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Cadre élastique pour bicyclettes et motocyclettes.
Ernst R Ö H N E R
La présente invention concerne un cadre élastique pour bicyclettes et motocyclettes, cadre dans lequel la tête de direction de la roue avant est reliée au cadre de la roue arrière au moyen de deux éléments de cadre qu moins, fixés à des points écartés l'un de l'autre de la tête de direction et du cadre de la roue arrière.
Dans les constructions des cadres élastiques pour cycles actuellement connues, les éléments de cadre sont formés de lames de ressort élastiques ou de paquets de lames de ressort, dont les extrémités s'étendent en principe suivant un angle obtus par rapport à la tête de direction et au tube de selle du cadre de roue arrière, et qui sont serrés, soit aux deux extrémités, soit à une seule extrémité, l'autre extrémité étant articulée. En cas d'emploi de paquets de lames de ressort, le cadre est trop lourd, trop peu élastique et de fabri-
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cation coûteuse, et en cas d'utilisation de lames de ressort séparées, la tête de direction et avec elle la roue avant exécutent, au franchissement d'obstacles, des oscillations désagréables pour le cycliste.
Les pointa de serrage des élé- ments de cadre élastique sont sollicités de matière extraor- dinairement forte par le courbage continu dans la flexion élastique, et il se produit fréquemment des ruptures durables et une usure par frottement des manchons de serrage, notam- ment à la tête de direction.
Ces inconvénients sont supprimés par la présente invention du fait que les parties de bout des éléments de cadre tournées vers la tête de direction et le cadre de roue arrière sont soutenues élastiquement contre la tête de direc- et éventuellement renforcées tion et le cadre de roue arrière/par des moyens élastiques, par exemple des ressorts, les moyens élastiques étant mainte- nus sur le coté de la tête de direction, entre les extrémités des éléments de cadre, sur le coté longitudinal arrière de la gête de direction, ou étant pressés dans la direction vers ce coté. Les ressorts à lames s'appliquant élastiquement sur le coté de la tête de direction peuvent être courbés et s'éten- dre à peu près tangentiellement à un plan parallèle à la ligne médiane de la tête de direction.
Ces moyens élastiques employés pour le support élastique des parties de bout de deux éléments de cadre voisins peuvent se composer d'une seule pièce.
D'après l'invention, les éléments de cdre consti- tués par des bandes élastiques peuvent être reliés en une seule pièce par leurs extrémités courbées sur le coté de la tète de direction, auquel cas ils sont fixés, en commun avec les ressorts à lames soutenant élastiqaement les parties de bout des éléments de oadre, au o8té longitudinal arrière de la tête de direction.
Mais les éléments de cadre peuvent aussi se compo-
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ser de parties rigides en forme de gouttières, articulées à la tête de direction et au cadre de roue arrière, parties aux- quelles sont articulés les ressorts en lames soutenant élasti- quement les parties de bout de ces éléments de cadre.
On peut encore disposer entre les éléments de cdre des ressorts à lames courbes, qui assurent l'élasticité réci- proque des éléments de cadre.
La présente invention a donc pour objet un cadre élastique, extraoddinairement résistant à la rupture aux points de serrage des éléments de cadre et beaucoup plus lé- ger que les constructions actuellement connues.
Les dessins ci-joints représentent, à titre d'exem- ples, des formes d'exécution de l'invention.
La fig,l est une vue latérale d'un cadre de cycle, dans lequel les éléments de cadre composée de bandes élasti- ques sont réunis en une pièce par leurs extrémités courbées vers le coté de la tête de direction.
La fig.2 est une forme d'exécution dans laquelle les extrémités des éléments de cadre constitués par des ban- des, extrémités courbées sur le coté de la tête de direction, se recouvrent mutuellement.
La fig. 3 montre une forme d'exécution du cèdre élastique pour bicyclette de dame,
La fig.4 est une vue latérale d'un cadre de bioy- tête de direction au dette dans lequel les éléments de cadre reliant la cadre de roue arrière sont constitués par des parties en forme de gouttières.
La fig.5 est une coupe transversale de la tête de direction suivant la ligne 1-1 de la figure 1.
La fig.6 est une vue latérale et la fig.7 une vue de dessus d'un exemple d'exécution d'un cadre de motocyclette.
Dans la figure 1, les éléments de cadre 4,4a, qui relient la tête de direction 7 au tube de selle du cadre
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arrière, sont formés par des bandes. Leurs extrémités recourbées sur le cote de la tête de direction sont reliées entre elles de manière que les éléments de cadre soient assemblés en une pièce. Sur les parties de bout recourbées des éléments de cadre 4,4a s'applique avec tension initiale une lame de ressort 3.
Les deux parties sont insérées entre la surface longitudinale arrière de la tête de direction 7 et les boulons 8 montés dans les brides 7', parallèles entre elles et s'étendant sur un c8té tangentiellement à la surface externe de la tête de direction, de manière à être serrées et maintenues. L'extrémité libre de l'élément de cadre 4 est insérée, avec adjonction de courtes lames de ressort 5, dans un manchon en U 1 fixé à l'extrémité supérieure du tube de selle du cadre de roue arrière, et est serrée par des vis 6. L'extrémité libre de l'élément de cadre 4a est serrée de même manière au moyen des vis 6a, avec interposition de courtes lames de ressort 5a dans un manchon en Ù 2, fixé sur le pédalier du cadre de roue arrière.
En cas de choc sur la roue. avant par une inégalité du sol de la route pendant la marche, par exemple par l'avant, la tête de direction 7 reçoit un mouvement de rotation en direction négative, en sorte que les deux éléments de cadre 4 et 4a sont fléchis vers le haut, et qu'en conséquence le choc est reçu élastiquement.
Mais en raison du serrage sur la tête de direction, on obtient un renforcement rigide tel qu'après franchissement de l'obstacle, il ne peut pas se produire d'oscillation propre de la tête de direction dans le plan du cadre par rapport aux éléments de cadre 4,4a, Les éléments de cadre 4,4a sont élastiquement soutenus et renforcés aux points de serrage et ce sur la t8te de direction 7 et sur les manchons 1 et 2, par les lames de ressort 3 et 5,5a, de sorte que le cadre reste élastique, est ramené élastiquement à sa forme initiale après franchissement de l'inégalité du sol de la
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route, et est protégé contre une sollicitation excessive aux points de serrage.
La forme d'exécution de la figure 2 diffère de celle de la figure 1 du fait que les éléments de cadre 4 et 4a, composés de bandes, ne sont pas assemblés en une pièce, mais que les extrémités des éléments de cadre courbées sur le côté de la tête de direction 7, se recouvrent et s'appliquent l'une sur l'autre. La partie des éléments de cadre 4 et 4a serrée sur le côté de la tête de direction est, de ce fait, encore renforcée, sans diminuer l'effet élastique du cadre.
La figure 3 représente le cadre d'une bicyclette de dame, dans lequel on a prévu un mode de serrage des éléments de cadre 4 et 4a à la tête de direction et au tube de selle du cadre de roue arrière semblable à celui de la figure 2. Le manchon de serrage 1 pour l'élément de cadre 4 est fixé dans cette forme d'exécution en un point plus bas du tube de selle du cadre de roue arrière. On a disposé entre les éléments de cadre 4 et 4a une lame de ressort 9, courbée en S, dont une extrémité est serrée conjointement avec l'extrémité de l'élément de cadre 4a et la courte lame de ressort 5a dans le manchon 2, fixé sur le carter de pédalier du cadre de roue arrière, tandis que l'autre extrémité est reliée à un curseur 10 entourant l'élément 4 et mobile sur cet élément. L'élément de cadre 4 est renforcé au point de glissement par une plaque 11.
La construction de cadre est renforcée par cette disposition du ressort intermédiaire 9, et la stabilité latérale est augmentée, tandis que du fait que, lors de la flexion de la tête de direction 7, le ressort 9 peut céder élastiquement par suite du guide coulissant 10, on évite un renforcement trop grand du cadre élastique aux dépens de l'élasticité. Mais dans des constructions lourdes, le ressort intermédiaire 9 peut être fixé par les deux extrémités aux éléments de cadre.
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Pour garantir du c8té de la tête de direction l'application permanente des extrémités recourbées des éléments de cadre 4,4a et de la lame de ressort 3 les unes sur les autres, on peut disposer près des extrémités de la lame de ressort 3 des colliers 16 à vis de serrage 17 qui serrent les éléments de cadre contre la lame de ressort, comme il est montée par exemple, à la figure 2.
Dans la forme d'exécution de la figure 4, la tête de direction 7 et le cadre de roue arrière sont reliés par des éléments de cadre 4 et 4a qui sont en forme de gouttières rigides et sont articulés à la tête de direction sur les boulons 13,13a et aux manchons 1 et 2 du tube de selle sur les boulons 12,12a, Le ressort à lames 3' s'appliquant sur la surface longitudinale arrière de la tête de direction 7 est articulé sur un boulon 15 monté dans l'élément de cadre supérieur 4. Les courts ressorts à lames 5 et 5a, montés dans les manchons 1 et 2 du tube de selle, sont articulés aux boulons 14 et 14a des éléments de cadre 4 et 4a, En cas de chocs sur la roue avant ou sur la roue arrière, les éléments de ressort 3', 5 et 5a sont déformés élastiquement, de sorte qu'on obtient une bonne suspension élastique du cycle.
Les figures 6 et 7 représentent un exemple d'exécution pour cadre de motocyclette dans lequel les paires d'éléments de cadre 4 et 4a, constituées par des bandes élastiques, sont fixées et élastiquement soutenues sur la tête de direction de même manière que dans la construction d'après la figure 2, et sont serrées par leurs extrémités libres, avec interoalation de courts ressorts à lames 5 et 5a dans la fourche de la roue arrière de même manière que dans les exemples d'exécution d'après les figures 1 à 4. Les paires d'éléments de cadre 4 et 4a sont reliées environ en leur milieu l'une à l'autre par une pièce transversale en forme de botte 16,17,
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qui peut servir à monter par exemple le tube de selle et d'autres éléments constituants de la motocyclette.
Entre les éléments de cadre superposés 4 et 4a, on a disposé des lames de ressort courbes 9a 9b, 9c, qui sont fixée par leurs extrémités aux éléments de cadre et constituent un renfort élastique de ces éléments. On obtient ainsi un cadre de motocyclette suffisamment robuste, stable, léger et cependant élastique.
L'objet de la présente invention n'est pas limité par les exemples d'exécution décrits et représentés, et on peut procéder à des changements et modifications de la forme et de la disposition des divers éléments sans s'écarter de la portée de l'invention. Les brides 7' peuvent aussi être dis- posées sur les branches d'un collier fixé sur la tête de direction ou sur un manchon engagé séparément sur la tête de direction. Le mode de fixation des éléments de cadre élasti- ques 4,4a, dans les manchons 1 et 2 n'a pas d'importance pour l'invention, et au lieu de vis on peut aussi employer des étriers. Les éléments de cadre 4,4a peuvent être constitués par des bandes de matière élastique appropriée quelconque.
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Elastic frame for bicycles and motorcycles.
Ernst R Ö H N E R
The present invention relates to an elastic frame for bicycles and motorcycles, in which the steering head of the front wheel is connected to the frame of the rear wheel by means of two less frame members, fixed at points spaced apart from one another. the other from the steering head and the rear wheel frame.
In the constructions of currently known elastic frames for cycles, the frame elements are formed of elastic leaf springs or packages of leaf springs, the ends of which in principle extend at an obtuse angle to the steering head and to the seat tube of the rear wheel frame, and which are tightened either at both ends or at only one end, the other end being hinged. If leaf spring packs are used, the frame is too heavy, not very elastic and manufactured.
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cation costly, and when using separate leaf springs, the steering head and with it the front wheel perform, when crossing obstacles, unpleasant oscillations for the cyclist.
The clamping points of the elastic frame members are subjected to an extraordinarily strong material stress by the continuous bending in elastic bending, and long-lasting breaks and frictional wear of the clamping sleeves frequently occur, especially at the executive head.
These drawbacks are overcome by the present invention because the end portions of the frame members facing the steering head and the rear wheel frame are resiliently supported against the steering head and possibly reinforced and the rear wheel frame. / by elastic means, for example springs, the elastic means being held on the side of the steering head, between the ends of the frame elements, on the rear longitudinal side of the steering cap, or being pressed into the direction towards this side. The leaf springs resiliently applying to the side of the steering head may be curved and extend approximately tangentially to a plane parallel to the center line of the steering head.
These resilient means employed for the resilient support of the end portions of two neighboring frame members may consist of a single piece.
According to the invention, the cedar elements constituted by elastic bands can be connected in one piece by their ends curved on the side of the steering head, in which case they are fixed, in common with the springs to. blades elastically supporting the end portions of the frame elements, at the rear longitudinal o8té of the steering head.
But the frame elements can also consist of
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It is made up of rigid gutter-shaped parts hinged to the steering head and the rear wheel frame, parts to which are hinged the leaf springs resiliently supporting the end parts of these frame elements.
Curved leaf springs can also be arranged between the frame elements, which ensure the mutual elasticity of the frame elements.
The object of the present invention is therefore a resilient frame which is exceptionally resistant to breaking at the points of tightening of the frame elements and which is much lighter than the constructions currently known.
The accompanying drawings show, by way of example, embodiments of the invention.
Fig, 1 is a side view of a cycle frame, in which the frame members composed of elastic bands are joined in one piece by their ends curved towards the side of the steering head.
FIG. 2 is an embodiment in which the ends of the frame elements constituted by bands, ends curved on the side of the steering head, overlap each other.
Fig. 3 shows an embodiment of the elastic cedar for a lady's bicycle,
Fig. 4 is a side view of a dual steering head frame in which the frame members connecting the rear wheel frame are formed by gutter shaped parts.
Fig. 5 is a cross section of the steering head taken along line 1-1 of Fig. 1.
Fig.6 is a side view and Fig.7 a top view of an exemplary embodiment of a motorcycle frame.
In figure 1, the frame elements 4,4a, which connect the steering head 7 to the seat tube of the frame
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back, are formed by bands. Their ends curved on the side of the steering head are connected together so that the frame elements are assembled in one piece. A leaf spring 3 is applied with initial tension on the curved end parts of the frame elements 4,4a.
The two parts are inserted between the rear longitudinal surface of the steering head 7 and the bolts 8 mounted in the flanges 7 ', parallel to each other and extending on one side tangentially to the outer surface of the steering head, so to be tightened and maintained. The free end of the frame member 4 is inserted, with the addition of short leaf springs 5, in a U-shaped sleeve 1 fixed to the upper end of the seat tube of the rear wheel frame, and is tightened by means of screw 6. The free end of the frame element 4a is tightened in the same way by means of the screws 6a, with the interposition of short leaf springs 5a in a Ù sleeve 2, fixed on the bottom bracket of the rear wheel frame.
In the event of an impact on the wheel. forward by unevenness of the road surface while driving, for example from the front, the steering head 7 receives a rotational movement in a negative direction, so that the two frame members 4 and 4a are flexed upwards , and that consequently the shock is received elastically.
But due to the tightening on the steering head, a rigid reinforcement is obtained such that after crossing the obstacle, there can be no proper oscillation of the steering head in the plane of the frame with respect to the elements. frame 4.4a, The frame elements 4.4a are elastically supported and reinforced at the tightening points on the steering head 7 and on the sleeves 1 and 2, by the leaf springs 3 and 5.5a, from so that the frame remains elastic, is elastically returned to its initial shape after crossing the unevenness of the ground of the
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road, and is protected against excessive stress at the clamping points.
The embodiment of figure 2 differs from that of figure 1 in that the frame elements 4 and 4a, composed of strips, are not assembled in one piece, but the ends of the frame elements bent on the side of the steering head 7, overlap and apply one on the other. The part of the frame elements 4 and 4a clamped to the side of the steering head is thereby further reinforced, without reducing the elastic effect of the frame.
Figure 3 shows the frame of a lady's bicycle, in which there is provided a method of clamping the frame elements 4 and 4a to the steering head and to the seat tube of the rear wheel frame similar to that of figure 2. The adapter sleeve 1 for the frame element 4 is fixed in this embodiment at a lower point of the seat tube of the rear wheel frame. Between the frame elements 4 and 4a there is disposed a leaf spring 9, curved in an S, one end of which is clamped together with the end of the frame element 4a and the short leaf spring 5a in the sleeve 2, fixed to the bottom bracket of the rear wheel frame, while the other end is connected to a slider 10 surrounding the element 4 and movable on this element. The frame element 4 is reinforced at the sliding point by a plate 11.
The frame construction is reinforced by this arrangement of the intermediate spring 9, and the lateral stability is increased, while due to the fact that, upon bending of the steering head 7, the spring 9 can yield elastically as a result of the sliding guide 10 , too great reinforcement of the elastic frame is avoided at the expense of elasticity. But in heavy constructions, the intermediate spring 9 can be fixed by both ends to the frame members.
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To guarantee the side of the steering head the permanent application of the curved ends of the frame elements 4,4a and of the leaf spring 3 on top of each other, it is possible to place near the ends of the leaf spring 3 collars 16 with clamping screws 17 which clamp the frame elements against the leaf spring, as it is mounted for example, in Figure 2.
In the embodiment of figure 4, the steering head 7 and the rear wheel frame are connected by frame elements 4 and 4a which are in the form of rigid gutters and are hinged to the steering head on the bolts 13,13a and to the sleeves 1 and 2 of the seat tube on the bolts 12,12a, The leaf spring 3 'applying to the rear longitudinal surface of the steering head 7 is articulated on a bolt 15 mounted in the upper frame element 4. The short leaf springs 5 and 5a, mounted in the sleeves 1 and 2 of the seat tube, are articulated to the bolts 14 and 14a of the frame elements 4 and 4a, In the event of impact on the front wheel or on the rear wheel, the spring elements 3 ', 5 and 5a are elastically deformed, so that a good elastic suspension of the cycle is obtained.
Figures 6 and 7 show an exemplary embodiment for a motorcycle frame in which the pairs of frame elements 4 and 4a, constituted by elastic bands, are fixed and elastically supported on the steering head in the same manner as in the construction according to figure 2, and are clamped by their free ends, with interoalation of short leaf springs 5 and 5a in the fork of the rear wheel in the same way as in the examples of execution according to figures 1 to 4. The pairs of frame elements 4 and 4a are connected approximately in their middle to each other by a transverse part in the form of a boot 16,17,
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which can be used to mount, for example, the seat tube and other components of the motorcycle.
Between the superimposed frame elements 4 and 4a, curved leaf springs 9a 9b, 9c are arranged, which are fixed by their ends to the frame elements and constitute an elastic reinforcement of these elements. This results in a sufficiently robust, stable, light and yet elastic motorcycle frame.
The object of the present invention is not limited by the exemplary embodiments described and shown, and changes and modifications in the shape and arrangement of the various elements can be made without departing from the scope of the invention. 'invention. The flanges 7 'can also be placed on the branches of a collar fixed to the steering head or on a sleeve engaged separately on the steering head. The way in which the elastic frame members 4, 4a are fastened in the sleeves 1 and 2 is irrelevant for the invention, and instead of screws, stirrups can also be used. The frame members 4,4a may be formed by bands of any suitable elastic material.
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