DE133581C - - Google Patents

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

K PATENTAMT.K PATENT OFFICE.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Fahrradgestell, bei welchem in bekannter Weise die Vorderradgabel mit dem einen Arme eines an der Gabelhülse angeordneten Winkelhebels gelenkig verbunden ist, während der andere Arm auf einen unter Federdruck stehenden Kolben wirkt. Die Erfindung wird darin gesehen, dafs das obere freie Ende der Vorderradgabel mittels Gleitrollen in der Gabelhülse geführt wird, wodurch die Kräftevertheilung derart beeinflufst wird, dafs sich mit zunehmender Federspannung der Momentenarm, an welchen die Vorderradgabel angreift, selbstthätig verlängert.The present invention is a bicycle frame in which in a known manner the front fork with one arm of an angle lever arranged on the fork sleeve is articulated, while the other arm is on a spring-loaded stand Piston acts. The invention is seen in the fact that the upper free end of the front fork is guided by means of rollers in the fork sleeve, whereby the distribution of forces is influenced in such a way that, with increasing spring tension, the moment arm at which the front fork engages, automatically extended.

In Fig. ι der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand im theilweisen Schnitte dargestellt. In Fig. Ι of the drawing, the subject of the invention is shown in partial sections.

Fig. 2 und 3 zeigen andere Ausführungsformen der obigen Vorrichtung. Figs. 2 and 3 show other embodiments of the above device.

Fig. 4 stellt eine Einzelheit,Fig. 4 shows a detail

Fig. 5 ein Schema des bei dieser Vorrichtung auftretenden Kräftespieles und5 shows a diagram of the play of forces occurring in this device and

Fig. 6 eine Oberansicht des Erfindungsgegenstandes im theilweisen Schnitte dar.Fig. 6 is a top view of the subject matter of the invention in partial section.

In der Lenkstangenhülse 1 ist ein zweites Rohr 2 in üblicher Weise drehbar gelagert, in welchem das in der Höhenlage verstellbare Stützrohr 4 der Lenkstange 5 mittels der Klemmschraube 3 festgehalten ist.In the handlebar sleeve 1, a second tube 2 is rotatably mounted in the usual way, in which the adjustable in height support tube 4 of the handlebar 5 by means of Clamping screw 3 is held.

Die mit der Vorderradgabel 7 fest verbundene Rohrspindel 6 ist im Rohre 2 frei auf- und abschiebbar in folgender Weise geführt: The pipe spindle 6 firmly connected to the front fork 7 is free in the pipe 2 can be pushed up and pushed in the following way:

Der in dem festen Gestellpunkte 21 drehbar gelagerte Lenker α ist im Punkte 20 gelenkig mit der Vorderradgabel 7 verbunden, deren oberes freies Ende durch eine Gleitrolle 8 auf der Innenfläche des Rohres 4 gerade geführt wird. The handlebar α rotatably mounted in the fixed frame point 21 is articulated at point 20 to the front fork 7, the upper free end of which is just guided by a roller 8 on the inner surface of the tube 4.

Die unterhalb und senkrecht zur Ebene der Rolle 8 in der Rohrspindel 6 eingebaute Rolle 9 dient zur Verhinderung etwaiger seitlicher Klemmungen der oberen Rolle.The roller 9 installed in the pipe spindle 6 below and perpendicular to the plane of the roller 8 serves to prevent any lateral jamming of the upper roller.

Der seitlichen Bewegbarkeit, welche durch die Gröfse der Pfeilhöhe des Schwingungsbogens 20' —■ 20" der Rohrspindel 6 im Rohre 2 bedingt wird, ist durch genügend weite Ausbildung dieses Rohres Rücksicht getragen. The lateral mobility, which is due to the size of the arrow height of the oscillation arc 20 '- ■ 20 "of the pipe spindle 6 in the pipe 2 is caused by sufficient wide formation of this tube was taken into account.

Die Kurve der Bahn, welche der Mittelpunkt des Vorderrades während der auf- und absteigenden Bewegungen zwangläufig vollführt, ist sowohl abhängig von der Länge der Vorderradgabel, als auch von der Länge und Lage des Lenkers α hinsichtlich des Punktes 8.The curve of the path that the center point of the front wheel inevitably follows during the ascending and descending movements is dependent both on the length of the front fork and on the length and position of the handlebar α with respect to point 8.

Der Lenker α ist durch den Seitenarm c zu einem Winkelhebel ausgebildet, welcher mittels der Schneide 22 auf. eine Gegenschneide 10 und auf den zu einer Federgehäusehälfte ausgebildeten Kolben 11 bezw. auf eine im Gehäuseinnern eingelegte Schraubenfeder drückt.The link α is formed by the side arm c to form an angle lever which is opened by means of the cutting edge 22. a shear bar 10 and on the piston 11 formed into a spring housing half respectively. presses on a coil spring inserted inside the housing.

Der zweite, von der Feder gedrückte Gehäusetheil 12 wird von einem Widerlager gestützt, welches aus einer Mutter 16 und einer Unterlagsscheibe 13 besteht und am freienThe second housing part 12, pressed by the spring, is supported by an abutment, which consists of a nut 16 and a washer 13 and on the free

Ende eines Rohres 15 sitzt, welches, wie aus der gröfseren Darstellung in der Fig. 4 hervorgeht, mit einem Stutzen des Rohres 2 verlöthet ist.End of a tube 15 sits, which, as from the larger representation in FIG. 4 emerges, soldered to a connecting piece of the pipe 2 is.

Da die Unterlagsscheibe 13 mit einer Schneide ausgestattet ist, so schwingt die Feder um eine am Rahmen ■ festgelagerte Achse und wirken der Raddruck und die Federspannung an einem Winkelhebel a c einander entgegen.Since the washer 13 is equipped with a cutting edge, the spring swings about an axis fixed to the frame ■ and the wheel pressure and the spring tension counteract one another on an angle lever ac.

Der Raddruck R, welcher eine durch die jeweilige Belastung des Fahrrades nahezu stets gleichbleibende Gröfse ist, beansprucht den Arm α des Winkelhebels a c nicht unmittelbar, sondern mittels einer resultirenden Kraft r (s. Fig. 5), welche sich aus dem Raddrucke R und dem Normaldrucke W, mit welchem die Gleitrolle 8 gegen das Innere des Rohres 4 drückt, zusammensetzt.The wheel pressure R, which is almost always constant due to the respective load on the bicycle, does not stress the arm α of the angle lever ac directly, but by means of a resulting force r (see Fig. 5), which is derived from the wheel pressure R and the Normal pressure W, with which the sliding roller 8 presses against the interior of the tube 4, is composed.

Das Verhältnifs r/R kann als nahezu gleichbleibend angenommen werden, so dafs r — u R. The ratio r / R can be assumed to be almost constant, so that r - u R.

Wird der veränderliche Winkel, welchen die Gerade 20-21 mit der Richtung der resultirenden Kraft r einschliefst, mit B bezeichnet, so ist die Gröfse des Momentenarmes auf der Lenkerseite α des Winkelhebels α c durch den Werth α sin B und das Moment des Raddruckes R mit Bezug auf den Drehpunkt 21 bestimmt durchIf the variable angle, which the straight line 20-21 includes with the direction of the resulting force r, is denoted by B , then the size of the moment arm on the link side α of the angle lever α c is given by the value α sin B and the moment of the wheel pressure R. with reference to the pivot point 21 is determined by

u R · a sin B. u R a sin B.

Die Gröfse des Momentenarmes auf der Federseite c des Winkelhebels α c wird, wenn man den Abstand 13-21 mit m und den veränderlichen Winkel, den die Federachse mit dieser Geraden einschliefst, mit A bezeichnet, durch den Werth m sin A und das Moment der veränderlichen Federkraft F mit Bezug auf den Drehpunkt 21 bestimmt durch:
m F' sin A. . The size of the moment arm on the spring side c of the angle lever α c is, if one denotes the distance 13-21 with m and the variable angle that the spring axis encloses with this straight line, with A , by the value m sin A and the moment of variable spring force F with reference to the pivot point 21 determined by:
m F ' sin A..

Da diese beiden Momente einander das Gleichgewicht halten müssen, istSince these two moments must keep each other in balance, is

m F' sin A = u R· a sin B. m F ' sin A = u R a sin B.

Wenn man den Winkel, welchen die Arme a und c einschliefsen, derartig wählt, dafs die Aenderung des veränderlichen Winkels A, den die Längsachse des Federgehäuses mit der Geraden m einschliefst, während einer Schwingung des Hebels ac von 20" bis 20' klein wird, so kann man die Momentenarme des Federdruckes F als annähernd gleich der Länge des Armes c annehmen.If the angle which the arms a and c enclose is chosen in such a way that the change in the variable angle A which the longitudinal axis of the spring housing encloses with the straight line m becomes small during an oscillation of the lever ac from 20 "to 20 ', so the moment arms of the spring pressure F can be assumed to be approximately equal to the length of the arm c.

Das Moment der veränderlichen Federkraft F mit Bezug auf den Drehpunkt 21 kann dann statt mit F· sin A mit c F angenommen werden.The moment of the variable spring force F with reference to the pivot point 21 can then be assumed to be c F instead of F · sin A.

In einem solchen Falle besteht dann für das Gleichgewicht die GleichungIn such a case, the equation then exists for equilibrium

c F = u R · a sin B. c F = u R a sin B.

Da sich zufolge solcher zu Grunde gelegter Gröfsenverhältnisse mit zunehmendem Ausschlage der Werth von sin B stets vergröfsert, der Werth von m sin A im Anfange sich vergröfsert, gegen Ende des Ausschlages aber verkleinert bezw. als annähernd gleichbleibend gleich der Länge c angenommen werden kann, so mufs, um Gleichgewicht herzustellen, F nicht in demselben, sondern in weit gröfserem Verhältnisse als R wachsen, woraus hervorgeht, dafs die Zusammendrückung der Feder eine viel bedeutendere sein wird als in dem Falle, in welchem sich Rad- und Federdruck unmittelbar das Gleichgewicht halten.Since, as a result of such underlying size relationships, the value of sin B always increases with increasing deflection, the value of m sin A increases at the beginning, but decreases or decreases towards the end of the deflection. can be assumed to be approximately constant equal to the length c , then, in order to establish equilibrium, F must grow not in the same ratio, but in a much larger ratio than R , from which it follows that the compression of the spring will be much more important than in the case in which the wheel and spring pressure are immediately in equilibrium.

Es wird infolgedessen ein verhältnifsmäfsig geringer Unterschied des äufseren Raddruckes, eine verhältnifsmäfsig bedeutende Aenderung der Federspannung und in weiterer Folge auch Schwingungen in Bezug auf die Radachse hervorrufen, deren Ausschläge weit gröfser sind, als sie es wären, wenn Feder- und Raddruck unmittelbar einander entgegenwirken wurden.As a result, there will be a comparatively small difference in the external wheel pressure, a comparatively significant change in the tension of the spring, and subsequently also Cause vibrations in relation to the wheel axle whose deflections are far greater are as they would be if spring and wheel pressure directly counteract each other became.

In Fig. 2 ist eine in Bezug auf die oben dargelegten Beziehungen des Raddruckes zur Federspannung vollkommen gleiche Ausführungsfprm der Vorrichtung dargestellt, die sich von der besprochenen nur dadurch unterscheidet, dafs die Lage der Längsachse des schwingenden Federgehäuses nahezu parallel mit der Achse des Rohres r gehalten ist, und dafs der Kolben 11 der Schraubenfeder nicht unmittelbar vom Winkelhebelarme c, sondern durch eine Zugstange 25 bewegt wird, für welche am Boden 12 des Federgehäuses eine Führung 24 vorgesehen ist.2 shows an embodiment of the device which is completely identical with regard to the above-described relationships between the wheel pressure and the spring tension and which differs from the one discussed only in that the position of the longitudinal axis of the oscillating spring housing is kept almost parallel to the axis of the tube r is, and that the piston 11 of the helical spring is not moved directly by the angle lever arm c, but by a pull rod 25, for which a guide 24 is provided on the bottom 12 of the spring housing.

Das Gehäuse wird von dem Ringe 13 umfafst und ist zwischen dessen Zapfen 26 in den von den Armen 15 des Rohrstutzens 14 getragenen Augen schwingbar gelagert.The housing is surrounded by the ring 13 and is between the pin 26 in the eyes carried by the arms 15 of the pipe socket 14 are pivotably mounted.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform mit dem Unterschiede, dafs das Federgehäuse nicht mitschwingt, sondern auf dem Tellerboden 15 des Rohrstutzens 14 ruht,- wogegen der Kolben 11 durch die Rohre 24 im Innenraume der Schraubenfeder geführt ist, und die Zugstange 2 5, welche mit einer Schneide 13 auf den Kolben 11 drückt, allein die nöthigen Schwingungen ausführt.Fig. 3 shows a further embodiment with the difference that the spring housing does not resonate, but rests on the plate bottom 15 of the pipe socket 14, - on the contrary the piston 11 through the tubes 24 in the interior the coil spring is guided, and the pull rod 2 5, which with a cutting edge 13 presses on the piston 11, only the necessary Performs vibrations.

Die Einstellung dieser Vorrichtung für die Federung des Vorderrades, durch welche der Winkel, welchen die Gehäuseachse bezw. der Lenker α bei verschieden grofsen Ruhebelastungen mit der Achse des Rohres 6 einschliefst, stets gleich erhalten bleibt, kann durch das Nachstellen der Mutter 16 bewerkstelligt werden, wodurch der Abstand des Kolbens von seinem Anlenkungspunkte verändert wird.The setting of this device for the suspension of the front wheel, through which the angle which the housing axis BEZW. the link α encloses with the axis of the tube 6 at differently large idle loads, always remains the same, can be achieved by readjusting the nut 16, whereby the distance between the piston and its articulation point is changed.

Claims (1)

Patent-Anspruch:
Ein federndes Fahrradgestell, bei welchem die Vorderradgabel mit dem einen Arme (a) Patent claim:
A resilient bicycle frame in which the front fork with one arm (a) eines an der Gabelhülse (2) angeordneten Winkelhebels (a, c) gelenkig verbunden ist, dessen anderer Arm (c) auf einen unter Federdruck stehenden Kolben (11) wirkt, dadurch gekennzeichnet, dafs das obere freie Ende der Vorderradgabel mittels Gleitrollen (8, 9) in der Gabelhülse gerade geführt wird, wodurch erreicht wird, dafs sich mit zunehmender Federspannung der Momentenarm, an welchen die Vorderradgabel angreift, selbstthätig verlängert. an angle lever (a, c ) arranged on the fork sleeve (2) is connected in an articulated manner, the other arm (c ) of which acts on a piston (11) under spring pressure, characterized in that the upper free end of the front fork is supported by sliding rollers (8, 9) is just guided in the fork sleeve, which means that as the spring tension increases, the moment arm on which the front fork engages is automatically lengthened. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.