DE118099C

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Publication number: DE118099C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

M 118099 KLASSE 63 Ji. M 118099 CLASS 63 Ji.

Die feste Lagerung der Räder im Rahmen des Fahrrades macht sich insbesondere beim Befahren unebener Strecken als grofser Mangel der üblichen Fahrradconstruction geltend, indem einerseits die auf den Fahrenden übertragenen Stöfse eine höchst unangenehme Empfindung hervorrufen, andererseits aber auch eine höchst unvorteilhafte Arbeitsweise bedingen, indem der Fährende, um sich im Sattel zu erhalten, gezwungen ist, gegen beide Pedale zu drücken.The fixed storage of the wheels in the frame of the bike is particularly important when Driving on uneven stretches as a major deficiency in the usual bicycle construction on the one hand, the bumps transmitted to the driver create a very unpleasant sensation cause, on the other hand, also require a highly unfavorable way of working by the ferryman, in order to keep himself in the saddle, is forced to press on both pedals.

Diesem Nachtheile wird durch den elastischen Sattel nur theilweise abgeholfen, da naturgemäfs die Sitzfläche von der Kurbelachse sowie von den Griffen der Lenkstange in festem Abstande bleiben sollte.This disadvantage is only partially remedied by the elastic saddle, since it is natural the seat from the crank axis and from the handles of the handlebar at a fixed distance should stay.

Die sehr naheliegende, im Wagenbau allgemein übliche Aufhängung des Gestelles in Federn kann für das Fahrrad keine directe Anwendung finden, weil das Volumen der Feder, sofern dieselbe eine genügende Schwingungsdauer haben sollte, ein ganz unverhältnifsmäfsig grofses werden mtifste.The very obvious suspension of the frame in Springs cannot be used directly on bicycles because the volume of the The spring, if it should have a sufficient period of oscillation, is quite disproportionate Big ones are going to be.

Eine eigentümliche Anordnung der Federn, welche eine verhältnifsmäfsig grofse Bewegung der Laufräder gegen die Sitzfläche bei geringer Differenz des äufseren Raddruckes ergiebt, sowie die zweckentsprechende Verbindung der Räder mit dem Rahmen ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.A peculiar arrangement of the feathers, showing a comparatively great movement the running wheels against the seat surface with a small difference in the external wheel pressure results, as well as the appropriate connection of the wheels to the frame is the subject of the present invention.

Der Raddruck wird nicht direct auf die Feder übertragen, sondern die Drehmomente der Feder und des Raddruckes halten einander an einem im Rahmen drehbar gelagerten Winkelhebel das Gleichgewicht. Die Erfindung besteht nun in der Anordnung, dafs der Hebelarm des Raddruckes ungefähr der gleiche bleibt, derjenige der Feder hingegen bei wachsender Federspannung sich verkleinert.The wheel pressure is not transmitted directly to the spring, but the torque the spring and the wheel pressure hold each other on an angle lever rotatably mounted in the frame the balance. The invention consists in the arrangement that the lever arm of the The wheel pressure remains about the same, that of the spring, however, increases Spring tension is reduced.

Eine der Erfindung entsprechende Anordnung der Federn sammt entsprechender Verbindung der Räder mit dem Rahmen ist in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung dargestellt, während Fig. 2 und 3 ein Detail der Hintergabelverbindung zeigen.An arrangement of the springs corresponding to the invention together with a corresponding connection the wheels with the frame is shown in Fig. 1 of the accompanying drawings, while Figures 2 and 3 show a detail of the rear fork connection.

Der das Hinterrad aufnehmende Rahmentheil ist um die Kurbelachse 21 drehbar angeordnet, so dafs bei der Auf- und Abwärtsbewegung des Hinterrades der Abstand der beiden Kettenräder unverändert bleibt.The frame part accommodating the rear wheel is rotatably arranged about the crank axis 21, so that the distance between the two chain wheels remains unchanged when the rear wheel moves up and down.

Die untere Hinterradgabel α bildet den einen Arm eines Winkelhebels, während der zweite Arm von der Strebe c gebildet wird, welche gleichzeitig die obere Hinterradgabel d gegen die untere abstützt. Dieses mit einander fest verbundene System von Rohren stellt einen starren Rahmen vor, welcher nur um die geometrische Achse der Kurbelachse 21 schwingen kann, so dafs jeder Punkt dieses Systems, also auch die charakteristischen Punkte 20 und 22, kreisbogenförmige Bahnen zwangläufig ausführen müssen.The lower rear fork α forms one arm of an angle lever, while the second arm is formed by the strut c , which at the same time supports the upper rear fork d against the lower one. This firmly connected system of tubes represents a rigid frame which can only swing around the geometric axis of the crank axis 21, so that every point of this system, including the characteristic points 20 and 22, must necessarily follow circular paths.

Am Ende des Winkelhebelarmes c ist bei 22 eine kurze Kolbenstange 25 angelenkt, welche mittels einer Scheibe 23 wie mit einem Kolben auf die Feder 24 wirkt, und im Inneren des Gehäuses 26 entsprechend geführt ist. Das Gehäuse 26 ist um die mit dem Sitzrahmen fest verbundene Achse 27 schwingbar angeordnet, so dafs die Feder zu gleicher Zeit eineAt the end of the angle lever arm c , a short piston rod 25 is articulated at 22, which acts on the spring 24 by means of a disk 23 as with a piston, and is guided accordingly in the interior of the housing 26. The housing 26 is arranged to swing around the axis 27 fixedly connected to the seat frame, so that the spring at the same time a

Zusammendrückung als auch eine Drehung um die Achse 27 erfährt.Compression as well as a rotation about the axis 27 experiences.

Das Verhältnifs der wirkenden Drehmomente ist aus den strichpunktirten Linien zu ersehen.The ratio of the acting torques is shown in the dash-dotted lines to see.

Es bedeuten daselbst 28 und 29 die aus 21 beschriebenen Schwingungsbögen der Achse 20 des Hinterrades und des Gelenkpunktes 22; auf jedem dieser Bogen 28 und 29 sind nebst der vollgezeichneten Mittellage zwei weitere Lagen der Punkte 20 und 22 angedeutet, wobei die Lage 20' mit jener 22', jene 20" mit der Lage 22" übereinstimmt. Schlägt man nun über 21-27 ^a'^s Durchmesser einen Kreis 30 und zieht vom Punkte 27 aus strahlenförmig drei Sehnen durch die Mittellage und die beiden gewählten Lagen des Punktes 22, so zeigen diese Linien die jeweilige Lage der Federachse bezw. die Richtung des Federdruckes in diesen Lagen des Punktes 22 an; verlängert man diese Linien bis zum Bogen 30, so erhält man in den Entfernungen der Schnittpunkte dieser Linien mit dem Bogen 30 von der Kurbelachse 21 die Momentenarme b" b b' der Federkraft.There denote 28 and 29 the oscillation arcs of the axle 20 of the rear wheel and of the pivot point 22 described in FIG. 21; On each of these sheets 28 and 29, in addition to the fully drawn central position, two further positions of the points 20 and 22 are indicated, the position 20 'coinciding with that 22', that 20 "with the position 22". If one now proposes about 21-27 ^a ^'s diameter a circuit 30 and moves from the point 27 from radiating three tendons through the central position and the two selected layers of the point 22, these lines show the respective position of the spring axis BEZW. the direction of the spring pressure in these positions of point 22; If these lines are extended to the arc 30, the moment arms b "b b 'of the spring force are obtained at the distances between the points of intersection of these lines with the arc 30 from the crank axis 21.

Die Gröfse dieses Momentenarmes wird, wenn man den Abstand 21-27 mit m, und den variablen Winkel, den die Federachse mit dieser Geraden umschliefst, mit A bezeichnet, durch den Werth m sin A, und das Moment der variablen Federkraft F mit Bezug auf den Punkt 21 durch Fm sin A bestimmt.If the distance 21-27 is designated by m, and the variable angle that the spring axis encloses with this straight line, the size of this moment arm is denoted by A , by the value m sin A, and the moment of the variable spring force F with reference to the point 21 is determined by Fm sin A.

Diesem Momente soll durch jenes des Raddruckes R das Gleichgewicht gehalten werden, so dafs, da der Momentenarm von -R annähernd gleich α verbleibt, für das Gleichgewicht des Feder- und Raddruckes die GleichungThe equilibrium of this moment is to be kept by that of the wheel pressure R , so that, since the moment arm of -R remains approximately equal to α , the equation for the equilibrium of the spring and wheel pressure

a R = Fm sin A a R = Fm sin A

besteht.consists.

Da mit wachsendem R der Werth m sin A sich verkleinert, so mufs, um Gleichgewicht herzustellen, F nicht in demselben, sondern in weit gröfserem Verhältnisse wachsen, woraus hervorgeht, dafs die Zusammendrückung der Feder eine viel bedeutendere sein wird, als in dem Falle, in welchem Rad- und Federdruck sich direct das Gleichgewicht halten.Since the value m sin A decreases with increasing R , then, in order to establish equilibrium, F must grow not in the same but in a much larger ratio, from which it follows that the compression of the spring will be much more important than in the case in which wheel and spring pressure are directly in balance.

Es wird infolge dessen eine relativ geringe Differenz des äufseren Raddruckes eine relativ bedeutende Aenderung der Spannung der Feder, und in weiterer Folge auch Schwingungen in Bezug auf die Radachse hervorrufen, deren Amplituden weit gröfser sind, als sie es wären, wenn Feder- und Raddruck direct einander entgegen wirken würden.As a result, a relatively small difference in the external wheel pressure becomes a relative one significant change in the tension of the spring, and subsequently also vibrations in With respect to the wheel axle, the amplitudes of which are far greater than they would be, if spring and wheel pressure would directly oppose each other.

In analoger Weise wird der Druck des Vorderrades auf die Feder übertragen; doch erfordert die Anwendung dieser Construction auf das Vorderrad noch eine besondere Einrichtung, die im Folgenden beschrieben werden soll.The pressure of the front wheel is transferred to the spring in an analogous manner; but the application of this construction to the front wheel requires a special device, which will be described below.

In der Lenkstangenhülse 1 ist in üblicher Weise ein zweites Rohr 2 drehbar gelagert, in welchem die in ihrer Höhenlage verstellbare Lenkstange 18 des Fahrrades mittels der Klemmschrauben 3 festgehalten ist.In the handlebar sleeve 1, a second tube 2 is rotatably mounted in the usual way, in which the height-adjustable handlebar 18 of the bicycle by means of the clamping screws 3 is recorded.

Die Rohrspindel 6 der Vorderradgabel S ist im Gegensatze zu den bekannten Constructionen nicht starr mit dem Rohre 2 verbunden, oder wird nicht vom letzteren Rohre gebildet, sondern ist in demselben frei verschiebbar angeordnet und bildet die Verbindungsstange oder Koppel eines Lemniscoidenlenkers, dessen Gegenlenker 7 und 8 um feste Punkte 9 und 10 der Hülse 2 schwingen.In contrast to the known constructions, the tubular spindle 6 of the front fork S is not rigidly connected to the tube 2, or is not formed by the latter tube, but is arranged freely movable in the same and forms the connecting rod or coupling of a Lemniscoidenlenker, its counter-links 7 and 8 swing around fixed points 9 and 10 of the sleeve 2.

Der seitlichen freien Bewegung des Rohres 6 in dem Rohre 2 ist durch entsprechende Dimensionirung dieser Rohre Rechnung getragen.The lateral free movement of the tube 6 in the tube 2 is due to appropriate dimensioning these tubes are taken into account.

Das Ende des Lenkers 8 bezw. α ragt durch einen Schlitz der Stützstange 4 von der Lenkstange 18 nach innen, und wird von dem zu einem Gelenkauge gebildeten obersten Ende der Rohrspindel 6 gelenkartig erfafst.The end of the handlebars 8 respectively. α protrudes inward from the handlebar 18 through a slot in the support rod 4 and is articulated by the uppermost end of the pipe spindle 6, which is formed into a hinge eye.

Der Gegenlenker α bildet zu gleicher Zeit den einen Arm eines Winkelhebels, an dessen zweiten Arm c eine kurze Kolbenstange 17 angelenkt ist, welche mittels einer Scheibe 15 wie mit einem Kolben auf die Feder 16 wirkt, und im Innern des Federgehäuses, analog wie beim Hinterrad, entsprechend geführt ist.The counter link α at the same time forms one arm of an angle lever, to the second arm c of which a short piston rod 17 is articulated, which acts on the spring 16 by means of a disk 15 as with a piston, and inside the spring housing, analogous to the rear wheel , is guided accordingly.

Das Federgehäuse ist um die Achse 12 drehbar gelagert.The spring housing is rotatably mounted about the axis 12.

Die Drehachsen 10 und 12 sind in Gabeln 13 und 14 gelagert, welche mit der Fahrrad-Lenkstangenachse 2 mittels der Schrauben 3 geklemmt sind, derart fest verbunden, dafs in üblicher Weise durch Drehung der Lenkstange 18 und deren Achse 2 die Vorderradgabel sammt dem ganzen Uebertragungsmechanismus, sowie auch die Gabelspindel 6 initgedreht wird.The axes of rotation 10 and 12 are in forks 13 and 14 mounted, which with the bicycle handlebar axis 2 are clamped by means of the screws 3, so firmly connected that in The front fork is usually rotated by rotating the handlebar 18 and its axis 2 together with the entire transmission mechanism, as well as the fork spindle 6 is rotated will.

Wie ersichtlich, wirken auch hier Raddruck und Federkraft an einem Winkelhebel a c einander entgegen, wodurch das oben erläuterte Resultat erreicht wird.As can be seen, here, too, the wheel pressure and the spring force counteract one another on an angle lever ac , as a result of which the result explained above is achieved.

In den Fig. 2 und 3 ist die gelenkige Verbindung der Hinterradgabel um die Kugellagerbüchsen der Tretkurbelachse bezw. mit dem Rahmen in einem Horizontalschnitte nach H-K der Fig. 3 und einem Verticalschnitte nach D-F der Fig. 2 dargestellt.In Figs. 2 and 3, the articulated connection of the rear fork to the ball bearing bushes of the crank axle BEZW. shown with the frame in a horizontal section according to HK of FIG. 3 and a vertical section according to DF of FIG.

Wie aus diesen Darstellungen ersichtlich, sind die Rohrschuhe 36 mit zwei das Kurbellager umfassenden Klemmringen 37 und dem Stege 44 aus einem Stücke hergestellt, welche durch einen von den Klemmschrauben 38 erfafsten Bolzen 39 gegen einander abgesteift werden.As can be seen from these illustrations, the tubular shoes 36 with two are the crank bearings comprising clamping rings 37 and the webs 44 made of one piece, which braced against each other by a bolt 39 gripped by the clamping screws 38 will.

An den Stirnseiten der Klemmringe 37 sind die beiden Kugellagerhülsen 40 eingeschraubt, welche die Kugelkränze 42, 43 aufnehmen.The two ball bearing sleeves 40 are screwed into the end faces of the clamping rings 37, which the ball races 42, 43 receive.

Durch die Anwendung einer Kugellagerung für die Gabel 37,44,37 dieses Gelenkes wird der Vortheil erreicht, mittels der Lagerbüchsen 40 die Lagerung desselben leicht, sicher und streng nachstellen zu können, so dafs die vorkommenden Seitenstöfse des Hinterrades kein seitliches Schlottern des Winkelhebelrahmens im Gefolge haben, wie es bei Verwendung von Lagerbüchsen ohne Kugeln mehr oder weniger sonst stets der Fall wäre.By using a ball bearing for the fork 37,44,37 of this joint the advantage achieved, by means of the bearing bushes 40, the storage of the same is easy, to be able to readjust safely and strictly, so that the occurring side bumps of the rear wheel have no lateral wobbling of the angle lever frame as a result, as is the case with Use of bearing bushes without balls more or less would otherwise always be the case.

Hinsichtlich dieser, sowie auch anderer hier vorkommenden Gelenkverbindungen ist zu bemerken, dafs dieselben zum Theile auch seitliche Stöfse aufzunehmen die Aufgabe haben, und daher vortheilhafterweise mit Doppelkugellagern versehen werden können.With regard to this, as well as other joint connections occurring here, it should be noted that that some of them also have the task of receiving lateral bumps, and therefore advantageously with double ball bearings can be provided.

Claims

Patent Claims:

A resilient bicycle frame, in which each wheel on an arm one on the the seat supporting frame is mounted on the rotatable angle lever and the other Arm of the angle lever acts on a spring suspended from the fixed frame, thereby characterized in that each spring swings around an axis fixedly mounted in the frame in such a way that with increasing spring tension the moment arm of the same shortens itself automatically.

An embodiment of the arrangement identified under 1., in which the front fork forms the coupling of a Lemniscoidenlenker, whose counter-link swing around fixed points which are rotatably arranged in the frame about an axis.

1 sheet of drawings.