 5. Between the forward projection of the first rod member 4 and the frame 5, a spring member 6 is provided, connected at each end by a hinge. The spring member 6 has a spring and a shock absorber, the spring preload and the damping effect of the spring can be varied by the control levers 8 mounted on the frame 5 by inserting rib wires.

HU 210 386 ΒHU 210 386 Β

Az 1 hátsókerék rugózó mozgásakor a 2 keréktartó elem pillanatnyi forgómozgások sorozatából összetett síkmozgást végez a vázhoz képest. A pillanatnyi forgástengely egy adott helyzetben a 4 elsó rúdelemet az 5 vázhoz és a 2 keréktartó elemhez kapcsolódó csuklók tengelyein átmenő sík és a 3 hátsó rúdelem csuklóin átmenő sík metszésvonala. A pillanatnyi forgástengely a rugózó mozgás közben változtatja a helyzetét, de a csuklók helyzetének a szakembertől elvárható meghatározásával elérhető, hogy a rugózó mozgás minden helyzetében a pillanatnyi forgástengely a 7 hajtólánc felső feszes ágának az első lánckerék melletti szakasza közelében helyezkedjen el. Ezáltal az 1 hátsókerék tengelye megközelítően azon az optimális pályán mozog a vázhoz képest, amelynél a rugózó mozgás nem gyakorol hatást az első lánckerék mozgására. A 8 szabályozó karokkal a rugózás és a csillapítás a kerékpározó súlyához, az útviszonyokhoz és a sebességhez igazítható.During spring movement of the rear wheel 1, the wheel support member 2 performs a complex plane movement relative to the frame from a series of instantaneous rotary movements. The instantaneous axis of rotation in a given position is the intersection of a plane passing through the axes of the first rod member 4 to the frame 5 and the wheel support member 2 and a plane through the joints of the rear rod member 3. The instantaneous axis of rotation changes its position during spring movement, but by determining the position of the hinges as required by one skilled in the art, the instantaneous axis of rotation at each position of the spring movement is located near the first sprocket of the upper tension branch. Thus, the axis of the rear wheel 1 moves approximately on an optimum track relative to the frame where the movement of the front sprocket is not affected by the spring movement. The 8 control levers adjust the suspension and damping to the weight of the cyclist, the road conditions and the speed.

A 2. ábra szerinti változatban a rugót és a csillapító szerkezetet magába foglaló 6 rugóstag a 2 keréktartó elem és az 5 váz között helyezkedik el, mindkét végén csuklós csatlakozással.In the embodiment of Fig. 2, the spring member 6 comprising the spring and the damping device is disposed between the wheel support member 2 and the frame 5 with a hinged joint at each end.

A találmány szerint kialakított hátsókerék felfüggesztés előnye, hogy a 4 első rúdelem és a 3 hátsó rúdelem méreteinek és helyzetének megfelelő megválasztásával megvalósítható az egyszerű alakú és kis súlyúra kialakítható 2 keréktartó elemnek a célkitűzés szerinti surózott mozgása anélkül, hogy az optimális pillanatnyi forgástengely helyén csuklót kellene kialakítani és a 2 keréktartó elemet odáig megnyújtani. A találmány szerinti szerkezet a hagyományos váz és lánchajtás adottságaihoz igazodóan egyszerűen megvalósítható. A találmány egy további műszaki többlethatása, hogy a 2 keréktartó elem pillanatnyi forgástengelye nincs rögzítve, így a csuklók megfelelő elrendezésével a pillanatnyi forgástengely úgy mozdul el, hogy az 1 hátsókerék tengelyének a pályája az optimálist még jobban megközelíti. Az így megvalósított kerékpár megbízhatóbban irányítható, nagyobb hajtóteljesítmény kifejlesztését és nagyobb sebesség elérését teszi lehetővé a gyártási költségek számottevő növekedése nélkül.The advantage of the rear wheel suspension according to the invention is that by selecting the dimensions and position of the front rod member 4 and the rear rod member 3 in a straightforward and lightweight manner, the wheel member 2 can be swept according to purpose without having to create an articulated pivot. and extending the wheel support member 2 therein. The structure according to the invention can be easily implemented according to the characteristics of the conventional frame and chain drive. A further technical effect of the invention is that the momentary axis of rotation of the wheel support element 2 is not fixed, so that with the proper arrangement of the hinges, the momentary axis of rotation is moved so that the trajectory of the rear wheel axle 1 is even closer to optimum. The bicycle thus realized can be controlled more reliably, enabling the development of higher traction power and higher speeds without significantly increasing production costs.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Suspension of a bicycle rear wheel to the frame by means of an articulated mechanism comprising a spring member (6) in which the axis of the rear wheel (1) is fixed to the rear end of a wheel support element (2) and has adjusting arms (8) at one of its ends a hinge is connected to one end of a first rod member (4) by a hinge, at one end of the rear member (2) a hinge is hinged to one end of a rear rod member (4) and the other ends of the rear rod member (3) being hinged to the frame (5), each hinge axis being perpendicular to the plane of the frame (5), in all positions of the rear wheel (1) a common planar intersection of the two hinges of the rear rod member (3) on the upper tensioned branch of the drive chain (7), located next to a sprocket.

A suspension rear wheel suspension according to claim 1, characterized in that a spring member (6) hinged at its ends is provided between the projection of the first rod element (4) and the frame (5) at its ends, contains shock absorber.

Suspended rear wheel suspension according to claim 1, characterized in that between the wheel support element (2) and the frame (5) there is an articulated spring member (6) at its ends, which comprises a spring and, if necessary, a shock absorber.

4. Suspended rear wheel suspension according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the arms (8) for adjusting the spring tension and damping of the spring member (6) are attached to the spring member (6) by means of cable wires.