DE4137308A1 - Stabilised suspension for bicycle to counteract pedalling effects - has chain drive looped over sprocket on non-sprung part of damper to relieve damper loading during pedal stroke - Google Patents

Abstract

The crank wheel of the bicycle is linked to a damper (2) by a set of cranked levers while the chain has its upper section looped over a sprocket (6) on the damper cylinder. This provides a relieving force on the damper during the downstroke when pedalling and reduces the dipping effect on the bicycle during pedalling. The simple chain loops provide a stable control for the machine without a complex suspension. The damping effect is controlled proportional to the tension in the chain. USE/ADVANTAGE - Bicycle chain drive and suspension gives improved comfort and control, and is simple to fit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Feder/Dämpfersystem nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1, das vorwiegend zur Federung von Fahrrädern eingesetzt wird.The invention relates to a spring / damper system according to the Oberbe Handle of claim 1, which is mainly for suspension of bicycles is used.

Derartige Fahrwerksysteme weisen heute nur eine indirekte Koppe­ lung von über das Tretlager eingeleiteten antriebsgedingten dy­ namischen Rahmenbelastungen und der Federwirkung auf. Zur Vermin­ derung des Abtauchens des Fahrzeuges unter den eingeleiteten rhythmischen Vertikalbelastungen durch den Antrieb über das Tretkur­ belsystem wird heute vorwiegend eine Fahrwerksgeometrie mit star­ ker Antidivewirkung eingesetzt. Da der durch das Tretkurbelsystem erzeugte Kettenzug einem Einfedern der Hinterradaufhängung entge­ genwirken soll, ist es bei diesen Systemen aufgrund der durch die Hochlegung der Hinterradschwinge bedingten Geometrie notwendig, mit der Einfederung des Radführungselementes eine starke Verlän­ gerung des Fahrzeugradstandes und damit eine ungünstige Änderung der Fahrwerksgeometrie in Kauf zu nehmen. Die Hinterradaufhängung muß bei solchen Systemen an einem statisch äußerst ungünstigen Rahmenteil, meist dem Sitzrohr angelenkt werden. Such suspension systems today only have an indirect coupling development of drive-related dy Namely frame loads and the spring action. For min change in the immersion of the vehicle under the introduced rhythmic Vertical loads from the drive via the pedal cure belsystem today mainly becomes a chassis geometry with star ker anti-divide effect used. Because of the pedal crank system generated chain hoist a compression of the rear suspension is to act against it, it is in these systems due to the Geometry due to rear wheel swing necessary with the deflection of the wheel guide element a strong extension reduction of the vehicle wheelbase and thus an unfavorable change to accept the chassis geometry. The rear suspension must be in such systems on a statically extremely unfavorable Frame part, usually hinged to the seat tube.  

Als weiterer Nachteil dieser Systeme erweist sich die Tatsache, daß die dafür notwendige Fahrwerksgeometrie eine stark degressive Federwirkung bedingt. Außerdem sind aus diesem selben Grunde nur sehr kurze Ausfederwege zu verwirklichen. Diese heute üblichen Verfahren ermöglichen also nur eingeschränkte Federwege.Another disadvantage of these systems is the fact that the chassis geometry required for this is highly degressive Spring action conditional. Besides, for the same reason, only to realize very short suspension travel. These common today Procedures therefore only allow limited spring travel.

Des weiteren sind heute Systeme bekannt, die die Dämpfung des Sy­ stems über die Kettenspannung adaptieren. Von Nachteil ist dabei, daß die Kettenspannung nicht auf das Federsystem wirkt, sondern nur die Dämpfung verhärten. Da die Dämpfung erst mit dem Einfe­ dern wirksam wird, können solche Regelsysteme nur eine geringe nur eine begrenzte Effizienz erreichen. Durch die ständige Adap­ tion sind solche Systeme zudem energieaufwendig und verschleißan­ fällig. Weiter ist nachteilig, daß diese Systeme nur auf vorwie­ gend hydraulischer Basis verwirklicht werden können und entspre­ chend kostenintensiv sind.Furthermore, systems are known today that dampen the Sy Adapt stems via the chain tension. The disadvantage is that the chain tension does not act on the spring system, but just harden the cushioning. Since the damping only with the Einfe such control systems can only be effective achieve only a limited efficiency. Through the constant adap such systems are also energy-intensive and wear-prone due. Another disadvantage is that these systems only on how enough hydraulic basis can be realized and correspond are costly.

Die Aufgabe besteht daher darin, die Vortriebsenergie aus den Tretkurbeln ungedämpft in das Hinterrad einzuleiten und gleich­ zeitig eine Fahrwerksgeometrie einzusetzen, die einen sicheren Fahrbetrieb ermöglicht.The task is therefore to extract the propulsive energy from the Introduce pedal cranks undamped into the rear wheel and the same to use a chassis geometry at an early stage to ensure safe Operation possible.

Die Kettenzugkraft soll ein durch die dynamische Trittbelastung verursachtes Eintauchen des Radführungsystems verhindern, indem der Kettenzug die durch das Tretkurbelsystem in den Rahmen einge­ leitete Vertikalkraft möglichst ausgleichen soll, ohne daß es da­ bei zu einer wesentlichen Längenänderung des Lastdrums kommt.The chain traction should be due to the dynamic tread load Prevent the immersion of the wheel guide system by the chain hoist inserted into the frame by the pedal crank system directed vertical force should compensate as possible without it there when there is a significant change in the length of the load drum.

Die Erfindung hat diese Aufgabe gelöst, indem die über die Kette eingebrachte Antriebskraft die Abstützung des Fahrwerks ohne Um­ wege über das Feder/Dämpfersystem das Radführungselement direkt stützt. Durch diese der Erfindung eigene Lösung werden Dämpfungs­ verluste im Krafteintrag auf das Hinterrad wirksam vermieden. The invention has achieved this object by over the chain The driving force introduced supports the undercarriage without turning the wheel guide element directly via the spring / damper system supports. By this solution of the invention own damping losses in the application of force to the rear wheel are effectively avoided.  

Dazu wird das Lastdrum der Kette bzw. des Transmissionsmittels über eine oder mehrere Rollen geführt, die über den Kettenzug ei­ nen direkten Druck auf das Fahrwerksteil ausüben, das das Rad ab­ stützt. Diese Abstützrolle, die die Kraft der Antriebskettenspan­ nung direkt auf das Fahrwerk überträgt, wirkt vorteilhaft über ein Hebelsystem, das einen Ausgleich von über den Antrieb einge­ brachter Vertikalkraft und Abstützung erreichen kann (Zeichnung I und II). Denkbar ist auch die Übertragung der Kettenzugkraft durch zwei Rollen, ähnlich bekannt von Fahrradschaltwerken. Maß­ gebend ist, daß die Kettenspannung über die Rollen direkt zur Ab­ stützung des Fahrwerkes genutzt wird, ohne den Umweg über die Fahrwerksgeometrie, wie heute üblich. Die Trennung von Radführung und Radabstützung in eigene unabhängige Systeme erlaubt eine kom­ promißlose Fahrwerksgeometrie. Das System ermöglicht eine in dem Gesamtfahrzeug gedämpfte Tretkurbellageraufhängung, bewirkt je­ doch eine weitgehend ungedämpfte Kurbelrotation.This is the load drum of the chain or the transmission means guided over one or more roles that ei over the chain hoist Apply direct pressure to the undercarriage part, which is the wheel off supports. This support roller, the power of the drive chain chip transmission directly to the chassis, has an advantageous effect a lever system that balances over the drive vertical force and support can be achieved (drawing I and II). It is also conceivable to transfer the chain tensile force through two roles, similarly known from bicycle rear derailleurs. Measure giving is that the chain tension on the rollers directly to the Ab support of the chassis is used without the detour via the Chassis geometry, as is common today. The separation of wheel guidance and wheel support in their own independent systems allows a com uncompromising chassis geometry. The system enables one in the Whole vehicle damped pedal crank suspension, each causes but largely undamped crank rotation.

Vorteilhaft an diesem System ist, daß die ungedämpfte Rotation durch die Freilaufwirkung nur solange auftritt, wie der Kurbel­ trieb tatsächlich zum Vortrieb eingesetzt wird.The advantage of this system is that the undamped rotation due to the freewheel effect only occurs as long as the crank drive is actually used for propulsion.

Die direkte Nutzung der Kettenspannung zur Abstützung des Fahr­ werks kann entweder dadurch bewirkt werden, daß die Antriebskette über eine Übertragungsrolle gelegt wird, oder bei Systemen mit mehreren Antriebsmissionsschlaufen (z. B. P 39 35 634) kann die Spannung eines der beiden Systeme, vorwiegend der Primärkraftab­ trieb zur Übertragung der Kettenzugkraft auf das Fahrwerk genutzt werden, während der Sekundärabtrieb seine Grundspannung dann weitgehend beibehalten kann. Der Sekundärabtrieb bleibt dann in seiner Wirkung unbeeinflußt. Vorteilhaft ist es weiterhin mög­ lich, mit stark spannungsempfindlichen Transmissionsmitteln wie Zahnriemen im Sekundärantrieb zu arbeiten, wie durch P 39 35 634 bekannt.The direct use of chain tension to support the driver factory can either be effected by the drive chain is placed over a transfer roller, or with systems with multiple drive mission loops (e.g. P 39 35 634) Tension of one of the two systems, predominantly the primary force used to transfer the chain traction to the chassis then, during the secondary output its basic voltage largely maintained. The secondary output then remains in its effect unaffected. It is still advantageously possible Lich, with highly voltage-sensitive transmission means such as To work toothed belt in the secondary drive, as by P 39 35 634 known.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführung des der Erindung zugrundelie­ benden Prinzips. Das Kettenlastdrum (Zeichnung I,1) überträgt bei vertikaler Druckeinwirkung über den Tretkurbeltrieb (Zeichnung I,5) den Zug der Kette auf den ungefederten Teil des Federbeins (Zeichnung I,2) und entlastet somit die Feder in Abhängigkeit vom anfallenden Kettenzug. Dem Federbein ist ein Hebelsystem (Zeichnung I,3) vorgeschaltet, das die Hebelverhältnisse dem Ket­ tenzug und der notwendigen Entlastung der Radführung (Zeichnung I,4) anpaßt. Als Hebelsystem kommen verschiedene Ausführungen in Frage, wie sie im Prinzip von Krafträdern bekannt sind.The drawing shows an embodiment of the principle on which the invention is based. The chain load Drum (drawing I, 1) transmits in the vertical action of pressure on the pedal unit (drawing I, 5) the train of the chain to the unsprung portion of the strut (drawing I, 2) and thus relieves the spring in dependence on the resulting chain. The strut is preceded by a lever system (drawing I, 3 ), which adjusts the leverage to the chain and the necessary relief of the wheel guide (drawing I, 4 ). Various designs are possible as a lever system, as are known in principle from motorcycles.

Eine weitere Ausführung des Systems ist in Zeichnung zwei ge­ zeigt. Die Progression von Kettenspannungseinfluß und Federken­ nung weichen hier durch die Anlenkung des Federbeins voneinander ab.Another version of the system is shown in drawing two shows. The progression of chain tension influence and spring core tion differ here by the articulation of the shock absorber from.

Weiter vorteilhaft ist das dem Unteranspruch * zugrundeliegende Prinzip, in weiteren Ausführungen die kettenspannungsbedingte Ab­ stützung der Radführung und die Einleitung der Federabstützung in die Radführung durch vollständig getrennte Systeme erfolgen zu lassen.The basis of subclaim * is further advantageous Principle, in further versions the chain tension-related Ab support of the wheel guide and the initiation of the spring support in the wheels are guided through completely separate systems to let.

Dadurch wird es möglich, die über die Kettenspannung erfolgende Abstützung der Radführung in ihrer Wirkung auf einen bestimmten Federweg einzuschränken oder ganz abzuschalten. Dies kann durch eine Mechanik im Hebelsystem durch eine entsprechende Auslegung der Mimik oder durch eine mechanische Aktivierung erfolgen.This makes it possible to use the chain tension Support of the wheel guide in its effect on a certain one Limit travel or switch off completely. This can be done by a mechanism in the lever system through an appropriate design facial expressions or mechanical activation.

Beschreibung Zeichnung IDescription drawing I

1 Lastkettendrum
2 Ungefedertes Federbeinteil
3 Hebelmimik
4 Hinterradschwinge
5 Tretlager
6 Stützrolle 1 load chain drum
2 Unsprung strut part
3 lever facial expressions
4 rear swing arm
5 bottom bracket
6 support roller

Beschreibung Zeichnung IIDescription drawing II

1 Hinterradschwinge
2 Hebelmimik
3 Federbein
4 Stützrolle 1 rear swing arm
2 lever mimics
3 shock absorber
4 support roller

Claims (3)

1. Stoßabsorbersystem mit mindestens einer Kettenrolle, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenspannkraft über ein Hebelsystem das Radführungssystem gegen die Einfederbewegung entlastet.1. Shock absorber system with at least one chain roller, characterized in that the chain tensioning force relieves the wheel guide system against the compression movement via a lever system. 2. Stoßabsorbersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der über das Hebelsystem durch die Kettenzugkraft eingeleite­ te Ausgleich der durch das Pedalsystem erzeugten Einfederbewegung auf einen vorgewählten Federweg begrenzt oder ganz abgeschaltet werden kann.2. shock absorber system according to claim 1, characterized in that the initiated by the chain tension by the lever system te compensation of the compression movement generated by the pedal system limited to a pre-selected travel or switched off completely can be. 3. Stoßabsorbersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Systemen mit zwei Transmissionsschleifen eine Antriebs­ welle die Kettenzugkraft auf das System überträgt.3. shock absorber system according to claim 1, characterized in that in systems with two transmission loops a drive shaft transmits the chain pull to the system.