DE10123381A1 - Bicycle with active spring/damping elements controlled via signals from expansion and acceleration sensors attached to each wheel form - Google Patents
Bicycle with active spring/damping elements controlled via signals from expansion and acceleration sensors attached to each wheel formInfo
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Abstract
Description
Zweiräder üblicher Bauart weisen keine oder passive Feder-/Dämpferelemente auf. Im einfachsten Fall ist die Federwirkung durch den Fahrer manuell einstellbar. Zwar sind Einarmschwingen und Gabeln aus Faserverbundwerkstoff für Zweiräder bekannt (DE 43 27 459 A1), die jedoch zum einen steif ausgeführt sind und zum anderen keine piezoelektrischen Dämpfungsschichten enthalten. Die Verwendung piezoelektrischer Materialien zur Verbesserung der Dämpfungseigenschaften von schwingenden Systemen ist grundsätzlich bekannt, wurde aber bisher nicht in Verbindung mit einer Hinterrad-Gabel aus aktiv steuerbarem Verbundwerkstoff bei Zweirädern betrachtet. Ebenso sind regelbare Feder-/Dämpferelemente auf der Basis elektrorheologischer oder magnetorheologischer Flüssigkeiten grundsätzlich bekannt, jedoch nicht die Verwendung bei Zweirädern zur Dämpfung von Schwingungen am Vorderrad. Ebenso ist die Verwendung von Energiespeichern, wie einer Batterie oder einer Brennstoffzelle, zur Spannungsversorgung von aktiven Dämpfungselementen bei Zweirädern nicht bekannt.Two-wheelers of the usual type have no or passive spring / damper elements. In the simplest case, the spring action can be adjusted manually by the driver. Though single-arm swingarms and forks made of fiber composite material for two-wheelers are known (DE 43 27 459 A1), which are stiff on the one hand and the other contain no piezoelectric damping layers. The usage piezoelectric materials to improve the damping properties of vibrating systems is known in principle, but has not been used in Connection with a rear wheel fork made of actively controllable composite material Considered two-wheelers. There are also adjustable spring / damper elements on the Basically based on electrorheological or magnetorheological fluids known, but not the use in two-wheelers to dampen Vibrations on the front wheel. Likewise, the use of energy storage, such as a battery or a fuel cell, for the power supply of active Damping elements in two-wheelers not known.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde keine reifenseitig erzeugten Schwingungsanregungen auf den Fahrer zu übertragen.The invention specified in protection claim 1 is based on the problem to transmit vibration excitations generated on the tire to the driver.
Derzeit werden bei Zweirädern aus Komfortgründen nicht geregelte Feder- /Dämpfereinheiten und luftgefüllte Reifen eingesetzt. Die luftgefüllten Reifen haben den Nachteil, dass sie einen hohen Rollwiderstand haben, mit der Zeit Luft verlieren und einen Platten erleiden können. Durch die Verwendung aktiver Feder- /Dämpferelemente können härtere Reifen mit geringerem Rollwiderstand benutzt werden. Zudem können Reifen aus Vollmaterial, wie z. B. Gummi, ohne Komforteinbuße verwendet werden, die dann wartungsfrei sind.Currently, for comfort reasons, non-regulated spring / Damper units and air-filled tires used. The inflated tires have the disadvantage that they have a high rolling resistance, lose air over time and suffer a flat tire. By using active spring / Damper elements can use harder tires with less rolling resistance become. In addition, tires made of solid material, such as. B. rubber without Comfort losses are used, which are then maintenance-free.
Die Hinterradgabel besteht aus aktivem Verbundwerkstoff, der aus hochfesten Verstärkungsfasern, wie Glasfasern, und aus piezoelektrischem Dämpfungsmaterial aufgebaut ist. Das piezoelektrische Material ist über ein elektrisch leitendes Netzwerk kontaktiert. Durch die Schwingungsanregung beim Fahren wird die biegeweiche Hinterrad-Gabel bewegt und gedehnt. Dadurch werden zum einen die hochfesten Verstärkungsfasern beansprucht und zum anderen das piezoelektrische Dämpfungsmaterial gedehnt. Dabei wird aufgrund des piezoelektrischen Effekts elektrische Energie erzeugt, die über die Kontaktierung und dem einstellbaren elektrischen Widerstand der Energieeinheit abgeführt werden kann, wodurch eine hohe Dämpfung der Hinterrad-Gabel erzielt wird. Das Piezomaterial kann abschnittsweise angesteuert werden und der Zeitpunkt der Ansteuerung durch die Regeleinheit optimal bestimmt werden.The rear fork is made of active composite material, which is made of high-strength Reinforcing fibers, such as glass fibers, and made of piezoelectric damping material is constructed. The piezoelectric material is electrically conductive Network contacted. The vibration excitation when driving the flexible rear wheel fork moves and stretches. As a result, the high-strength reinforcing fibers and on the other hand the piezoelectric Damping material stretched. This is due to the piezoelectric effect electrical energy is generated via the contacting and the adjustable electrical resistance of the energy unit can be dissipated, whereby a high damping of the rear wheel fork is achieved. The piezo material can can be controlled in sections and the time of activation by the Control unit can be determined optimally.
Um die Anregung des Zweirads durch Schwingungen über das Vorderrad zu dämpfen wird ein ansteuerbarer Dämpfer mit elektrorheologischer oder magnetorheologischer Flüssigkeit verwendet. Durch das Anlegen eines elektrischen Feldes wird die Viskosität der Flüssigkeit deutlich erhöht und kann über die Stärke des elektrischen Feldes gesteuert werden. Dadurch kann die Dämpfungswirkung der jeweiligen Schwingungsanregung angepasst werden. Die notwendige Energie für das elektrische Feld wird durch den Energiespeicher bereitgestellt und durch die Regeleinheit gesteuert. Zur Bestimmung des Regelverhaltens ist das Zweirad an den Gabeln mit Dehnungs- und Beschleunigungssensoren ausgestattet, die das Steuersignal für den Rechner bilden.To excite the two-wheeler through vibrations across the front wheel too a controllable damper with electrorheological or magnetorheological fluid used. By applying an electrical Field, the viscosity of the liquid is increased significantly and can be done via the strength of the electric field can be controlled. This can reduce the damping effect be adapted to the respective vibration excitation. The necessary energy for the electrical field is provided by the energy store and by the Control unit controlled. To determine the control behavior, the two-wheeler is connected to the Forks equipped with strain and acceleration sensors that do the job Form control signal for the computer.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Skizzen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on the sketches of an embodiment explained.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht des Zweirads mit Hinterrad-Gabel aus aktivem Verbundwerkstoff und der Federgabel für das Vorderrad mit aktiv regelbarem Dämpfer Fig. 1 is a side view of the two-wheeler with a rear fork made of active composite material and the suspension fork for the front wheel with an actively adjustable damper
Fig. 2 eine Seitenansicht der Hinterrad-Gabel aus aktivem Verbundwerkstoff Fig. 2 is a side view of the rear wheel fork made of active composite
Fig. 3 eine Draufsicht der Hinterrad-Gabel aus aktivem Verbundwerkstoff Fig. 3 is a plan view of the rear wheel fork made of active composite material
Fig. 4a Verdrahtungsschema für die Hinterrad-Gabel mit bänderförmigen Elektroden, wobei das elektrische Feld in Längsrichtung der Gabel wirkt Fig. 4a wiring diagram for the rear wheel fork with ribbon-shaped electrodes, the electric field acting in the longitudinal direction of the fork
Fig. 4b Verdrahtungsschema für die Hinterrad-Gabel mit flächiger Elektrodef wobei das elektrische Feld in Dickenrichtung der Gabel wirkt Fig. 4b wiring diagram for the rear wheel fork with a flat electrode, the electric field acting in the thickness direction of the fork
Fig. 5 Prinzipskizze des regelbaren Dämpfers für das Vorderrad Fig. 5 schematic diagram of the adjustable damper for the front wheel
Fig. 6 eine Skizze des Regelkreises Fig. 6 is a sketch of the control loop
Ein Zweirad weist einen steifen Rahmen (1) aus Metall oder Faserverbundwerkstoff mit Sitz, Lenker, Bremshebel und Antrieb auf. Am Rahmen befestigt sind eine Hinterrad-Gabel (2) aus aktivem Verbundwerkstoff, eine Gabel mit regelbarem Dämpfer für das Vorderrad (3), eine Regeleinheit (4), eine Energieeinheit (5) und ein Endanschlag (6) und harte Reifen (7).A two-wheeler has a rigid frame ( 1 ) made of metal or fiber composite material with a seat, handlebar, brake lever and drive. Attached to the frame are a rear wheel fork ( 2 ) made of active composite material, a fork with adjustable damper for the front wheel ( 3 ), a control unit ( 4 ), an energy unit ( 5 ) and an end stop ( 6 ) and hard tires ( 7 ) ,
Die Gabel ist aus Verbundwerkstoff in Kunststoffmatrix aufgebaut. Es kommen zum einen Verstärkungsfasern (2a) mit hoher Festigkeit, wie z. B. Glas- und Kohlenstofffasern, zur Anwendung. Zum anderen kommen im Verbundwerkstoff Schichten aus Fasern oder Streifen aus piezoelektrischem Material (2b, 2c) zur Anwendung, die über ein Netz aus elektrisch leitfähigem Material (2g) kontaktiert sind. Die Gabel ist so ausgebildet, dass sie im Bereich der Verbindung mit dem starren Rahmen (I1) ebenfalls steif ist. Dazu haben die Verstärkungsfasern eine Orientierung von 0 und ±45 Grad zur Längsachse der Gabel. Der Rahmen durchdringt die Gabel an zwei Durchführungen (2e), die zur Befestigung der Gabel (2) am Rahmen (1) dienen.The fork is made of composite material in a plastic matrix. On the one hand, reinforcing fibers ( 2 a) with high strength, such as. B. glass and carbon fibers for use. On the other hand, layers of fibers or strips of piezoelectric material ( 2 b, 2 c) are used in the composite material, which are contacted via a network of electrically conductive material ( 2 g). The fork is designed so that it is also stiff in the area of the connection to the rigid frame (I 1 ). The reinforcement fibers have an orientation of 0 and ± 45 degrees to the longitudinal axis of the fork. The frame penetrates the fork through two bushings ( 2 e) that are used to attach the fork ( 2 ) to the frame ( 1 ).
Die Hinterrad-Gabel ist im Bereich (I2) zwischen dem starren Rahmen und der Radnabe biegeweich ausgebildet. Dazu sind die Fasern vornehmlich in Längsrichtung der Gabel angeordnet. Das piezoelektrische Material ist vorzugsweise innerhalb der Gabel im biegeweichen Bereich (I2) angeordnet und ist vorzugsweise von Verstärkungsfasern beidseitig umschlossen. Die Gabel weist am Ende eine Befestigungsmöglichkeit (2f) für die Achse des Hinterrades auf.The rear wheel fork is designed to be flexible in the area (I 2 ) between the rigid frame and the wheel hub. For this purpose, the fibers are primarily arranged in the longitudinal direction of the fork. The piezoelectric material is preferably arranged within the fork in the flexible area (I 2 ) and is preferably enclosed on both sides by reinforcing fibers. At the end, the fork has a mounting option ( 2 f) for the axle of the rear wheel.
Der Endanschlag (6) ist am Rahmen (1) befestigt und umfasst die Hinterradgabel, so dass er den Ausschlag der Gabel in beiden vertikalen Richtungen begrenzt. Um beim Anschlag der Gabel einen gleichmäßigen Kraftaufbau zu gewährleisten sind Puffer (6a), vorzugsweise aus zähelastischem, gummiartigem Material, an der Umfassung aufgebracht. Am Endanschlag (6) kann eine Bremse (6b) für das Hinterrad befestigt sein, die vorzugsweise dann angebaut wird, wenn ein Hinterrad ohne Scheiben- oder Trommelbremse verwendet wird.The end stop ( 6 ) is attached to the frame ( 1 ) and encompasses the rear fork so that it limits the deflection of the fork in both vertical directions. In order to ensure an even build-up of force when the fork stops, buffers ( 6 a), preferably made of tough-elastic, rubber-like material, are applied to the frame. At the end stop ( 6 ), a brake ( 6 b) for the rear wheel can be attached, which is preferably attached when a rear wheel without a disc or drum brake is used.
Das piezoelektrische Material (2b, 2c) in Form von Fasern, Streifen oder Bändern ist vorzugsweise mit Elektroden (2g), die vorzugsweise Breite eines Gabelarms haben, beidseitig kontaktiert. Die Kontaktierung ist so aufgebaut, dass in dem piezoelektrischem Material (2b, 2c) ein homogenes elektrisches Feld induziert wird und dass in Längsrichtung der Gabel Abschnitte des piezoelektrischen Materials (2b, 2c) unabhängig voneinander angesteuert werden können. Zudem kann das oberhalb (2b) und unterhalb (2c) der Symmetrieebene, die den zug- und den druckbelasteten Bereich der biegebeanspruchten Gabel voneinander trennt, angeordnete piezoelektrische Material unabhängig voneinander angesteuert werden. Je nach verwendetem piezoelektrischem Material können unterschiedliche Elektrodenkonfigurationen verwendet werden. Fig. 4a zeigt das Verdrahtungsschema für Streifen aus piezoelektrischem Material (2b, 2c). Die Elektroden (2g) sind so angeordnet, dass ein elektrisches Feld in Längsrichtung der Gabel (2) induziert wird, indem sie in Längsrichtung alternierend kontaktiert sind. Somit wird der piezoelektrische Effekt in Längsrichtung der Streifen ausgenutzt. Eine weitere bevorzugte Kontaktierung zeigt Fig. 4b, bei der ein elektrisches Feld über flächige Elektroden (2g) in Dickenrichtung der Gabel erzeugt wird. Dazu werden die Elektroden in Dickenrichtung abwechselnd kontaktiert. Verstärkungsfasern (2a), piezoelektrische Bänder, piezoelektrische Streifen (2b, 2c) können sich, wie beispielhaft gezeigt, im Aufbau der Gabel abwechseln.The piezoelectric material ( 2 b, 2 c) in the form of fibers, strips or ribbons is preferably contacted on both sides with electrodes ( 2 g), which preferably have the width of a fork arm. The contact is constructed in such a way that a homogeneous electric field is induced in the piezoelectric material ( 2 b, 2 c) and that sections of the piezoelectric material ( 2 b, 2 c) can be controlled independently of one another in the longitudinal direction of the fork. In addition, the piezoelectric material arranged above ( 2 b) and below ( 2 c) the plane of symmetry, which separates the tensile and compressive areas of the fork subjected to bending, can be controlled independently of one another. Depending on the piezoelectric material used, different electrode configurations can be used. FIG. 4a (2 c 2 b) shows the wiring diagram for the strips of piezoelectric material. The electrodes ( 2 g) are arranged in such a way that an electric field is induced in the longitudinal direction of the fork ( 2 ) by making alternating contact in the longitudinal direction. The piezoelectric effect in the longitudinal direction of the strips is thus exploited. A further preferred contact is shown in FIG. 4b, in which an electric field is generated via flat electrodes ( 2 g) in the thickness direction of the fork. For this purpose, the electrodes are contacted alternately in the thickness direction. Reinforcing fibers ( 2 a), piezoelectric strips, piezoelectric strips ( 2 b, 2 c) can, as shown by way of example, alternate in the construction of the fork.
An der Gabel sind Beschleunigungssensoren (2h), vorzugsweise in der Nähe der Radnabe angebracht, die die Beschleunigung der Feder in vertikaler Richtung messen. An der Gabel sind Dehnungssensoren (2i) angebracht, die vorzugsweise die Randfaserdehnung der Verstärkungsfasern messen.Acceleration sensors ( 2 h) are attached to the fork, preferably in the vicinity of the wheel hub, which measure the acceleration of the spring in the vertical direction. Strain sensors ( 2 i) are attached to the fork, which preferably measure the edge fiber extension of the reinforcing fibers.
Eine bevorzugte Ausführung des regelbaren Dämpfers (3) mit Spiralfeder am Vorderrad zeigt Fig. 5 und beruht auf dem Prinzip des Zweirohrdämpfers. Zwei Rohre 3e sind teleskopartig ineinander gesteckt und abgedichtet (3f). In den Rohren befindet sich eine elektrorheologische oder magnetorheologische Dämpferflüssigkeit (3g). Eine Spiralfeder (3h) ist mit dem Dämpferkolben (3i) über eine Kolbenstange verbunden. Der Dämpferkolben (3i) ist gegenüber den Rohren elektrisch isoliert (3j). Über Kontakte kann um den Dämpferkolben (3i) ein elektrisches Feld erzeugt werden. Dadurch kann die Viskosität der Dämpferflüssigkeit im Bereich des Kolbens verändert werden. Beim Ein- oder Ausfedern wird der Kolben durch die Dämpferflüssigkeit bewegt und die Dämpferflüssigkeit im Bereich des Kolbens geschert, wodurch sich eine Dämpferkraft ergibt. Über das elektrische Feld lässt sich die Viskosität der Dämpferflüssigkeit und damit der Dämpferkraft regeln. An der Vorderrad-Gabel sind Beschleunigungssensoren (3c) angebracht, die die Beschleunigung der Gabel in vertikaler Richtung messen. An der Gabel sind Längenmesssensoren (3d) angebracht, die den Einfederweg messen.A preferred embodiment of the adjustable damper ( 3 ) with a spiral spring on the front wheel is shown in FIG. 5 and is based on the principle of the two-tube damper. Two tubes 3 e are telescopically inserted and sealed ( 3 f). There is an electrorheological or magnetorheological damper fluid ( 3 g) in the tubes. A spiral spring ( 3 h) is connected to the damper piston ( 3 i) via a piston rod. The damper piston ( 3 i) is electrically insulated from the pipes ( 3 j). An electrical field can be generated around the damper piston ( 3 i) via contacts. This allows the viscosity of the damper fluid in the area of the piston to be changed. When compressing or rebounding, the piston is moved by the damper fluid and the damper fluid is sheared in the area of the piston, resulting in a damper force. The viscosity of the damper fluid and thus the damper force can be regulated via the electric field. Acceleration sensors ( 3 c) are attached to the front wheel fork, which measure the acceleration of the fork in the vertical direction. Length measuring sensors ( 3 d) are attached to the fork and measure the spring deflection.
Fig. 6 zeigt eine Prinzipskizze des Regelkreises. Das piezoelektrische Material der Hinterrad-Gabel 2c und 2b kann abschnittsweise (dargestellt Abschnitte 1 bis 3) mit dem einstellbaren elektrischen Widerstand (5c) angesteuert werden. Die Ansteuerung erfolgt über die Regeleinheit (4), die die Steuersignale der Sensoren (2h und 2i) an der Hinterrad-Gabel verarbeitet. Der Dämpfer (3) an der Vorderrad- Gabel wird über die Energieeinheit (5) mit Strom versorgt. Die Ansteuerung erfolgt über die Regeleinheit (4), die die Steuersignale der Sensoren an der Vorderrad- Gabel (3d und 3c) verarbeitet. Der einstellbare elektrische Widerstand (5c) kann mit der Energieeinheit (5) verbunden werden, so dass in Verbindung mit dem piezoelektrischen Material (2b und 2c) der Energieeinheit (5) elektrische Energie zugeführt wird. Die Energieeinheit (5) besteht aus einem Energiespeicher (5a), wie einer Batterie oder einer Brennstoffzelle, und einem Spannungswandler (5b). Der Energiespeicher (5a) kann über den Spannungswandler (5b) elektrische Energie für verschiedene Verbraucher (6e), wie Licht oder Hupe, bereitstellen. Fig. 6 shows a schematic diagram of the control loop. The piezoelectric material of the rear wheel fork 2 c and 2 b can be controlled in sections (illustrated sections 1 to 3 ) with the adjustable electrical resistance ( 5 c). The control takes place via the control unit ( 4 ), which processes the control signals from the sensors ( 2 h and 2 i) on the rear wheel fork. The damper ( 3 ) on the front wheel fork is powered by the energy unit ( 5 ). The control takes place via the control unit ( 4 ), which processes the control signals from the sensors on the front wheel fork ( 3 d and 3 c). The adjustable electrical resistance ( 5 c) can be connected to the energy unit ( 5 ), so that electrical energy is supplied to the energy unit ( 5 ) in connection with the piezoelectric material ( 2 b and 2 c). The energy unit ( 5 ) consists of an energy store ( 5 a), such as a battery or a fuel cell, and a voltage converter ( 5 b). The energy store ( 5 a) can provide electrical energy for various consumers ( 6 e), such as light or horn, via the voltage converter ( 5 b).
Claims (7)
an einen steifen Rahmen mit Sitz, Lenker und Antrieb eine Hinterrad-Gabel aus Verbundwerkstoff mit regelbaren Dämpfungseigenschaften angebaut ist,
an einen steifen Rahmen am Vorderrad eine Federgabel mit regelbarem Dämpfer angebaut ist,
an einem steifen Rahmen eine Regeleinheit und eine elektrische Energieeinheit bestehend aus einem Energiespeicher, einem regelbaren elektrischen Widerstand und einem Spannungswandler befestigt ist,
die aus der regelbaren Hinterrad-Gabel über Dämpfung gewonnene elektrische Energie Verbrauchern des Zweirads zugeleitet werden kann,
die Regeleinheit in Verbindung mit der Energieeinheit und dem Spannungswandler Bewegungsenergie aus den beiden Gabeln entnehmen oder elektrische Energie einspeisen kann,
dass an der Vorder- und Hinterrad-Gabel Dehnungs- und Beschleunigungs sensoren angeordnet sind, die mit der Regeleinheit verbunden sind,
die Regeleinheit die aktiven Elemente an der Vorder- und Hinterradgabel so ansteuert, dass das Rad für den auf dem steifen Rahmen sitzenden Fahrer möglichst schwingungsfrei fortbewegt werden kann,
am steifen Rahmen ein Endanschlag mit Puffern für die elastische Hinterrad- Gabel angebracht ist,
das Rad vorzugsweise Reifen aus Vollmaterial ausweist.1. two-wheeler with active spring / damper elements characterized in that
a rear fork made of composite material with adjustable damping properties is attached to a rigid frame with seat, handlebars and drive,
a suspension fork with adjustable damper is attached to a rigid frame on the front wheel,
a control unit and an electrical energy unit consisting of an energy store, a controllable electrical resistance and a voltage converter are attached to a rigid frame,
the electrical energy obtained from the adjustable rear fork via damping can be fed to consumers of the two-wheeler,
the control unit, in conjunction with the energy unit and the voltage converter, can extract kinetic energy from the two forks or feed electrical energy,
that strain and acceleration sensors are arranged on the front and rear fork, which are connected to the control unit,
the control unit controls the active elements on the front and rear wheel fork in such a way that the wheel can be moved as freely as possible for the driver sitting on the rigid frame,
an end stop with buffers for the elastic rear wheel fork is attached to the rigid frame,
the wheel preferably shows tires made of solid material.
die Hinterrad-Gabel aus elastischen Tragschichten aus faserverstärktem Kunststoff und integrierten aktiven Dämpfungsschichten in Form von elektrisch kontaktierten piezoelektrischen oder dielektrischen Schichten aufgebaut ist,
die piezoelektrischen Schichten oberhalb und unterhalb der neutralen Ebene der biegebeanspruchten Feder unabhängig voneinander angesteuert werden können,
die piezoelektrischen Schichten in Längsrichtung der Gabel abschnittsweise angesteuert werden können,
die Hinterradgabel die Funktion der Radführung und der Radfederung übernimmt,
die Hinterradgabel im Bereich der Anbindung an den starren Rahmen steif ausgebildet ist und die Verstärkungsfasern bevorzugt eine Orientierung unter 0 und ±45 Grad zur Längsachse der Gabel aufweisen,
die Gabel im biegesteifen Teil zur Befestigung am Rahmen vorzugsweise eine oder zwei Durchführungen ausweist,
die Hinterradgabel im Bereich zwischen dem starren Rahmen und der Radnabe biegeweich ausgebildet ist und die Fasern vornehmlich in Längsrichtung der Gabel ausgerichtet sind,
Sensoren zur Messung der Beschleunigung des Rades angebracht sind,
Sensoren zur Messung der Dehnungen an der Gabel angebracht sind.3. Rear wheel fork according to protection claim 1, characterized in that
the rear wheel fork is made up of elastic base layers made of fiber-reinforced plastic and integrated active damping layers in the form of electrically contacted piezoelectric or dielectric layers,
the piezoelectric layers above and below the neutral plane of the spring under bending stress can be controlled independently of one another,
the piezoelectric layers can be controlled in sections in the longitudinal direction of the fork,
the rear fork takes over the function of the wheel guide and the wheel suspension,
the rear wheel fork is rigid in the area of the connection to the rigid frame and the reinforcing fibers are preferably oriented at 0 and ± 45 degrees to the longitudinal axis of the fork,
the fork in the rigid part for attachment to the frame preferably has one or two bushings,
the rear wheel fork is designed to be flexible in the area between the rigid frame and the wheel hub and the fibers are oriented primarily in the longitudinal direction of the fork,
Sensors for measuring the acceleration of the wheel are attached,
Sensors for measuring the strains are attached to the fork.
Stahlfedern mit Dämpferkolben in zwei Rohren angeordnet sind, die teleskopartig geführt sind und gegeneinander abgedichtet sind,
in den Rohrkörpern eine elektrorheologische oder magnetorheologische Flüssigkeit als Dämpferflüssigkeit vorhanden ist,
ein Kolben oder Verdrängungskörper mit der Stahlfeder kraftschlüssig gekoppelt ist,
eine Vorrichtung angebracht ist, um ein elektrisches Feld zu erzeugen,
die Stahlfeder und der Kolben oder Verdrängungskörper beim Federn bewegt werden und die Dämpferflüssigkeit geschert wird,
Sensoren zur Messung der Beschleunigung des Rades angebracht sind,
Sensoren zur Messung des Einfederweges an der Gabel angebracht sind.4. suspension fork according to protection claim 1 for the front wheel, characterized in that
Steel springs with damper pistons are arranged in two tubes, which are guided telescopically and are sealed against each other,
an electrorheological or magnetorheological fluid is present as a damping fluid in the tube bodies,
a piston or displacement body is non-positively coupled to the steel spring,
a device is attached to generate an electric field,
the steel spring and the piston or displacement body are moved when springing and the damper fluid is sheared,
Sensors for measuring the acceleration of the wheel are attached,
Sensors for measuring the deflection are attached to the fork.
die Regeleinheit mit einem Prozessor und einem Datenspeicher ausgestattet ist und die Regeleinheit die Regel- und Steuersignale verarbeitet,
die Energieeinheit über einen regelbaren elektrischen Widerstand mittels dem piezoelektrischen Material Bewegungsenergie aus der Hinterrad-Gabel abführt,
die Energieeinheit einen Energiespeicher in Form einer Batterie oder einer Brennstoffzelle ausweist,
die Energieeinheit einen Spannungswandler aufweist,
die Energieeinheit elektrische Energie für Verbraucher insbesondere für den Dämpfer an der Gabel für das Vorderrad und die Regeleinheit bereitstellt,
die Energieeinheit über einen regelbaren elektrischen Widerstand mittels dem piezoelektrischem Material Bewegungsenergie aus der Hinterrad-Gabel in Form von elektrischer Energie abführt und diese im Energiespeicher gespeichert wird.5. Control unit and electrical energy unit according to protection claim 1, characterized in that
the control unit is equipped with a processor and a data memory and the control unit processes the control and control signals,
the energy unit removes kinetic energy from the rear wheel fork via a controllable electrical resistance using the piezoelectric material,
the energy unit identifies an energy store in the form of a battery or a fuel cell,
the energy unit has a voltage converter,
the energy unit provides electrical energy for consumers, in particular for the damper on the fork for the front wheel and the control unit,
the energy unit removes kinetic energy from the rear wheel fork in the form of electrical energy via a controllable electrical resistance using the piezoelectric material, and this energy is stored in the energy store.
harte Reifen mit geringem Rollwiderstand verwendet werden
harte Reifen aus Vollmaterial verwendet werden können, die keine Luftfüllung haben,
das hintere Rad eine Scheiben- oder Trommelbremse aufweisen kann6. The two-wheeler is protected according to protection claim 1 and the tires are characterized in that
hard tires with low rolling resistance are used
hard tires made of solid material can be used that have no air inflation,
the rear wheel can have a disc or drum brake
der Endanschlag die Hinterrad-Gabel umfasst und mit Puffern vorzugsweise aus zähelastischem Material versehen ist,
am Endanschlag eine Bremse für das Hinterrad angebaut sein kann.7. An end stop is attached to the frame according to protection claim 2, characterized in that
the end stop comprises the rear wheel fork and is preferably provided with buffers made of tough elastic material,
a brake for the rear wheel can be attached to the end stop.
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