DE102019201283A1 - Steuervorrichtung und Steuerverfahren für ein Zweirad mit einer Dämpfungseinrichtung - Google Patents

Steuervorrichtung und Steuerverfahren für ein Zweirad mit einer Dämpfungseinrichtung Download PDF

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Abstract

Steuervorrichtung für ein Zweirad, wobei das Zweirad eine Dämpfungseinrichtung mit einer Verstelleinheit zum Verändern einer Dämpfungseigenschaft der Dämpfungseinrichtung aufweist, wobei an der Verstelleinheit ein Zugmittel befestigt ist und die Dämpfungseigenschaft der Dämpfungseinrichtung durch ein Verändern der Zugkraft, die auf das Zugmittel einwirkt, einstellbar ist, und wobei die Steuervorrichtung umfasst: eine Steuereinheit, die ein Sende- und Empfangsmittel aufweist, um drahtlos Steuerdaten zu empfangen und zu versenden, einen Motor, der basierend auf den Steuerdaten von der Steuereinheit angesteuert wird, und eine Aktuiereinheit, an der ein anderes Ende des an der Verstelleinheit befestigten Zugmittels befestigt ist und die mittels des Motors bewegbar ist.

Description

  • Die vorliegende Patentanmeldung betrifft insbesondere eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für ein Zweirad mit einer Dämpfungseinrichtung, die es u.a. ermöglichen, dass Dämpfungseigenschaften der Dämpfungseinrichtung für den Fahrer des Zweirades mit weniger Aufwand und genauer einstellbar sind darüber hinaus sogar während der Fahrt.
  • Zweiräder und insbesondere Fahrräder können eine gefederte Gabel (Federgabel) aufweisen, die den Fahrkomfort für den Fahrer bei Bodenunebenheiten oder dgl. erhöht. Die verbauten Federgabeln umfassen zudem häufig eine Verstelleinheit, mit der die Federkennlinie bzw. eine Dämpfungseigenschaft/-wert der Federgabel durch den Fahrer verändert werden kann. Meist kann die Dämpfung in Stufen mittels der Verstelleinheit modifiziert werden. Die Dämpfung kann auch vollständig abgeschaltet werden. Die Verstelleinheit ist üblicherweise ein kleines Einstellrädchen, das im Bereich der Gabelkrone angeordnet ist. Der Fahrer kann durch eine Drehung des Rädchens die Dämpfung „weicher“ bzw. „härter“ stellen, insbesondere betrifft dies den sogenannten „Reboundwert“. Beispielsweise kann der Fahrer die Dämpfung sehr weich einstellen, wenn beabsichtigt wird, auf unebenem Terrain zu fahren. Auf ebenen Straßen oder dgl. kann hingegen eine härtere Einstellung vorgesehen werden.
  • Nachteilig ist bei den bekannten Federgabeln allerdings, dass die Bedienung des Einstellrädchens während der Fahrt sehr schwierig, wenn nicht unmöglich, ist, da das Rädchen sich während der Fahrt nicht in Griffreichweite des Fahrers befindet. Letztendlich ist es für den Fahrer sogar gefährlich, während der Fahrt im Bereich der Gabelkrone ein kleines Einstellrädchen zu bedienen. Zudem ist ein weiterer Nachteil bekannter Federgabeln, dass das Einstellen der Dämpfungseigenschaften nicht nur während der Fahrt sehr schwierig ist, sondern auch noch ungenau, da der Fahrer nach dem „Trial-and-Error“-Prinzip das Einstellrädchen verstellt, um danach zu überprüfen, ob die neue Einstellung der gewünschten entspricht.
  • Es ist daher eine technische Aufgabe, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die die Einstellung der Dämpfungseigenschaften für den Fahrer des Fahrrades vereinfachen und dies sogar während der Fahrt ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird von den Gegenständen und dem Verfahren gemäß den beigefügten Patentansprüchen gelöst. Bevorzugte Weiterentwicklungen werden insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
  • Es wird insbesondere eine Steuervorrichtung für ein Zweirad beansprucht. Das Zweirad ist bevorzugt ein Fahrrad oder ein Motorrad. Das Zweirad hat eine Dämpfungseinrichtung, die bevorzugt eine Federgabel ist. Die Federgabel kann besonders bevorzugt für das Vorderrad vorgesehen sein. Es kann alternativ oder zusätzlich auch eine Federgabel für das Hinterrad vorgesehen sein. Der Begriff Dämpfungseinrichtung soll eine Einrichtung, wie die genannte Federgabel, umfassen, die Dämpfen und/oder Federn kann.
  • Die Dämpfungseinrichtung weist eine Verstelleinheit zum Verändern einer Dämpfungseigenschaft und/oder Federeigenschaft (nachfolgend wird der Einfachheit halber nur von Dämpfungseigenschaft gesprochen) auf, wobei an der Verstelleinheit ein Zugmittel befestigt werden kann, das ein separates Bauteil, wie z.B. ein Bowdenzug, sein kann. Wird die Länge des Zugmittels verändert bzw. wird eine Kraft auf das Zugmittel aufgebracht, so wird die Verstelleinheit bewegt und dadurch die Dämpfungseigenschaft der Dämpfungseinrichtung verändert. Die Verstelleinheit ist beispielsweise ein kleines Rädchen oder dgl., das an einem oberen oder unteren Abschnitt der Federgabel montiert ist und über das, mittels einer Drehbewegung, die Dämpfungs-/Federeigenschaft verändert wird, bevorzugt ist dies der sogenannte „Rebound“ der härter (z.B. Drehen in eine Richtung) oder weicher (z.B. Drehen in die andere Richtung) eingestellt werden kann. Mit anderen Worten kann bei montiertem Zugmittel durch ein Verändern der Zugkraft, die auf das Zugmittel einwirkt, die Verstelleinheit bewegt werden, was gleichbedeutend mit einer Veränderung/Einstellung eines Wertes/Grades der Dämpfung/Federung ist.
  • Die beanspruchte Steuervorrichtung, die an dem oben beschrieben Zweirad montierbar ist, umfasst insbesondere eine Steuereinheit mit einem Sende- und Empfangsmittel (bevorzugt z.B. ein „Transceiver“), um drahtlos zumindest Steuerdaten zu empfangen und/oder zu versenden (andere Daten können zusätzlich empfangen und/oder versendet werden), einen Motor, der basierend auf den Steuerdaten von der Steuereinheit angesteuert wird, und eine Aktuiereinheit, an der ein anderes Ende des an der Verstelleinheit befestigten Zugmittels befestigbar ist und die mittels des Motors derart bewegbar ist, dass mittels Bewegung der Aktuiereinheit die Dämpfungseigenschaft der Dämpfungseinrichtung auf einen gewünschten Wert einstellbar ist. Mit anderen Worten kann über die Länge des Zugmittels die gewünschte Dämpfungseigenschaft/-wert eingestellt werden. Die Länge des Zugmittels wird mittels Bewegen der Aktuiereinheit variiert, um so die Dämpfungseigenschaft/-wert einzustellen. Nachfolgend wird entweder eine Kraft- oder Längenvariation des Zugmittels beschrieben. Hierzu ist beachtlich, dass eine Veränderung der Länge bevorzugt das Ergebnis einer Variation der Kraft, die auf das Zugmittel wirkt, ist. Diese Variation der Kraft kann temporär oder dauerhaft auftreten. Besonders bevorzugt ist die Variation/Veränderung der Kraft temporär und zwar so lange anhaltend bis die neue gewünschte Länge des Zugmittels erreicht ist. Dies kann insbesondere bei einem idealisiert angenommenen nicht bzw. kaum dehnbaren, starren Zugmittel gelten. Abweichendes gilt für ein elastisches Zugmittel, dessen Länge ggf. nicht alleine durch ein Aufwickeln, sondern zusätzlich auch über eine elastische Längenänderung erfolgen kann. Andererseits kann die Haltekraft, die benötigt wird, um das Zugmittel in einer bestimmten Länge zu halten, auch abnehmen; insbesondere wenn ein starres Zugmittel durch ein Aufwickeln auf einen spulenförmigen Körper als Aktuiereinheit in Richtung einer kürzeren Länge verändert wird und wenn die Gegenkraft/Rückstellkraft der Verstelleinheit konstant ist. Wenn die Rückstellkraft der Verstelleinheit variiert kann die Zugkraft, die auf das Zugmittel aufgebracht wird, ferner mittels der Steuereinheit der Steuervorrichtung, z.B. über einen in der Steuereinheit vorgesehenen PID-Regler, entsprechend angepasst werden. Zusammenfassend soll mit einer beschriebenen Kraftänderung bevorzugt die Situation umfasst werden, dass durch die Kraftänderung eine Längenänderung des Zugmittels hervorgerufen wird, wobei die Längenänderung bevorzugt durch ein Aufwickeln des Zugmittels oder dgl. erfolgen soll.
  • Die an dem Zweirad montierte Steuervorrichtung vereinfacht das Einstellen der Dämpfungseinrichtung des Zweirades und erlaubt dies sogar während der Fahrt, da der Fahrer nicht mehr selbst die Verstelleinheit im Bereich der Federgabel/Dämpfungseinrichtung bedienen muss, sondern lediglich einen Steuerbefehl drahtlos an die Steuereinheit der beanspruchten Steuervorrichtung senden kann, der dann zu einer Verstellung des Motors, der Aktuiereinheit und damit schließlich der Verstelleinheit führt. Der Steuerbefehl wird bevorzugt von einem mobilen Rechner des Fahrers ausgegeben, der nachfolgend beschrieben wird. Die Einstellung wird sehr genau ermöglicht, da ein genau vorgebbarer Wert vom Fahrer angefordert werden kann, der dann von der Steuervorrichtung auch genau eingestellt wird. Entspricht der Wert nicht dem Wunsch des Fahrers kann er diesen sehr schnell wieder ändern, zwar auch nach dem Trial-and-Error-Prinzip, wenn er die Dämpfungswerte manuell in den mobilen Rechner eingibt, aber dennoch während der Fahrt, so dass die neue Einstellung sehr viel schneller und ohne Fahrtunterbrechung überprüft werden kann. Eine automatisierte Einstellungsvariante ist mit den nachfolgend beschriebenen bevorzugten Weiterentwicklungen möglich, die auch das Trial-and-Error-Prinzip ausschalten.
  • Ferner ist es möglich, dass die durch den Motor erzeugte Bewegung der Aktuiereinheit zumindest eine Rotation in eine Rotationsrichtung umfasst, in die das Zugmittel auf der Aktuiereinheit aufgewickelt wird. Ein Verändern der Zugkraft auf das Zugmittel mittels eines Aufwickeln des Zugmittels ist besonders wenig komplex und kompakt ausführbar, da der Motor lediglich eine Rotation ausführen können muss, die Aktuiereinheit lediglich eine relativ wenig komplexe Spulenform aufweisen kann und das Zugmittel sehr kompakt auf der spulenförmigen Aktuiereinheit gelagert bzw. gehalten werden kann.
  • Ferner kann die Steuervorrichtung eine Sensoreinheit bevorzugt mit Messfähigkeit in mehreren Achsen umfassen, um Fahrdaten zu erfassen. Diese können bspw. Richtung, Lage, Ebenheit, Kurvenfahrt ja/nein, etc. umfassen, so dass die Steuervorrichtung ein sehr genaues „Bild“ von der aktuellen Fahrsituation erhalten kann, die dann für eine automatisierte und später beschriebene Steuerung/Regelung der Dämpfungseigenschaft(en) zur Grundlage genommen werden kann. Ferner können mittels der Sende- und Empfangseinheit Daten an einen zu der Steuervorrichtung externen Empfänger übermittelt werden. Der externe Empfänger ist bevorzugt ein mobiler Rechner des Fahrers/Anwenders, der die Daten empfängt und diese dem Fahrer anzeigt oder der dann die Steuerbefehle fahrsituationsabhängig berechnet und wieder zurück an die Steuervorrichtung sendet. Somit wird eine drahtlose Steuerung der Steuervorrichtung ermöglicht, so dass die Steuervorrichtung ohne größeren Aufwand an dem Zweirad montiert werden kann und ein Fernsteuerung der Steuervorrichtung durch den Fahrer auch während der Fahrt möglich ist.
  • Ferner kann die Steuervorrichtung ein Gehäuse umfassen, in dem zumindest die Steuereinheit, der Motor und die Aktuiereinheit angeordnet sind, wobei die Aktuiereinheit derart innerhalb des Gehäuses angeordnet sein kann, dass die Aktuiereinheit und/oder das auf der Aktuiereinheit (teilweise oder vollständig) aufgewickelte Zugmittel in Kontakt mit einer inneren Oberfläche des Gehäuses stehen kann. Dadurch kann eine durch Reibung verursachte Selbsthemmung der Aktuiereinheit in die Rotationsrichtung der Spule erzeugt werden, in die das Zugmittel von der Aktuiereinheit abgewickelt wird. Die reibungsverursachte Selbsthemmung kann die Motorhaltekraft unterstützen, die angefahrene Position, und damit den eingestellten Dämpfungswert, sicher zu halten; auch bei Erschütterungen während der Fahrt oder dgl.
  • Besonders bevorzugt ist die Selbsthemmung größer oder gleich der in die entgegengesetzte Richtung wirkende Zugkraft der Verstelleinheit der Dämpfungseinrichtung, so dass der Motor zum Abwickeln aktiv in die entsprechende Richtung drehen muss. Sollte ein Getriebe vorgesehen sein, so kann die oben beschriebene Selbsthemmung auch kleiner als die in die entgegengesetzte Richtung wirkende Zugkraft der Verstelleinheit der Dämpfungseinrichtung sein; und zwar maximal so viel kleiner wie die Getriebehemmung ist. Die Getriebehemmung und die oben genannte Selbsthemmung sind dann in Summe größer oder gleich der in die entgegengesetzte Richtung wirkende Zugkraft der Verstelleinheit. Andersherum erfolgt das Aufwickeln hin zu einer Position des Zugmittels bzw. einer damit verbundenen Dämpfungseigenschaft auch durch ein aktives Drehen des Motors und damit der Aktuiereinheit in die Aufwickelrichtung des Zugmittels. Mit anderen Worten kann über die Kraft, die auf das montierte Zugmittel wirkt, die gewünschte Dämpfungseigenschaft eingestellt werden. Analog gilt dies für die Länge des Zugmittels.
  • Ferner kann das Gehäuse innerhalb eines Hohlraums eines Steuerrohrkopfes, eines Steuerrohres oder eines Gabelschaftes des Zweirades einführbar und mittels zumindest eines Klemmmittels befestigbar sein. Bevorzugt kann die Steuervorrichtung von unten in den Hohlraum des Steuerrohrkopfes, Steuerrohres oder Gabelschaftes eingeschoben werden. Die Montage kann somit mit wenig Aufwand durchgeführt werden. Die Steuervorrichtung ist optimal in dem Zweirad verstaut und stört nicht bei der Fahrt.
  • Ferner können die drahtlos empfangenen Steuerdaten zumindest einen Rotationsweg der Aktuiereinheit angeben, der der einzustellenden Position der Verstelleinheit der Dämpfungseinrichtung entsprechen kann. Damit wird eine Fernsteuerung ermöglicht.
  • Ferner kann ein elektrischer Energiespeicher, z.B. eine Batterie, ein Akkumulator oder dgl., innerhalb des Gehäuses vorgesehen sein, der besonders bevorzugt kontaktlos aufladbar sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Gehäuse zumindest einen äußeren Zugang zur Einführung von elektrischen Stromleitungen aufweisen. Die Stromversorgung kann so auf verschiedene Art und Weise sichergestellt werden, ohne dass die Steuervorrichtung ihre kompakte Bauform verlöre.
  • Das Gehäuse kann einen zylindrischen Abschnitt und einen Hohlraum entlang einer Längsachse des Gehäuses aufweisen, in dem entlang der Längsachse die Steuereinheit, der Motor und die Aktuiereinheit (Bauteile dazwischen angeordnet sind möglich) hintereinander angeordnet werden können, wobei das Gehäuse derart im Steuerrohr, Steuerrohrkopf oder Gabelschaft ausrichtbar ist, dass die Aktuiereinheit unterhalb des Motors und der Steuereinheit angeordnet ist. Die Ausrichtung ermöglicht es bevorzugt, dass die Aktuiereinheit die geringste Entfernung zu der Verstelleinheit der Dämpfungseinrichtung aufweist, so dass die Länge des Zugmittels so kurz wie möglich gewählt werden kann. Dies erhöht die Handlichkeit und die Kompaktheit der Steuervorrichtung.
  • Ferner kann die Aktuiereinheit zumindest einen Abschnitt mit einem kleineren Durchmesser aufweisen als zumindest ein weiterer Abschnitt, und der Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser kann dazu eingerichtet sein, das Zugmittel darauf aufzuwickeln. Einer weiteren Abschnitt(e) kann eine Aussparung aufweisen, in der ein Ende des Zugmittels einklemmbar sein kann. Diese spulenförmige Gestaltung der Aktuiereinheit ermöglicht u.a., dass das Zugmittel möglichst gleichförmig, sicher und kompakt aufgewickelt werden kann und auch nicht von der Aktuiereinheit abrutschen kann. Ferner kann das Zugmittel sicher mit der Aktuiereinheit verbunden werden, z.B. über ein Klemmen innerhalb der Aussparung.
  • Ferner wird insbesondere ein System und ein Zweirad jeweils umfassend die Steuervorrichtung nach zumindest einem der voranstehend beschriebenen Beispiele und Varianten beansprucht. Das System kann ferner einen Rechner aufweisen. Dies ist bevorzugt ein mobiler Rechner, u.a. kann dies ein Smartphone, ein Tablet, eine Smartwatch, ein Laptop oder dgl. sein. Der Rechner kann dazu eingerichtet sein, drahtlos Daten mit der Steuervorrichtung auszutauschen, so dass Steuerdaten von dem Rechner bzw. einem Nutzer des Rechners drahtlos an die Steuervorrichtung versendbar sind. Dies ermöglicht eine komfortable Fernsteuerung der Steuervorrichtung durch den Nutzer des mobilen Rechners bzw. den Fahrer, u.a. auch während der Fahrt, auf sehr einfache Art und Weise. Das Zweirad ist bevorzugt ein Fahrrad oder ein Motorrad, das ein oder zwei Federgabeln aufweist.
  • Ferner wird ein Steuerverfahren zur Ansteuerung der vorbeschriebenen Steuervorrichtung beansprucht. Das Verfahren umfasst zumindest drahtloses Senden von Steuerdaten an das Sende- und Empfangsmittel der Steuervorrichtung und Ansteuern des Motors entsprechend der Steuerdaten, um die Aktuiereinheit, an der ein Ende des Zugmittels befestigt ist, zu bewegen und damit mittels des an der Verstelleinheit befestigten Zugmittels, eine Dämpfungseigenschaft der Dämpfungseinrichtung zu verändern. Dies ermöglicht eine komfortable Fernsteuerung der Steuervorrichtung durch den Nutzer des mobilen Rechners bzw. den Fahrer, u.a. auch während der Fahrt, auf sehr einfache Art und Weise.
  • Ferner können die Steuerdaten basierend auf Umgebungsdaten automatisiert erstellt werden, wobei die Umgebungsdaten zumindest Eingangsdaten der Sensoreinheit der Steuervorrichtung umfassen können. Dies ermöglicht eine automatisierte Steuerung/Regelung der Steuervorrichtung, da z.B. anhand der Umgebungsdaten und z.B. vordefinierter Muster dieser Umgebungsdaten, insbesondere Muster von Messwerten über die Zeit aufgetragen, automatisch Dämpfungswerte angesteuert und mittels der Steuervorrichtung eingestellt werden können.
  • Ferner kann auch Computerprogrammprodukt bzw. eine APP, das/die auf dem mobilen Rechner installiert ist, zur Ausführung des vorbeschriebenen Verfahrens vorgesehen sein.
  • Zusammengefasst werden eine Steuervorrichtung, ein System umfassend einen Rechner und die Steuervorrichtung, ein Zweirad mit der Steuervorrichtung 1 und/oder mit dem System sowie ein Steuerverfahren und ein Computerprogrammprodukt beschrieben, die insbesondere eine deutliche Vereinfachung der Handhabung von verstellbaren Federgabeln und dgl. von Zweirädern ermöglichen.
  • Vorliegende Gegenstände und Verfahren werden im Folgenden exemplarisch mit Bezug auf die beigefügten, schematischen Figuren beschrieben.
    • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Halbschale einer Steuervorrichtung mit Komponenten der Steuervorrichtung;
    • 2 zeigt eine Draufsicht auf die Halbschale gemäß 1 als Strichzeichnung;
    • 3 zeigt einen Teilabschnitt der 1;
    • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Halbschale einer Steuervorrichtung ohne Komponenten;
    • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Halbschale einer Steuervorrichtung ohne Komponenten als Strichzeichnung;
    • 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Aktuiereinheit;
    • 7a,7b zeigen eine Außenansicht eines Teils einer Steuervorrichtung und eine Halbtransparente Ansicht eines Teils einer Steuervorrichtung;
    • 8 zeigt eine an bzw. innerhalb einem/eines Zweiradbauteil(es) montierte Steuervorrichtung; und
    • 9 und 10 zeigen Beispiele für automatische Regelvorgänge der Dämpfung basierend auf Sensordaten der Steuervorrichtung.
  • Im Folgenden werden verschiedene Beispiele detailliert unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Gleiche bzw. ähnliche Elemente in den Figuren werden hierbei mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Damit soll jedoch keine Einschränkung auf die beschriebenen Beispiele einhergehen; vielmehr können das beschriebene Verfahren und der beschriebene Gegenstand auch Modifikationen von Merkmalen der beschriebenen Beispiele und Kombination von Merkmalen verschiedener Beispiele im Rahmen des Schutzumfangs der unabhängigen Ansprüche umfassen.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Gehäusehalbschale 2a eines Gehäuses 2 einer Steuervorrichtung 1, in der ein Motor 3 angeordnet ist, der von einer Steuereinheit 4 angesteuert wird. Die Steuereinheit 4 ist elektrisch mit einer Platine 4a verbunden, auf der u.a. ein nicht gezeigter Drehgeber angeordnet ist, mit dem eine Rotation der in 1 nicht explizit dargestellten Motorwelle des Motors 3 erzeugt und gesteuert werden kann. Bevorzugt ist eine Ausgangswelle des Motors 3 mit einem Getriebe 5 verbunden. Die Ausgangswelle des Getriebes 5 (oder des Motors 3, falls kein Getriebe 5 vorgesehen sein sollte) ist mit einer Aktuiereinheit 6 verbunden, so dass zumindest eine Rotation der Ausgangswelle (nicht in 1 gezeigt) auf die Aktuiereinheit 6, die bevorzugt eine Spulenform aufweist, bzw. auf eine Lagerwelle 6a der Aktuiereinheit 6 übertragen werden kann.
  • Die Steuereinheit 4 hat bevorzugt ein Steuereinheitsgehäuse, in dem die einzelnen Komponenten angeordnet sind. Zu den in den Figuren nicht dargestellten Komponenten der Steuereinheit 4, die innerhalb der Steuereinheit 4 bzw. deren Gehäuse angeordnet sind, gehören u.a. zumindest eine Sende- und Empfangseinheit, zumindest ein Mehrachsenbeschleunigungssensor und zumindest eine Recheneinheit. Die Sende- und Empfangseinheit kann eine oder mehrere Antennen umfassen und dazu eingerichtet sein, Daten drahtlos zu versenden und/oder zu empfangen. Vorgesehen kann sein, dass dies mittels üblicher drahtloser Datenübertragungsoptionen, z.B. Bluetooth™, erfolgen kann. Besonders bevorzugt werden die Daten mit einem externen mobilen Rechner ausgetauscht. Der mobile Rechner kann u.a. ein Smartphone, ein portabler PC, eine Smartwatch, ein Fahrradcomputer oder dgl. sein, auf dem ein Programm bzw. eine Applikation („APP“) zur Steuerung und/oder Bedienung der Steuervorrichtung 1 installiert ist. Besonders bevorzugt kann dieser mobile Rechner auch z.B. am Lenker des Zweirades befestigbar sein.
  • Bevorzugt ist zumindest ein Mehrachsenbeschleunigungssensor, z.B. ein 6-Achsen-Beschleunigungsensor, als Komponente der Steuereinheit 4 vorgesehen. Weitere Sensoren können GPS-Empfänger, Temperatursensoren, Geschwindigkeitssensoren, usw. umfassen. Die Sensoren der Steuereinheit 4 ermöglichen es, die Fahrtbedingungen des Zweirades zu bestimmen, z.B. Lage des Zweirades zur Horizontalen, Quer- und Vertikalbeschleunigungen, Fahrtgeschwindigkeit, Position, Wetter, etc.
  • Die Recheneinheit der Steuereinheit 4 kann z.B. eine CPU, ein ASIC oder dgl. sein und ferner mit Speicherbausteinen verbunden/integriert sein, auf denen Motortreiber gespeichert sind. Die Recheneinheit gibt u.a. Steuerbefehle an den Motor 3 ab. Der Motor 3 ist bevorzugt ein kompakter Elektromotor, der besonders bevorzugt eine hohe Leistung abgeben kann, z.B. 5 N/cm oder mehr.
  • Bevorzugt sind die oben vorgestellten Bauteile der Steuervorrichtung 1 entlang einer Längsachsenrichtung des Gehäuses 2 hintereinander angeordnet. Besonders bevorzugt sind zumindest die Steuereinheit 4, der Motor 3 und die Aktuiereinheit 6 vorhanden und ganz besonders bevorzugt in der vorgenannten Reihenfolge hintereinander angeordnet. Es können in alternativen Ausführungsbeispielen auch weitere Bauteile vorgesehen sein, die auch zwischen und/oder vor/hinter den vorgenannten Bauteilen angeordnet sein können.
  • Die 2 zeigt ferner das Ausführungsbeispiel gemäß 1 in einer Draufsicht und als Strichzeichnung.
  • 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Bereichs der Steuervorrichtung 1, in dem im Wesentlichen die Steuerplatine 4a, der Motor 3, das Getriebe 5 und die Aktuiereinheit 6 angeordnet sind. Die Ausgangswelle 3a des Motors 3 ist mit den Zahnrädern 5a des Getriebes 5 verbunden und das Getriebe 5 überträgt die Bewegung auf die Lagerwelle 6a der Aktuiereinheit 6. Somit kann zumindest eine Rotationsbewegung von der Motorausgangswelle 3a auf die Aktuiereinheit 6 übertragen werden. In einem Anwendungsbeispiel, das eine vorteilhaft reduzierte bauliche Komplexität aufweist, wird die Aktuiereinheit 6 von dem Motor 3 nur in eine Rotationsrichtung gedreht und bei einem Motorstillstand an der letzten Rotationsposition aufgrund der Haltekraft des Motors 3 festgehalten. Die Rotation in die Gegenrichtung wird bei diesem Anwendungsbeispiel durch die Zugkraft aufgebracht, die auf ein nicht gezeigtes Zugmittel wirkt, die die Dämpfungseinrichtung des Zweirades bzw. deren Verstelleinheit (die Dämpfungseinrichtung, die Verstelleinheit und das Zweirad sind nicht dargestellt) erzeugt und auf das Zugmittel überträgt. Das Zugmittel ist im montierten Zustand der Steuervorrichtung 1 mit einem Ende an der Verstelleinheit und mit dem anderen Ende an der Aktuiereinheit 6 befestigt. Die Befestigung ist an beiden Enden lösbar und das Zugmittel ist bevorzugt ein separates Austauschbauteil, das z.B. ein Bowdenzug ist, der sowohl an der Verstelleinheit als auch der Aktuiereinheit 6 befestigbar ist, um die Steuervorrichtung 1 zu montieren.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Motor 3 auch in beide Rotationsrichtungen eine Drehung der Aktuiereinheit 6 bewirken. Ferner ist es in einer weiteren optionalen Ausgestaltung möglich, dass der Motor 3 zusätzlich eine Bewegung in Richtung der Längsachse der Ausgangswelle 3a übertragen kann, um die Aktuiereinheit 6 auch entlang der Längsachse der Steuervorrichtung 1 bewegen zu können. Letzteres kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn die Aktuiereinheit 6 mittels einer Verschiebung in Richtung der Längsachse in eine rotatorisch blockierte Position verfahren werden können soll. Dadurch kann beispielsweise die angefahrene Rotationsposition der Aktuiereinheit 6 zusätzlich (d.h. über die Haltekraft des Motors 3 hinaus) gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen, und damit unbeabsichtigtes Verändern der auf das Zugmittel wirkenden Zugkraft, abgesichert werden.
  • Die 4 und 5 zeigen jeweils eine perspektivische Darstellung aus unterschiedlichen Blickwinkeln der ersten Gehäusehalbschale 2a, die einen Hohlraum 10 aufweist, der bevorzugt kleinere Partitionen 10a-c umfasst. Die erste Partition 10a weist derartige Abmessungen auf, dass die Steuereinheit 4 darin, bevorzugt mit Spielpassung, Platz findet. Im Hinblick auf die Abmessungen gilt dies sowohl für die zweite Partition 10b, in der die Platine 4a und der Motor 3 und ggf. das Getriebe 5 angeordnet werden, als auch die zumindest dritte Partition 10c, in der die Aktuiereinheit 6 angeordnet wird (vgl. 1-3). Es können mehr oder weniger Partitionen 10a-c des Hohlraumes 10 vorgesehen sein. Die Partitionierung des Hohlraumes 10 hat den Vorteil, dass die einzelnen Komponenten der Steuervorrichtung 1 an einer festen vorbestimmten Relativposition zum Gehäuse 2 fixiert sind und auch bei Erschütterungen während des Fahrbetriebes des Zweirades nicht verrutschen können, was z.B. unerwünschte Kräfte auf andere Komponenten ausüben könnte. Beispielsweise kann dadurch verhindert werden, dass ein Verrutschen des Motors 3 auftritt und ggf. zusätzlich dadurch die Aktuiereinheit 6 von dem Motor 3 verschoben oder belastet wird.
  • Innerhalb des Hohlraums 10 bzw. zwischen den Partitionen 10a-c befindet sich jeweils zumindest ein Steg 11a-b, die jeweils zumindest eine Aussparung 12a-c aufweisen, in denen u.a. die Lagerwelle 6a der Aktuiereinheit 6 anordenbar ist.
  • Die inneren Seitenwände 10a-1 der ersten Partition 10a weisen eine an drei Seiten der Partition umlaufende Nut 10a-2 auf, die dazu eingerichtet ist, ein nicht dargestelltes Dichtungsmittel, z.B. einen Dichtungsring oder dgl., aufzunehmen, um eine Staub- und Wasserdichtigkeit herzustellen. Die Seitenwände 10b-1 der zweiten Partition 10b weisen ferner über eine gedachte Halbebene des Gehäuses 2 hinausragende Stifte 10b-2 und auf einer gegenüberliegenden Seite entsprechende Stiftaufnahmen 10b-3 auf. Diese beiden Elemente 10b-2 und 10b-3 finden entsprechende negative Gegenstücke auf der nicht dargestellten zweiten Gehäusehalbschale vor, die miteinander in Eingriff gebracht werden können. D.h. es kann jeweils ein Stift 10b-2 in eine Stiftaufnahme 10b-3 eingreifen, um eine zentrierte sichere Verbindung der beiden Gehäusehalbschalen zu ermöglichen. Ferner weisen beide Gehäusehalbschalen (von denen in den 4 und 5 nur eine gezeigt ist) zweite Stifte 13 und Stiftaufnahmen 13a auf, die entlang der Längsachse der Gehäusehalbschalen verteilt angeordnet sind, wie dies beispielhaft in den 4 und 5 dargestellt ist. Hier ist eine Anordnung beispielhaft gewählt worden, bei der auf einer Seite in Querrichtung der Gehäusehalbschale 2a die Stifte 13 angeordnet sind und auf der anderen Seite in der Querrichtung die Stiftaufnahmen 13a. Beide Elemente 13 und 13a sind so entlang der Längsrichtung der Gehäusehalbschale 2a verteilt, dass jeweils eines an den beiden Enden und eines in der Mitte zu finden ist. Andere Anordnungen sind auch möglich. Dieses Stecksystem für die beiden Gehäusehalbschalen ermöglicht ein genaues und mit wenig Aufwand durchführbares Zusammensetzen der Steuervorrichtung 1, bei der die in dem Gehäuse 2 angeordneten Bauteile/Komponenten sicher in Position gehalten werden.
  • Weiterhin kann die zweite Partition 10b zusätzliche Abschnitte mit funktionsspezifisch geformten Seitenwänden 10b-1 aufweisen. Die 4 und 5 zeigen beispielsweise einen weiteren optionalen Abschnitt in einem Bereich, in dem das Getriebe 5 montiert wird. Dort weist die Seitenwand 10b-1 herausstehende Bereiche 10b-4 auf, zwischen denen Teile des Getriebes 5 angeordnet werden können und die ein Verrutschen des Getriebes 5 zusätzlich zu den Stegen 11a,b unterbinden können.
  • Das Gehäuse 2 ist im Wesentlichen zylindrisch und weist an einem Ende, wie die in den 4 und 5 gezeigte erste Gehäusehalbschale 2a erkennen lässt, einen Abschnitt 2b mit einem vergrößerten Durchmesser auf. Dieser Abschnitt 2b dient als Einschubstopp für die Montageposition der Steuervorrichtung 1, wie dies die 6 noch deutlicher zeigen wird.
  • Die 4 und 5 zeigen ferner, dass die dritte Partition 10c des Hohlraumes 10 innerhalb des Abschnittes 2b mit vergrößertem Durchmesser angeordnet ist. Dies ist eine bevorzugte, jedoch nicht zwingende Anordnungsmöglichkeit. Die dritte Partition 10c ist bevorzugt an die Formgebung der Aktuiereinheit 6 angepasst. Da diese bevorzugt eine im Wesentlichen zylindrische Formgebung aufweist, ist die dritte Partition 10c in dem gezeigten Beispiel der 3 ebenfalls (hohl-)zylindrisch geformt. Die Aktuiereinheit 6 kann somit innerhalb der dritten Partition 10c an der Lagerwelle 6a rotieren. Weitere Details dazu werden in nachfolgenden Abschnitten noch weiter erläutert.
  • Zusätzlich zu den vorbeschriebenen Eigenschaften des Gehäuses 2 bzw. der Gehäusehalbschale 2a zeigen die 4 und 5 noch Kanäle 14, die Öffnungen 14a haben, die die Kanäle 14 mit der äußeren Umgebung des Gehäuses 2 verbinden. In den Kanälen 14 können u.a. Stromleitungen zu dem Motor 3 und/oder der Steuereinheit 4 verlegt werden, um diese mit einer externen elektrischen Energiequelle zu verbinden. Es kann auf Kanäle 14 verzichtet werden, wenn zusätzlich zu den vorbeschriebenen Komponenten eine elektrische Energiequelle innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist. Diese kann dann beispielsweise mittels drahtlosen Ladens, z.B. mittels induktiven Ladens, von außen aufgeladen werden.
  • Weiterhin ist eine Montageaussparung 15 an einem Kopfende der ersten Gehäusehalbschale 2a dargestellt, die dazu dient, eine Befestigungsschraube aufzunehmen. Dies wird nachfolgend noch im Detail erläutert werden. Die Aussparung 12c, die die Lagerwelle 6a aufnimmt, ist ferner als Durchgangsbohrung dargestellt. Alternativ kann diese auch als Sackloch ausgeführt sein.
  • Die 6 zeigt eine beispielhafte Aktuiereinheit 6, die spulenförmig ausgebildet ist. Ein mittlerer Abschnitt 6c hat einen kleineren Durchmesser als die beiden (weiteren) (Außen-)abschnitte 6b-1, 6b-2, die sich an beiden Seiten des mittleren Abschnittes 6c anschließen. Der mittlere Abschnitt 6a ist bevorzugt breiter ausgeführt als die beiden Außenabschnitte 6b-1, 6b-2 und der mittlere Abschnitt 6c hat in diesem Beispiel die technische Funktion, das nicht gezeigte Zugmittel zu halten, wenn dieses an der Aktuiereinheit 6 bzw. dem mittleren Abschnitt 6c aufgewickelt bzw. abgewickelt wird. Der Durchmesserunterschied zwischen den Außenabschnitten 6b-1, 6b-2 (die bevorzugt den gleichen Durchmesser aufweisen) und dem mittleren Abschnitt 6c ist in einer bevorzugten Ausführung geringer als der Durchmesser des Zugmittels, so dass ein Teil dessen in einem auf die Aktuiereinheit 6 aufgewickelten Zustand zumindest geringfügig radial über die Außenabschnitte 6b-1, 6b-2 hinausragt. Besonders bevorzugt ragt ein Abschnitt des Zugmittels radial soweit über die Außenabschnitte 6b-1, 6b-2 heraus, dass das Zugmittel im aufgewickelten Zustand in (Teil-)Kontakt mit der Innenwand der dritten Partition 10c kommt. Dieser Kontakt erzeugt eine reibungsbedingte Selbsthemmung, die einer unbeabsichtigten spontanen Abwicklung des Zugmittels zusätzlich zu der Motorhaltekraft entgegenwirkt und damit ein Fixieren des Zugmittels an der angesteuerten, definierten Position noch zuverlässiger sicherstellt. In einer anderen Ausführungsvariante kann der Motor auch nur für das Auf- bzw. Abwickeln angeschaltet sein und keine Motorhaltekraft wirken. In dieser bevorzugten Variante ist die oben beschriebene Selbsthemmung, ggf. auch noch durch die Getriebehemmung vergrößert, so gewählt, dass die Selbsthemmung (und in einer weiteren Option die Selbsthemmung plus die Getriebehemmung) ausreichend groß ist, um ein Abwickeln zu verhindern, d.h. die Rückstellkraft der Verstelleinheit wird zumindest ausgeglichen. In dieser Variante wird das Zugmittel aktiv durch Bewegung des Motors während der Aktivierung des Motors, der ansonsten ausgeschaltet ist, auf- oder abgewickelt. Diese zweitere Variante ist besonders energieeffizient.
  • Eine weitere Option ist es, dass die Außenabschnitte 6b-1, 6b-2 oder zumindest einer der beiden einen derartigen Durchmesser aufweisen, dass es zu einem Kontakt mit Spielpassung mit dem Innendurchmesser der dritten Partition 10c kommt. Dadurch kann alternativ oder zusätzlich zu der oben beschriebenen reibungsbedingten Selbsthemmung zwischen Zugmittel und Gehäusewand ebenfalls eine alternative bzw. zusätzliche Selbsthemmung realisiert werden kann, die ein unbeabsichtigtes Abwickeln der Aktuiereinheit 6 bzw. des Zugmittels sicher verhindert.
  • Die oben beschriebenen Selbsthemmungsmöglichkeiten sind so einzustellen, dass die Motorkraft die Selbsthemmungskraft überwinden kann. Weiterhin kann auch auf eine reibungsverursachte Selbsthemmungskraft zwischen Aktuiereinheit 6 und Gehäusewand verzichtet werden, so dass der Motor 3 alleinig die angefahrene Position sichert. In dem letzten Fall wäre der Durchmesser der Außenabschnitte 6b-1, 6b-2 bevorzugt sowohl kleiner als der zusammengesetzte Durchmesser umfassend den des mittleren Abschnittes 6c und den des Zugmittels als auch des Innendurchmessers der dritten Partition 10c.
  • Weiterhin weist die Verstelleinheit der Dämpfungseinrichtung des Zweirades regelmäßig eine Feder oder dgl. auf, die in eine Richtung eine Zugkraft ausübt, d.h. eine Rückstellkraft für das Zugmittel erzeugt. Diese Rückstellkraft wirkt im Zusammenspiel mit der Aktuiereinheit 6 und dem Zugmittel derart, dass sie in eine Rotationsrichtung wirkt, in die das Zugmittel von der Aktuiereinheit 6 abgewickelt wird. Dies kann dazu genutzt werden, dass ein Abwickeln des Zugmittels von der Aktuiereinheit 6 besonders wenig komplex dadurch realisiert werden kann, dass die vorgenannte Rückstellkraft dazu genutzt wird, das Abwickeln des Zugmittels von der Aktuiereinheit 6 lediglich mittels dieser Rückstellkraft auszuführen. Dazu kann der Motor 3 beispielsweise so geschaltet werden, dass dieser die Haltekraft soweit reduziert oder auf null setzt, dass die Aktuiereinheit 6 von der Rückstellkraft der Verstelleinheit rotiert wird. In diesem Zusammenhang und wenn lediglich die Rückstellkraft genutzt werden soll, um das Zugmittel abzuwickeln, muss die Selbsthemmungskraft der Aktuiereinheit, die weiter oben beschrieben wurde, so eingestellt sein, dass sie kleiner ist als die Rückstellkraft der Verstelleinheit.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der Motor 3 auch zum Abwickeln des Zugmittels genutzt werden. In beiden Varianten wird der Motor 3 zum Aufwickeln des Zugmittels verwendet, indem er die Aktuiereinheit 6 in die entsprechende Richtung rotiert.
  • Eine weitere Möglichkeit zum Erzeugen einer Selbsthemmung, die noch zuverlässiger als die oben beschriebenen Beispiele wirkt, jedoch eine etwas komplexere Gestaltung des Mechanismus' mit sich bringt, umfasst ein konisches Ausführen der Innenwand der dritten Partition 10c und einen Motor 3, der zusätzlich zu einer Rotationsbewegung auch eine Bewegung der Motorausgangswelle 3a in axialer Richtung erzeugen kann. Hat die Aktuiereinheit 6 in axialer Richtung Spiel in der dritten Partition 10c, so kann der Motor 3 eine axiale Verschiebung der Aktuiereinheit 6 innerhalb der dritten Partition 10c bewirken, die die Aktuiereinheit 6 innerhalb der in dieser Alternative (nicht gezeigten) konisch ausgeführten dritten Partition 10c in einen axialen Bereich verschiebt, in dem der Außendurchmesser eines Außenabschnittes 6b-1, 6b-2 der Aktuiereinheit 6 größer ist als der Innendurchmesser der dritten Partition 10c. Dort wird der Außenabschnitt 6b-1, 6b-2 dann eingeklemmt und somit rotatorisch fixiert. Die Einklemmung kann, wenn eine Rotation der Aktuiereinheit 6 erfolgen soll, durch eine entsprechende axiale Rückbewegung der Aktuiereinheit 6, wieder durch den Motor 3 bzw. eine Schritteinheit, die mit dem Motor 3 verbunden ist, ausgelöst, aufgehoben werden. Vorteilhaft ist an dieser Alternative die noch größere Sicherung der Aktuiereinheit 6 gegen ein versehentliches Abwickeln des Zugmittels. Die Komplexität wird dadurch allerdings erhöht, da die dritte Partition 10c konisch geformt ist und der Motor 3 nicht nur in Rotationsrichtung eine Kraft abgegeben können muss.
  • Ferner zeigt die 6 eine Achsaufnahme 6d für die Lagerwelle 6a, die asymmetrisch geformt ist, um eine Rotationsbewegung von der Lagerwelle 6a auf die Aktuiereinheit 6 zu ermöglichen.
  • Weiterhin zeigt die 6 eine Einkerbung 6e im Bereich des Außenabschnittes 6b-1, deren gedachte Längsachse einen Winkel von ungleich 0° zu einer Ebene hat, die den Außenabschnitt 6b-1 rechtwinklig zu der Längsachse der Aktuiereinheit 6 schneidet. Bevorzugt ist der Winkel der Einkerbung 6e so gewählt, dass das Zugmittel sich derart auf dem mittleren Abschnitt 6c der Aktuiereinheit 6 aufwickelt, dass lediglich eine Lage aufgewickelt wird und beim Aufwickeln kein Teil des Zugmittels über einem anderen Teil aufgewickelt wird, d.h. übereinander aufgewickelt wird. Weiterhin weist die Einkerbung 6e bevorzugt einen verjüngten Abschnitt 6e1 auf, der ein Einklemmen des Zugmittels ermöglicht und/oder der als Stopper gegen ein Verrutschen des Zugmittels fungiert. Beispielsweise ist das Zugmittel bevorzugt ein Bowdenzug, der einen Abschlusskopf mit größerem Durchmesser als dem Durchmesser des Bowdenzuges selbst aufweist. Dieser Abschlusskopf kann hinter dem verjüngten Abschnitt 6e1 angeordnet werden, so dass bei einer Rotation der Aktuiereinheit 6 eine Kraft auf den Abschlusskopf des Zugmittels übertragen werden kann. Auch kann das Zugmittel einen Abschlussknoten oder dgl. aufweisen, der dann entsprechend in die Einkerbung 6e eingelegt werden kann. Wie vorbeschrieben kann der verjüngte Abschnitt 6e1 auch derart geformt sein, dass alternativ oder zusätzlich eine Klemmkraft auf das Zugmittel ausgeübt werden kann, die das Übertragen einer Zugkraft auf das Zugmittel beim Rotieren der Aktuiereinheit 6 ermöglicht.
  • Die 7 zeigt in den beiden 7a und 7b die Fixierung der Steuervorrichtung 1 innerhalb des Steuerrohres, des Steuerkopfes oder des Gabelschaftes des Zweirades, das besonders bevorzugt ein Fahrrad mit Federgabel ist, wobei die Federgabel die vorbeschriebene Dämpfungseinrichtung darstellt. Ferner sind Ausführungen 18 gezeigt, an denen das nicht gezeigte Zugmittel das Gehäuse 2 verlässt bzw. eingeführt ist. Die Ausführungen 18 sind doppelt vorgesehen, wobei bevorzugt nur eine der beiden Ausführungen 18 zur gleichen Zeit genutzt wird. Das Vorsehen von mehr als einer Ausführung 18 macht die Montage flexibler. Eine einzelne Ausführung 18 ist jedoch ausreichend und ebenfalls als Ausführungsbeispiel möglich. Die bevorzugte Ausgestaltung der Ausführung(en) 18 ist in 5b besonders gut ersichtlich. So weitet sich der Innendurchmesser zum Ausgang in Richtung der Gehäuseumgebung konisch auf. Dies ist nicht zwingend notwendig, jedoch vorteilhaft, da die Reibung zwischen dem Gehäuse 2 und dem Zugmittel reduziert wird, was den Verschleiß des Zugmittels reduziert bzw. verhindert.
  • Weiterhin zeigen die beiden 7a und 7b, dass zumindest eine, bevorzugt zwei oder mehr Laschen 16, an dem Gehäuse 2 angeordnet sind, die wie Flügel aus der Außenfläche des Gehäuses 2 herausgedrückt werden können, so dass die Laschen 16 dann wie Widerhaken die Steuervorrichtung 1 in dem Rohrabschnitt festhalten. Das Herausdrücken kann beispielsweise durch die in 7b gezeigten Madenschrauben 17 oder dgl. erfolgen, die von einer Stirnseite des Gehäuses 2 in dieses eingeschraubt werden können. Die Einschraubtiefe bestimmt wie weit die Laschen 16 nach außen gedrückt werden, so dass die Steuervorrichtung 1 sehr sicher und gleichzeitig feinfühlig innerhalb des Zweirades fixiert werden kann.
  • Die 8 zeigt schließlich die im Steuerkopfrohr oder Gabelrohr X des Zweirades, das z.B. ein Fahrrad oder ein Motorrad oder dgl ist, montierte Steuervorrichtung 1, die mit dem Gehäuseabschnitt am unteren Ende des Rohres soweit herausragt, dass die Ausführung(en) 13 freiliegen, um das nicht gezeigte Zugmittel frei beweglich mit der nicht gezeigten Verstelleinheit verbinden zu können.
  • Ferner umfasst der/das hier vorgestellte Gegenstand/Verfahren auch ein Steuerverfahren, das neben einer manuellen Einstellung des Dämpfungsgrades bzw. Dämpfungseigenschaften auch eine automatisierte Einstellung ermöglicht. Die manuelle Einstellung erfolgt beispielsweise dadurch, dass ein Anwender einen mobilen Rechner, wie ein Smartphone, einen Radcomputer, ein Tablet, eine Smartwatch oder dgl. mit sich führt, auf dem ein Programm oder eine APP installiert ist, worüber zumindest Steuerbefehle für die Steuereinheit 4 eingegeben werden können bzw. von dieser Empfangen werden können. Im einfachsten Fall kann dies so eingerichtet sein, dass über das Programm bzw. die APP ein Dämpfungsgrad, besonders bevorzugt die Zugstufendämpfung („rebound“), mittels vorgegebener Stufen oder stufenlos ausgewählt werden kann.
  • Selbstverständlich können auch Informationen angezeigt werden, z.B. Wetter, Temperatur, Lage des Zweirades, Welligkeit/Beschaffenheit der Fahrstrecke, etc., die von Sensoren der Steuervorrichtung 1 und/oder des mobilen Rechners erfasst und an den mobilen Rechner zum Ausgeben an den Anwender weitergesendet werden.
  • Auch können weitere Eingabemöglichkeiten vorgesehen sein. Beispielsweise können verschiedene Fahrtmodi vorgegeben sein, die ausgewählt werden können. Ein sportlicher Fahrer kann beispielsweise einen entsprechenden Modus wählen, der dann grundsätzlich härtere Dämpfungsgrade einstellt als ein Modus, der den Fahrkomfort maximiert. Diese Modi sind insbesondere als halbautomatische Modi ausgeführt, bei denen entsprechend der Grundvorgabe eine im Fahrverlauf automatisiert gesteuerte Dämpfungsanpassung erfolgen kann.
  • Neben der halbautomatischen Regelung kann auch eine vollautomatisierte Regelung vorgesehen sein. Diese kann so gestaltet sein, dass die von den Sensoren erfassten Parameter, insbesondere die von dem Beschleunigungssensor der Steuereinheit 4 erfassten Werte, über den zeitlichen Verlauf der Fahrt aufgenommen und von der Recheneinheit der Steuereinheit 4 oder des mobilen Rechners ausgewertet werden.
  • Hier kann z.B. mittels künstlicher Intelligenz oder mittels vorab eingespeicherter Muster über den zeitlichen Verlauf der erfassten Werte eines oder mehrerer Parameter automatisch bestimmt werden, welcher Dämpfungswert bzw. -grad einzustellen ist. Beispielsweise kann mittels des Beschleunigungssensors festgestellt werden, dass das Zweirad einen negativen Nickwinkel aufweist, was auf eine Downhillfahrt hinweist. Der Dämpfungsgrad kann dann entsprechend eingestellt werden. Ein weiteres Beispiel kann sein, dass über einige Sekunden hinweg kurz anhaltende, wiederholt auftretende Beschleunigungen in die Vertikale erfasst werden. Dies lässt auf eine unebene Fahrunterlage schließen und der Dämpfungsgrad kann entsprechend eingestellt werden. Weitere Parameter neben Lage/Beschleunigung können hinzugezogen werden, wie z.B. die Temperatur, die beispielsweise bei Minusgraden auf der Celsiusskala zu einer Entscheidung einer Anpassung der Dämpfungführen kann. Ein Regensensor oder die Informationen über das Wetter, die auch von externen Informationsquellen mittels des mobilen Rechners empfangen werden können, können ebenfalls in die Einstellung des Dämpfungsgrades einfließen. Ferner können auch GPS- und Kartendateninformationen in die Steuerung und Regelung einfließen.
  • Ein Wechsel zwischen dem manuellen, dem halbautomatischen und dem vollautomatischen Modus wird dem Benutzer mittels des Programms bzw. der APP jederzeit ermöglicht, z.B. durch Anwahl eines entsprechenden Menüpunktes oder Softwareknopfes. Die 9 und 10 zeigen beispielhaft die automatische Anpassung der Dämpfung. So werden z.B. auf einer Straße, die weniger Unebenheiten aufweist, weniger „Rucks“ von dem 6-Achsbeschleunigungssensor erfasst und ein entsprechend härterer abgestimmtes „Straßenprofil“ der Dämpfung automatisch eingestellt. Im Gelände ist dies umgekehrt und automatisch wird eine weitere Dämpfung vorgesehen. Ein weiteres Beispiel für die automatische Dämpfungseinstellung kann das automatische Erkennen von Steigungen sein, die z.B. anhand der Lage der Steuervorrichtung 1 bzw. ihrer Sensorik erkannt wird. So zeigt die 10, dass während einer positiven ansteigenden Steigung die Dämpfung automatisch aktiviert bzw. weicher gestellt wird. Dann wird eine konstante Steigung detektiert und die Dämpfung wird härter gestellt bzw. deaktiviert (vgl. Sekunde 7 in 10). Im Anschluss, wenn die Steigung wieder abfällt, wird dies erkannt (vgl. Sekunde 11 in 10) und während der weiter abfallenden Steigung die Dämpfung automatisch wieder weicher bzw. aktiv geschaltet.
  • Zusammengefasst wird hier eine Steuervorrichtung 1, ein System umfassend einen Rechner und die Steuervorrichtung, ein Zweirad mit der Steuervorrichtung 1 und/oder mit dem System sowie ein Steuerverfahren und ein Computerprogrammprodukt beschrieben, die insbesondere eine deutliche Vereinfachung der Handhabung von verstellbaren Federgabeln und dgl. von Zweirädern ermöglichen.

Claims (15)

  1. Steuervorrichtung für ein Zweirad, wobei das Zweirad eine Dämpfungseinrichtung mit einer Verstelleinheit zum Verändern einer Dämpfungseigenschaft der Dämpfungseinrichtung aufweist, wobei an der Verstelleinheit ein Zugmittel befestigt ist und die Dämpfungseigenschaft der Dämpfungseinrichtung durch ein Verändern der Zugkraft, die auf das Zugmittel einwirkt, einstellbar ist, und wobei die Steuervorrichtung (1) umfasst: - eine Steuereinheit (4), die ein Sende- und Empfangsmittel aufweist, um drahtlos Steuerdaten zu empfangen oder zu versenden, - einen Motor (3), der basierend auf den Steuerdaten von der Steuereinheit (4) angesteuert wird, und - eine Aktuiereinheit (6), an der ein anderes Ende des an der Verstelleinheit befestigten Zugmittels befestigt ist und die mittels des Motors (3) derart bewegbar ist, dass die Länge des Zugmittels veränderbar ist, um eine Dämpfungseigenschaft der Dämpfungseinrichtung zu verändern.
  2. Steuervorrichtung gemäß Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die durch den Motor (3) erzeugte Bewegung der Aktuiereinheit (6) zumindest eine Rotation in eine Rotationsrichtung umfasst, in die das Zugmittel auf der Aktuiereinheit (6) aufgewickelt wird.
  3. Steuervorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Patentansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuervorrichtung (1) ferner eine Sensoreinheit umfasst, um Fahrdaten zu erfassen und mittels der Sende- und Empfangseinheit an einen externen Empfänger zu übermitteln.
  4. Steuervorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Patentansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuervorrichtung (1) ein Gehäuse (2) umfasst, in dem zumindest die Steuereinheit (4), der Motor (3) und die Aktuiereinheit (6) angeordnet sind, wobei die Aktuiereinheit (6) derart innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist, dass die Aktuiereinheit (6) und/oder das auf der Aktuiereinheit (6) aufgewickelte Zugmittel in Kontakt mit einer inneren Oberfläche des Gehäuses (2) stehen, so dass eine durch Reibung verursachte Selbsthemmung der Aktuiereinheit zumindest in die Rotationsrichtung der Spule vorliegt, in die das Zugmittel von der Aktuiereinheit abgewickelt wird.
  5. Steuervorrichtung gemäß Patentanspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Selbsthemmung größer oder gleich der in die entgegengesetzte Richtung wirkende Zugkraft der Verstelleinheit der Dämpfungseinrichtung ist.
  6. Steuervorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Patentansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass das Gehäuse (2) innerhalb eines Hohlraums (10) eines Steuerrohrkopfes, eines Steuerrohres oder eines Gabelschaftes des Zweirades einführbar und mittels zumindest eines Klemmmittels befestigbar ist.
  7. Steuervorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Patentansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die drahtlos empfangenen Steuerdaten zumindest einen Rotationsweg der Aktuiereinheit (6) angeben, der der einzustellenden Position der Verstelleinheit der Dämpfungseinrichtung entspricht.
  8. Steuervorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Patentansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass ferner ein elektrischer Energiespeicher innerhalb des Gehäuses (2) vorgesehen ist, der kontaktlos aufladbar ist und/oder das Gehäuse (2) zumindest einen äußeren Zugang zur Einführung von elektrischen Stromleitungen aufweist.
  9. Steuervorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Patentansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass das Gehäuse (2) einen zylindrischen Abschnitt und einen Hohlraum (10) entlang einer Längsachse des Gehäuses (2) aufweist, in dem entlang der Längsachse die Steuereinheit (4), der Motor (3) und die Aktuiereinheit (6) hintereinander angeordnet sind, wobei das Gehäuse (2) derart im Steuerrohr, Steuerrohrkopf oder Gabelschaft ausrichtbar ist, dass die Aktuiereinheit (6) unterhalb des Motors (3) und der Steuereinheit (4) angeordnet ist.
  10. Steuervorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Patentansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Aktuiereinheit (6) zumindest einen Abschnitt (6c) mit einem kleineren Durchmesser aufweist als ein weiterer Abschnitt (6b), und der Abschnitt (6c) mit dem kleineren Durchmesser dazu eingerichtet ist, das Zugmittel darauf aufzuwickeln, und der weitere Abschnitt (6b) eine Einkerbung (6e) aufweist, in der ein Ende des Zugmittels einklemmbar ist.
  11. System umfassend die Steuervorrichtung nach zumindest einem der voranstehenden Patentansprüche und ferner einen Rechner, bevorzugt einen mobiler Rechner, wobei der Rechner dazu eingerichtet ist, drahtlos Daten mit der Steuervorrichtung (1) auszutauschen, so dass Steuerdaten von dem Rechner bzw. einem Nutzer des Rechners drahtlos an die Steuervorrichtung (1) versendbar sind.
  12. Zweirad umfassend die Steuervorrichtung nach zumindest einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 10 und wobei das Zweirad eine Dämpfungseinrichtung mit einer Verstelleinheit zum Verändern einer Dämpfungseigenschaft der Dämpfungseinrichtung aufweist, wobei an der Verstelleinheit ein Zugmittel befestigt ist und die Dämpfungseigenschaft der Dämpfungseinrichtung durch ein Verändern der Zugkraft, die auf das Zugmittel einwirkt, einstellbar ist.
  13. Steuerverfahren zur Ansteuerung der Steuervorrichtung (1) gemäß zumindest einem der Ansprüche 1-10, zumindest umfassend drahtloses Senden von Steuerdaten an das Sende- und Empfangsmittel der Steuervorrichtung (1) und Ansteuern des Motors (3) entsprechend der Steuerdaten, um die Aktuiereinheit (6), an der ein Ende des Zugmittels befestigt ist, zu bewegen und damit mittels des an der Verstelleinheit befestigten Zugmittels, eine Dämpfungseigenschaft der Dämpfungseinrichtung zu verändern.
  14. Steuerverfahren gemäß Patentanspruch 13, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuerdaten basierend auf Umgebungsdaten automatisiert erstellt werden, wobei die Umgebungsdaten zumindest Eingangsdaten der Sensoreinheit der Steuervorrichtung (1) umfassen.
  15. Computerprogrammprodukt gespeichert auf einem Rechner zur Ausführung eines Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 13 und 14.
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