DE19932176A1 - Sprung rear suspension for rear axle of bicycle - Google Patents

Sprung rear suspension for rear axle of bicycle

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DE19932176A1
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Christian Walther
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00Axle suspensions
    • B62K25/04Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/28Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with pivoted chain-stay
    • B62K25/286Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with pivoted chain-stay the shock absorber being connected to the chain-stay via a linkage mechanism

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The sprung rear wheel suspension is used on a bicycle. It has a pivot near the chain (K) which extends between a sprocket on the fixed axle (T) on the bicycle frame and the moving axle (H) carrying the rear wheel. The mounting (3) for the spring (4) extends rearward from an anchorage piece on the frame (R). There is a two-part lever (1) which engages on either side of the spring and supports the moving rear axle. The suspension includes a hinged lever (2) between the two-part lever and the frame.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zweirad mit einer gefederten Hinterradaufhängung.The present invention relates to a two-wheeler with a sprung rear suspension.

Bei Trekking Bikes, Mountain Bikes oder City Bikes besteht seit mehreren Jahren ein Trend, den Rahmen über eine gefederte Hinterradaufhängung abzufedern und somit sowohl sportliches Fahren als auch Alltagsfahren zu ermöglichen, das die Gelenke und die Wirbelsäule im wesentlichen entlastet und ein ermüdungsfreieres Fahren ermöglicht.With trekking bikes, mountain bikes or city bikes a trend for several years, the frame over a sprung Suspension rear suspension and thus both sporty Driving as well as everyday driving allow the joints and the spine is essentially relieved and an enables fatigue-free driving.

Im Markt haben sich zwei unterschiedliche Baugruppen von gefederten Hinterradaufhängungen durchgesetzt. Die erste Baugruppe Eingelenker genannt, zeichnet sich durch eine im wesentlichen horizontal verlaufende Hinterradschwinge aus, die über ein vorderes Drehlager am Rahmen angelenkt ist und deren hintere Ausfallenden das Hinterrad tragen. Die Abstützung der Schwingen erfolgt über eine Federanordnung, die sich zwischen dem Rahmen und nach oben ragenden Abstützungsprofilen der Schwinge erstreckt. Die Stützanordnung selbst kann sich dabei von der senkrechten bis zur waagrechten in alle möglichen Richtungen erstrecken. Das vordere Schwenklager der Schwinge ist vorzugsweise auf der Höhe des Kettenzugpunkts des vorderen Kettenblattes angeordnet, wodurch unterschiedliche Lastsituationen sich neutral auf das Federverhalten auswirken, d. h. höhere Antriebskräfte rufen kein Ein- oder Ausfedern des Hinterbaues hervor. Vorteile dieses Systems sind eine günstige Herstellbarkeit, geringes Gewicht, geringe Verschleißanfälligkeit und ein gutes Federverhalten. Eine Variante dieser Baugruppe stellt der sogenannte I-Drive dar, eine Antriebsschwinge, bei der die Position des Tretlagers der Auslenkung der Schwinge angepaßt wird.There are two different assemblies on the market sprung rear wheel suspensions enforced. The first Assembly called joint, is characterized by an im essentially horizontally extending rear swing arm, which is articulated to the frame via a front pivot bearing and their rear dropouts carry the rear wheel. The support of the Swinging takes place via a spring arrangement which is between the frame and upstanding support profiles Swing arm stretches. The support arrangement itself can do this from vertical to horizontal in all sorts Directions. The swing arm's front pivot bearing is preferably at the level of the chain pull point of the front Chainring arranged, making different Load situations have a neutral effect on spring behavior, d. H. higher driving forces do not call for the spring to compress or rebound Rear triangle. Advantages of this system are cheap Manufacturability, light weight, light weight Susceptibility to wear and good spring behavior. A The so-called I-Drive represents a variant of this module, a swing arm, in which the position of the bottom bracket Deflection of the rocker is adjusted.

Nachteile dieser der oben genannten Eingelenker sind Antriebseinflüsse in der Federung. Falls auf dem vorderen Tretlager unterschiedliche Kettenblätter, d. h. Kettenblätter mit unterschiedlichen Radien verwendet werden. In diesem Fall kann das Schwenklager für die Hinterradschwinge nicht genau auf den Kettenzugpunkt gesetzt werden, sondern beispielsweise nur in Höhe des mittleren Kettenblattes.Disadvantages of these of the above articulated joints are Drive influences in the suspension. If on the front Bottom bracket different chainrings, d. H. Chainrings with different radii can be used. In this case the pivot bearing for the rear swing arm cannot be exactly  be placed on the chain pull point, but for example only at the level of the middle chainring.

Die zweite Baugruppe wird durch sogenannte Viergelenker gebildet, die eine horizontale Hinterradschwinge haben, welche vorne am Rahmen und hinten im Bereich des Ausfallendes über den sogenannten Horst Link mit einer mehr vertikal verlaufenden Federabstützung gelenkig verbunden ist, innerhalb der die Federanordnung für die Abstützung der Schwinge angeordnet ist. Die Abstützung besteht hierbei auch aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Streben, wobei die Federanordnung in der Regel im Gelenkbereich dieser Abstützung vorgesehen ist. Die Hinterradachse wird hierbei nicht um das vordere Schwenklager der Hinterradschwinge geschwenkt, sondern in Art einer translatorischen Bewegung im wesentlichen vertikal nach oben mit einer geringen Drehkomponente nach vorne bewegt. Hierbei schwingt das hintere Ausfallende um einen virtuellen Drehpunkt, der in der Regel vor dem Tretlager liegt. Durch diese aufwendigere Konstruktion werden Antriebseinflüsse in der Federung weitgehend eliminiert und die Federung wird durch Bremsen kaum beeinträchtigt. Andererseits hat dieses Konzept viele Dreh- und Lagerpunkte, wodurch eine aufwendige, wartungs- und verschleißanfällige Konstruktion mit zumeist einem hohen Gewicht und geringer Seitensteifigkeit geschaffen wird.The second assembly is through so-called four-link formed, which have a horizontal rear swing arm, which at the front of the frame and at the rear in the area of the dropout the so-called Horst Link with a more vertical one extending spring support is articulated within which is the spring arrangement for supporting the rocker is arranged. The support also consists of two hinged struts, the Spring arrangement usually in the joint area of this support is provided. The rear wheel axle is not about that front pivot bearing of the rear swing arm pivoted, but essentially in the manner of a translatory movement vertically upwards with a small turning component moved in front. Here, the rear dropout swings around a virtual fulcrum, usually in front of the bottom bracket lies. Due to this more complex construction Drive influences in the suspension largely eliminated and the suspension is hardly affected by braking. On the other hand, this concept has many hinge and bearing points, which makes a complex, maintenance and wear-prone Construction with mostly a high weight and less Lateral stiffness is created.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Zweirad mit einer Hinterradaufhängung zu schaffen, die mit geringem Aufwand eine hohe Seitensteifigkeit aufweist und Antriebseinflüsse in der Federung weitgehend eliminiert.It is therefore an object of the invention to have a two-wheeler To create rear suspension that with little effort has high lateral rigidity and drive influences in the Suspension largely eliminated.

Diese Aufgabe wird durch ein Zweirad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This task is carried out by a two-wheeler with the characteristics of Claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are the subject of the subclaims.

Erfindungsgemäß wird eine zweiteilige Schwinge geschaffen, die aus einer längenvariablen Hauptschwinge und einem mit diesem schwenkbar verbundenem Lenkhebel besteht. According to the invention, a two-part swing arm is created, which from a variable-length main swing arm and one with this there is pivotally connected steering lever.  

Die Hauptschwinge ist an ihrem in Fahrtrichtung vorderen Ende an dem Rahmen angelenkt und trägt an ihrem hinteren Ende die Ausfallenden zum Halten des Hinterrades. In ihrem vorderen bis mittleren Bereich ist die Hauptschwinge gelenkig mit dem Lenkhebel verbunden, der unterhalb des rahmenseitigen Drehgelenks der Hauptschwinge gelenkig mit dem Rahmen verbunden ist. Der Lagerpunkt des Lenkhebels am Rahmen ist jedoch beabstandet zum Tretlager angeordnet, wodurch im Gegensatz zum Stand der Technik keine störenden Dreh- und Schwenklager für die Schwinge im unmittelbaren Bereich des Tretlagers ausgebildet sind. Dies ermöglicht etwa den Einbau von Antriebslagerschaltungen wie zum Beispiel Planetengetriebe etc. Zudem kann die Lenkhebellagerung wie auch der Lenkhebel selbst breit dimensioniert werden, da sich der rahmenseitige Lagerpunkt oberhalb der Kettenantriebsblätter befindet, und somit die Kettenantriebsblätter keine raumliche Begrenzung für den Lenkhebel darstellen, mit der Folge, daß die Seitensteifigkeit erhöht wird. Zur Abstützung der Schwinge ist eine Federung vorgesehen, die in der Regel im vorderen bis mittleren Bereich der Hauptschwinge angreifen wird. Jedoch ist auch ein Zusammenwirken der Federanordnung mit dem Lenkhebel nicht ausgeschlossen.The main swing arm is at its front end in the direction of travel hinged to the frame and carries at its rear end Dropouts to hold the rear wheel. In her front up the main swing arm is articulated with the middle area Steering lever connected below the frame side Swivel joint of the main swing arm articulated to the frame connected is. The bearing point of the steering lever on the frame is but spaced from the bottom bracket, which in In contrast to the prior art, no disruptive turning and Swivel bearing for the swing arm in the immediate area of the Bottom bracket are formed. This enables installation, for example of drive bearing circuits such as planetary gears etc. In addition, the steering lever bearing as well as the steering lever themselves be dimensioned wide, since the frame-side Bearing point is located above the chain drive blades, and thus the chain drive blades have no spatial limitation for represent the steering lever, with the result that the Lateral stiffness is increased. To support the swing arm a suspension is provided, which is usually in the front to middle section of the main swingarm will attack. However is also an interaction of the spring arrangement with the steering lever not excluded.

Die Federanordnung kann sich vorzugsweise direkt im Bereich der längenvariablen Schubanordnung der Hauptschwinge erstrecken; die Schubanordnung befindet sich in der Regel im vorderen Bereich der Hauptschwinge zwischen der Anlenkung am Rahmen und dem Schwenklager des Lenkhebels an der Hauptschwinge. Durch die erfindungsgemäße Kombination einer längenvariablen Schubanordnung und dreier Drehgelenke wird beim Einfedern des Hinterrades die Hinterradachse durch Vermittlung des Lenkhebels geschwenkt und gleichzeitig taucht die Schubanordnung ein, wodurch die Länge der Hauptschwinge verkürzt wird. Beim Ein- und Ausfedern innerhalb des Auslenkungsbereiches der Federung schwingt somit die Hinterradachse um einen virtuellen Drehpunkt V, der in Fahrtrichtung gesehen vor dem Tretlager und/oder über dem Tretlager liegen kann, und zwar in einer Höhe, welche dem Kettenzugpunkt des vorderen Kettenblattes entspricht.The spring arrangement can preferably be located directly in the area the length-variable thrust arrangement of the main rocker extend; the thrust arrangement is usually in the front area of the main swing arm between the linkage on Frame and the pivot bearing of the steering lever on the Main swingarm. The combination of a variable-length thrust arrangement and three swivel joints when the rear wheel is deflected, through the rear wheel axle Mediation of the steering lever pivoted and immersed at the same time the thrust assembly, increasing the length of the main rocker is shortened. When compressing and rebounding within the Deflection range of the suspension thus swings Rear wheel axle around a virtual pivot point V, which in Direction seen in front of the bottom bracket and / or above the  Bottom bracket can be at a height that the Chain pull point of the front chainring corresponds.

Auf diese Weise erhält man die Federungsvorteile eines Viergelenkers, d. h. kaum spürbare Antriebseinflüsse in der Federung, ohne jedoch in unmittelbarer Nähe des Tretlagers ein Gelenk plazieren zu müssen und darüber hinaus hohe Seitensteifigkeit des Hinterbaus.In this way you get the suspension benefits of a Four-bar, d. H. hardly noticeable drive influences in the Suspension, but without in the immediate vicinity of the bottom bracket Need to place the joint and also high Lateral rigidity of the rear triangle.

Das Federungsverhalten der Hinterradschwinge wird somit durch eine Drehbewegung als auch durch eine Schubbewegung definiert.The suspension behavior of the rear swing arm is thus determined by defines a rotary motion as well as a pushing motion.

Die kombinierte Dreh-Schubbewegung der Ausfallenden beim Einfedern wird nochmals kurz beschrieben. Beim Einfedern wird die Hauptschwinge um das rahmenseitige Schwenklager gedreht (Drehbewegung). Zum anderen wird die Hauptschwinge durch eine Verkürzung der Schubanordnung die in der Regel als Teleskopanordnung ausgebildet ist, zusammengeschoben, d. h. verkürzt (Schubbewegung). Der Lenkhebel dreht dabei um seine rahmenseitige Lagerung. Diese Dreh-Schubbewegung der Hauptschwinge läßt die Hinterradachse um ein virtuelles Drehzentrum drehen, ohne daß sich der Abstand zwischen dem virtuellen Drehzentrum und der Hinterradachse erheblich verändert. Während die Hauptschwinge ohne Vorsehen des Lenkhebels um das Rahmenseitige Schwenklager der Hauptschwinge drehen würde, wird durch die Zwischenschaltung des Lenkhebels erreicht, daß die Ausfallenden in der Tat um das virtuelle Drehzentrum schwenken. Der Lenkhebel beeinflußt somit sowohl das Schwenkverhalten als auch das Schubverhalten der Hauptschwinge. Er ist dabei vorzugsweise im Bereich zwischen der Mitte und dem vorderen Viertel der Hauptschwinge derart angelenkt, daß die Schubanordnung der Hauptschwinge zwischen deren rahmenseitigen Drehlager und dem Anlenkungspunkt des Lenkhebels liegt. Die beanspruchte Hinterradaufhängung des Zweirades läßt sich selbstverständlich mit allen üblichen Rahmengeometrien und bekannten Ausgestaltungen der vorderen Radaufhängung wie feste Vorderradgabel, gefederte Vorderradgabel, Parallelogrammfederung etc. kombinieren. Die Erfindung eignet sich für Fahrräder als auch für motorisch angetriebene Fahrzeuge wie Mofas und Krafträder, insbesondere Enduros und Moto Cross-Räder.The combined twist-push movement of the dropouts on the Compression is briefly described again. When compressing the main swing arm is rotated around the frame-side pivot bearing (Rotary motion). On the other hand, the main swing arm is replaced by a Shortening the thrust arrangement which is usually called Telescope arrangement is formed, pushed together, d. H. shortened (pushing movement). The steering lever rotates around his frame-side storage. This rotary pushing movement of the The main swing arm leaves the rear wheel axle around a virtual one Turn the center of rotation without the distance between the virtual turning center and the rear wheel axle considerably changed. While the main swingarm is not provided Steering lever around the frame side pivot bearing of the main swing arm would turn through the interposition of the steering lever accomplished that the dropouts are indeed virtual Swivel center of rotation. The steering lever thus affects both the swing behavior as well as the thrust behavior of the Main swingarm. It is preferably in the range between the middle and the front quarter of the main wing like this articulated that the thrust arrangement of the main rocker between their frame-side pivot bearing and the articulation point of the Steering lever is. The claimed rear suspension of the Two-wheelers can of course be used with all usual Frame geometries and known designs of the front Suspension like fixed front fork, sprung Combine front fork, parallelogram suspension etc. The Invention is suitable for bicycles as well as for motor  powered vehicles such as mopeds and motorcycles, in particular Enduro and moto cross bikes.

Eine sehr kompakte Bauweise läßt sich erzielen, wenn die Federanordnung parallel zur Schubanordnung ausgebildet, insbesondere in der Schubanordnung integriert ist. Vorzugsweise ist die Schubanordnung als Teleskopanordnung mit einer Schubstange und einem Tauchrohr ausgebildet, wobei entweder das Tauchrohr oder die Schubstange schwenkbar am Rahmen angelenkt ist und mit dem komplementären Teleskopelement, nämlich Schubstange oder Tauchrohr am Körper der Hauptschwinge zusammenwirkt.A very compact design can be achieved if the Spring arrangement parallel to the thrust arrangement, is integrated in particular in the thrust arrangement. The push arrangement is preferably a telescopic arrangement a push rod and a dip tube, wherein either the dip tube or the push rod swiveling on Frame is articulated and with the complementary Telescopic element, namely push rod or dip tube on the body the main link works together.

Möglich ist auch, daß beidseitig des Hinterrades jeweils eine Schubanordnung angeordnet ist. Vorzugsweise sind dann zwei Federanordnungen in den zwei Schubanordnungen integriert.It is also possible that one on each side of the rear wheel Thrust arrangement is arranged. Then there are preferably two Spring arrangements integrated in the two slide arrangements.

Bei einer beidseitig das Hinterrad umgreifenden Schwinge können selbstverständlich Verbindungsstreben an den beiden Seitenstreben der Schwinge vorgesehen sein, um die Seitenstabilität der gesamten Hinterradschwinge zu erhöhen.With a swing arm that grips the rear wheel on both sides can of course connecting struts on the two Side struts of the rocker may be provided to the Increase the lateral stability of the entire rear swing arm.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigenThe invention is illustrated below by way of example schematic drawing described. In this show

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Federanordnung in der Schubanordnung integriert ist, Fig. 1 shows a first embodiment of the invention, in which the spring arrangement is integrated in the pusher assembly,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des Zweirads mit einer parallel zur Schubanordnung der Hauptschwinge angeordneten Federanordnung im ausgefederten Zustand zusammen mit zwei Detailaufsichten. Fig. 2 is a side view of a second embodiment of the two-wheeler with a spring arrangement arranged parallel to the thrust arrangement of the main rocker in the sprung-out state together with two detailed views.

Fig. 3 eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 2 im eingefederten Zustand und Fig. 3 is a side view of the embodiment of FIG. 2 in the sprung state and

Fig. 4 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung mit vertikal ausgerichteter Federanordnung. Fig. 4 is a side view of a third embodiment of the invention with a vertically aligned spring arrangement.

Fig. 1 zeigt den hinteren Rahmenteil R eine Fahrrades mit Hinterradaufhängung, Antrieb und Hinterrad 10. Das Hinterrad 10 ist mit seiner Achse 12 an einer zweiteiligen Hinterradschwinge aufgehängt, die aus einer Hauptschwinge 14 und einem mit der Hauptschwinge 14 über ein Drehgelenk 16 verbundenen Lenkhebel 18 besteht. Die Hauptschwinge 14 besteht aus einem beidseitig des Hinterrades 10 sich erstreckenden Oberrohr 20 und Unterrohr 22. die an ihrem hinteren Verbindungspunkt das Ausfallende für die Aufnahme der Hinterradachse 12 bilden. An ihrem vorderen Ende tragen die beiden Rohre 20, 22 das Tauchrohr 24. einer Schubanordnung, in die eine Schubstange 26 eintaucht, deren vorderes Ende das vordere Ende der Hauptschwinge 14 bildet. An ihrem vorderen Ende ist die Hauptschwinge 14 mittels des Schubrohres 26 in einem rahmenseitigen Drehgelenk 28 gehalten. Fig. 1 shows the rear frame part R a bicycle with rear suspension, drive and rear wheel 10. The rear wheel 10 is suspended with its axle 12 on a two-part rear wheel swing arm, which consists of a main swing arm 14 and a steering lever 18 connected to the main swing arm 14 via a swivel joint 16 . The main rocker 14 consists of an upper tube 20 and a lower tube 22 which extend on both sides of the rear wheel 10 . which form the dropout for receiving the rear wheel axle 12 at their rear connection point. The two tubes 20 , 22 carry the dip tube 24 at their front end. a thrust assembly into which a push rod 26 is immersed, the front end of which forms the front end of the main rocker 14 . At its front end, the main rocker 14 is held in a frame-side swivel joint 28 by means of the push tube 26 .

Der Lenkhebel 18 ist mit seinem vorderen Ende an einem rahmenseitigen Drehgelenk 30 gehalten, das beabstandet zum Antriebslager 32, und außerhalb des Durchmessers des Kettenrades 34 angeordnet ist. Das hintere hauptschwingenseitige Drehlager 16 des Lenkhebels 18 befindet sich im vorderen Bereich der Hauptschwinge 14 unterhalb des Tauchrohres 24, nämlich im Bereich zwischen dem vorderen Drittel und der Mitte der Hauptschwinge. Das vordere Kettenrad 34 ist mit einem hinterradseitigen Kettenrad 36 über eine Antriebskette 38 verbunden.The steering lever 18 is held at its front end on a frame-side swivel joint 30 , which is arranged at a distance from the drive bearing 32 and outside the diameter of the chain wheel 34 . The rear main swing-side pivot bearing 16 of the steering lever 18 is located in the front area of the main swing arm 14 below the dip tube 24 , namely in the area between the front third and the center of the main swing arm. The front sprocket 34 is connected to a rear sprocket 36 on the rear wheel via a drive chain 38 .

Die Hinterradaufhängung ist somit im wesentlichen durch zwei gelenkig miteinander verbundene Schwingenteile 14, 18 definiert, die drei Lagerpunkte 16, 28, 30 und eine Schubanordnung 24, 26 aufweisen.The rear wheel suspension is thus essentially defined by two articulated rocker parts 14 , 18 , which have three bearing points 16 , 28 , 30 and a push arrangement 24 , 26 .

Nachfolgend soll kurz die Wirkungsweise erläutert werden. Beim Einfedern des Hinterrades findet eine Schwenkbewegung um das rahmenseitige Drehgelenk 28 der Hauptschwinge 14 statt. The mode of operation will be briefly explained below. When the rear wheel is deflected, a pivoting movement takes place about the frame-side pivot joint 28 of the main rocker 14 .

Gleichzeitig findet auch eine Schwenkbewegung der Hauptschwinge um den gelenkig zwischen Rahmen und Hauptschwinge angeordneten Lenkhebel 18 statt, wodurch die Schubanordnung 24, 26 der Hauptschwinge eintaucht. Hierbei wird die Hinterradachse 12 an den Ausfallenden der Hauptschwinge 14 um ein imaginäres Drehzentrum V geführt, welches sich in etwa in der Höhe des Kettenzugpunktes, jedoch weit vor dem Antriebslager befindet. Auf diese Weise werden hinsichtlich der Antriebsneutralität die gleichen Eigenschaften wie bei einer Vier-Gelenkfederung erzielt, jedoch mit einer weitaus weniger aufwendigen Anordnung und mit weniger Drehpunkten. Gleichzeitig ist es sehr einfach möglich, im Bereich der Schubanordnung ein Dämpfungselement vorzusehen. Wie aus der Zeichnung deutlich sichtbar ist, ist ein großer Bereich um das Antriebs- oder Tretlager 32 herum freigehalten. So gibt es im Gegensatz um Stand der Technik kein Drehgelenk im Bereich des vorderen Kettenblattes 34. Dies ermöglicht es, ausgefeilten Schaltungen, etwa vierzehn- und mehrgängige Planentenschaltungen in Form von Tretlagerschaltungen im Bereich der vorderen Antreibsachse 32 und damit nur ein Kettenrad vorzusehen. Bei obengenannter Ausführungsform ist die Federanordnung in nicht sichtbarer Weise am hinteren Ende des Tauchrohres 24 angeordnet.At the same time, a pivoting movement of the main rocker takes place around the steering lever 18 , which is articulated between the frame and the main rocker, whereby the thrust arrangement 24 , 26 of the main rocker is immersed. Here, the rear wheel axle 12 is guided on the dropouts of the main rocker 14 around an imaginary center of rotation V, which is approximately at the height of the chain pull point, but far in front of the drive bearing. In this way, in terms of drive neutrality, the same properties are achieved as with a four-joint suspension, but with a far less complex arrangement and with fewer pivot points. At the same time, it is very easy to provide a damping element in the area of the thrust arrangement. As can be clearly seen from the drawing, a large area around the drive or bottom bracket 32 is kept free. In contrast to the prior art, there is no swivel joint in the area of the front chainring 34 . This makes it possible to provide sophisticated circuits, such as fourteen-gear and multi-speed planetary gearshifts in the form of bottom bracket circuits in the area of the front drive axle 32, and thus only one chain wheel. In the above-mentioned embodiment, the spring arrangement is arranged in a manner that is not visible at the rear end of the dip tube 24 .

Fig. 2 und 3 zeigen einen Fahrradrahmen mit einer einfachen Konstruktion der Hinterradschwinge. Identische oder funktionsgleiche Teile sind hierbei teilweise mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 2 and 3 illustrate a bicycle frame with a simple structure of the rear swing arm. Parts that are identical or functionally the same are sometimes provided with the same reference numerals.

Die Hinterradschwinge 14 ist hier durch zwei Seitenprofile 40 gebildet, die sich beidseitig des Hinterrades erstrecken und an ihrem hinteren Ende die Ausfallenden 42 tragen. Die beiden Schwingenstreben 40 sind über quer zur Fahrtrichtung verlaufende horizontale Verbindungsstreben 44 versteift, wobei von der vorderen Versteifung 44 eine Schubstange 46 nach vorne ragt, die in ein Tauchrohr 48 der Schubanordnung eintaucht. Das Tauchrohr 48 ist über das Drehgelenk 28 an dem Rahmen schwenkbar gelagert. Von den Verbindungsstreben 44 ragt ein erster Haltearm 50 nach oben, in dem das rückwärtige Ende einer Federanordnung 52 gehalten ist. Das vordere Ende der Federanordnung 53 ist an einem Arm 54 gehalten, der sich von dem Tauchrohr 58 im wesentlichen senkrecht nach oben erstreckt. Die Federanordnung 52 erstreckt sich somit parallel zu Schubanordnung 46, 48 der Hauptschwinge 14. In der von Fig. 2 nach unten projizierten Aufsicht des Lenkhebels 18 ist deutlich, daß der Lenkhebel 18 aus zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Streben 56 besteht, die über zwei Quertraversen 58 miteinander verbunden sind. Die Wirkungsweise dieser Hinterradfederung ist bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden. Wie aus dieser Zeichnung ersichtlich ist die Hauptschwinge durch Verwendung einfacher Schwingenstreben 40, z. B. Rohr- oder Kastenprofile wesentlich einfacher aufgebaut als in Fig. 1. Zudem wird deutlich, daß durch die Querversteifung 44 der Hauptschwinge 14 und die Quertraversen 58 des Lenkhebels 18 eine sehr seitenstabile Hinterradaufhängung realisiert ist. Durch die Tatsache, daß sich das Tauchrohr 48 der Hauptschwinge 14 zwischen den Rahmen R in Fahrtrichtung gesehen nach vorne erstreckt, wird eine sehr kompakte Anordnung realisiert. Die Federanordnung ist sehr günstig angeordnet, so daß sie leicht ausgewechselt oder in ihrer Federkraft verstellt werden kann. Auch bei dieser Ausführungsform ist das vordere Schwenklager 30 des Lenkhebels 18 wiederum weit entfernt von der Tretlagerachse 32 angeordnet, so daß dort jede Menge Platz für vielfältige Schaltungskonzepte beim vorderen Kettenblatt zur Verfügung steht.The rear swing arm 14 is formed here by two side profiles 40 which extend on both sides of the rear wheel and carry the dropouts 42 at their rear end. The two rocker struts 40 are stiffened via horizontal connecting struts 44 extending transversely to the direction of travel, a push rod 46 projecting forward from the front stiffener 44 and being immersed in a dip tube 48 of the push arrangement. The dip tube 48 is pivotally mounted on the frame via the swivel joint 28 . A first holding arm 50 projects upward from the connecting struts 44 , in which the rear end of a spring arrangement 52 is held. The front end of the spring assembly 53 is supported on an arm 54 that extends substantially vertically upward from the dip tube 58 . The spring arrangement 52 thus extends parallel to the thrust arrangement 46 , 48 of the main rocker 14 . In the top view of the steering lever 18 projected downward from FIG. 2, it is clear that the steering lever 18 consists of two struts 56 which run essentially parallel to one another and are connected to one another via two cross members 58 . The mode of operation of this rear wheel suspension has already been described in connection with FIG. 1. As can be seen from this drawing, the main rocker is by using simple rocker struts 40 , z. B. tubular or box profiles much simpler than in Fig. 1. In addition, it is clear that a very side-stable rear wheel suspension is realized by the transverse stiffening 44 of the main rocker 14 and the cross members 58 of the steering lever 18 . Due to the fact that the dip tube 48 of the main rocker 14 extends forward between the frames R in the direction of travel, a very compact arrangement is realized. The spring arrangement is arranged very cheaply, so that it can be easily replaced or its spring force can be adjusted. In this embodiment, too, the front pivot bearing 30 of the steering lever 18 is in turn arranged far away from the bottom bracket axis 32 , so that there is plenty of space for a variety of shifting concepts for the front chainring.

In Fig. 3 sieht man die Fig. 2 dargestellte Hinterradfederung im eingefederten Zustand. Die Schwingenstreben 40 der Hauptschwinge 14 haben sich hierbei um das vordere Schwenklager 28 der Hauptschwinge 14 und um den Lenkhebel 18, d. h. die zugeordneten Lager 30 und 16, herum in einer kombinierten Schwenkschubbewegung nach vorne oben bewegt wodurch die Schubanordnung nun in eingetauchtem Zustand vorliegt. Die hinteren Ausfallenden 42 haben dabei im wesentlichen eine Kreisbahn um den virtuellen Drehpunkt V zurückgelegt, der auf der Höhe des Kettenzugpunktes der nicht dargestellten Antriebskette liegt. FIG. 3 is illustrated rear suspension 2 in the compressed state sees the FIG.. The rocker struts 40 of the main rocker 14 have moved around the front pivot bearing 28 of the main rocker 14 and around the steering lever 18 , that is to say the associated bearings 30 and 16 , in a combined pivoting thrust movement upwards so that the thrust arrangement is now in the submerged state. The rear dropouts 42 have essentially covered a circular path around the virtual pivot point V, which is at the level of the chain pull point of the drive chain, not shown.

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht. Auch hier sind wiederum identische oder funktionsgleiche Teile zumindest teilweise mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Dargestellt ist wiederum der Rahmen R mit Gabelrohr 60, Rohr für die Sattelstütze 62 und Tretlager 32. Die Hauptschwinge 14 ist hier durch ein Tauchrohr 64 gebildet, das von seinem vorderen Ende 66 bis zum hinteren Ausfallende 42 über eine untere Versteifungsstrebe 68 versteift ist. Diese Versteifungsstrebe 68 trägt das Lager 16 für den Lenkhebel 18. Das vordere Ende der Hauptschwinge 14 ist durch ein vorderes Schwingenteil 70 gebildet, das an seinem hinteren Ende die Schubstange 72 zum Eintauchen in das Tauchrohr 64 aufweist. Auf das vordere Schwingenteil 70 ist ein im wesentlichen horizontal nach hinten ragender Arm 74 aufgeschweißt, der über einen Umlenkmechanismus 76, bestehend aus einer schwenkbar am Rahmen R gehaltenen Wippe 78 und einem Verbindungsarm 80 besteht, der die Wippe 78 mit dem Befestigungsarm 74 des vorderen Schwingenteils 70 verbindet. Der andere Arm der Wippe 78 ist mit dem oberen Ende der Federanordnung 82 verbunden, deren unteres Ende am Rahmen R festgelegt ist. Diese Ausführungsform dient vor allem dazu, einem sog. Durchschlagen des gefederten Hinterbaus bei hoher Belastung entgegenzuwirken. Beim Einfedern gleitet die Schubanordnung 64, 72 ineinander, so daß der Wirkungshebel der Federung vergrößert wird, denn der Abstand der Ausfallenden 42 vom Schwenklager 28 wird beim Einfedern verringert, der Abstand des Anlenkungspunktes 84 vom Schwenklager 28 bleibt jedoch konstant. Dies hat zur Folge, daß das wirksame Hebelverhältnis für die Federanordnung im eingefederten Zustand verbessert ist und somit ein Verhärten der Federung in Abhängigkeit zur Einfederbewegung bewirkt wird. Diese Anordnung eignet sich insbesondere für Cross- und Mountain- Bikes, bei denen sehr oft abschüssige Bergpassagen bewältigt werden. Fig. 4 shows a third embodiment of the invention in side view. Here, too, identical or functionally identical parts are at least partially provided with the same reference symbols. The frame R is again shown with fork tube 60 , tube for the seat post 62 and bottom bracket 32 . The main rocker 14 is formed here by a dip tube 64 which is stiffened from its front end 66 to the rear dropout 42 via a lower stiffening strut 68 . This stiffening strut 68 carries the bearing 16 for the steering lever 18th The front end of the main rocker 14 is formed by a front rocker part 70 , which has the push rod 72 at its rear end for immersion in the dip tube 64 . A substantially horizontally rearwardly projecting arm 74 is welded onto the front rocker part 70 and consists of a deflection mechanism 76 consisting of a rocker 78 pivotally held on the frame R and a connecting arm 80 which connects the rocker 78 to the fastening arm 74 of the front rocker part 70 connects. The other arm of the rocker 78 is connected to the upper end of the spring assembly 82 , the lower end of which is fixed to the frame R. This embodiment primarily serves to counteract what is known as the spring-loaded rear triangle breaking through under high loads. When deflected, the thrust arrangement 64 , 72 slides into one another, so that the action lever of the suspension is increased, because the distance of the dropouts 42 from the pivot bearing 28 is reduced during deflection, but the distance of the articulation point 84 from the pivot bearing 28 remains constant. This has the consequence that the effective lever ratio for the spring arrangement is improved in the spring-in state and thus a hardening of the suspension is effected in dependence on the spring movement. This arrangement is particularly suitable for cross and mountain bikes, where very often downhill mountain passages are mastered.

Die oben genannten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind selbstverständlich nicht auf Fahrräder beschränkt, sondern können auf alle Arten von manuell oder motorgetriebenen Zweirädern, insbesondere mit Kettenantrieb, implementiert werden.The above-mentioned embodiments of the invention are of course not limited to bicycles, but can be used on all types of manual or motor driven  Two-wheelers, especially with chain drive, implemented become.

Claims (10)

1. Zweirad mit einer gefederten Hinterradaufhängung, welche ei­ ne relativ zum Rahmen schwenkbare und mittels einer Federanord­ nung gegen den Rahmen abgestützte Hinterradschwinge aufweist, die sich im wesentlichen horizontal zwischen einer vorderen rahmenseitigen Antriebsachse und dem Hinterrad erstreckt, wobei
  • - die Hinterradschwinge durch wenigstens eine Hauptschwinge (14) und wenigstens einen relativ zur Hauptschwinge (14) schwenkbaren Lenkhebel (18) gebildet ist,
  • - die Hauptschwinge (14) an ihrem vorderen Ende schwenkbar am Rahmen (R) angelenkt ist und an ihrem hinteren Ende die Ausfal­ lenden (42) zur Aufnahme des Hinterrads aufweist,
  • - der Lenkhebel (18) schwenkbar zwischen dem Rahmen und der Hauptschwinge (14) angelenkt ist,
  • - der Lagerpunkt (16) des Lenkhebels (18) an der Hauptschwinge (14) - in Richtung auf ihr vorderes rahmenseitiges Ende - beab­ standet zum Ausfallende (42) angeordnet ist, und
  • - die Hauptschwinge (14) zwischen ihrem Anlenkungspunkt (28) am Rahmen (R) und ihrem Anlenkungspunkt am Lenkhebel (18) zumin­ dest partiell durch eine längenvariable Schubanordnung (24, 26; 46, 48; 64, 72) gebildet ist.
1. Two-wheeler with a sprung rear wheel suspension, which has egg ne pivotable relative to the frame and by means of a Federanord voltage against the frame supported rear swing arm which extends substantially horizontally between a front frame-side drive axle and the rear wheel, wherein
  • - the swing arm rear suspension is formed a relative to the main rocker (14) pivotable steering arm (18) by at least one main link (14) and at least
  • - The main rocker arm ( 14 ) is pivotally connected to the frame (R) at its front end and has the lugs ( 42 ) at its rear end for receiving the rear wheel,
  • - The steering lever ( 18 ) is pivotally articulated between the frame and the main rocker ( 14 ),
  • - The bearing point ( 16 ) of the steering lever ( 18 ) on the main rocker ( 14 ) - towards its front end on the frame side - spaced from the dropout ( 42 ), and
  • - The main rocker ( 14 ) between its articulation point ( 28 ) on the frame (R) and its articulation point on the steering lever ( 18 ) is at least partially formed by a variable-length thrust arrangement ( 24 , 26 ; 46 , 48 ; 64 , 72 ).
2. Zweirad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung (52) parallel zur Schubanordnung (46,48) angeordnet ist.2. Two-wheeler according to claim 1, characterized in that the spring arrangement ( 52 ) is arranged parallel to the thrust arrangement ( 46 , 48 ). 3. Zweirad nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung in der Schubanordnung (24) integriert ist. 3. Two-wheeler according to claim l or 2, characterized in that the spring arrangement is integrated in the thrust arrangement ( 24 ). 4. Zweirad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (16) des Lenkhebels (18) an der Haupt­ schwinge (14) im Bereich zwischen dem vorderen Viertel und der vorderen Hälfte der Hauptschwinge (14) - gemessen vom vorderen rahmenseitigen Schwenklager (28) bis zum hinteren Ausfallende (42) - angeordnet ist.4. Two-wheeler according to one of the preceding claims, characterized in that the pivot bearing ( 16 ) of the steering lever ( 18 ) on the main rocker ( 14 ) in the region between the front quarter and the front half of the main rocker ( 14 ) - measured from the front frame side Pivot bearing ( 28 ) to the rear dropout ( 42 ) - is arranged. 5. Zweirad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschwinge (14) im Auslenkbereich des Ein- /Ausfederns durch die Eintauchbewegung der Schubanordnung (24, 26; 46, 48; 64, 72) in Verbindung mit der Schwenkbewegung am Lenkhebel (18) um ein virtuelles Drehzentrum (V) schwenkt, das in Fahrtrichtung auf oder vor der Antriebsachse (32) und verti­ kal auf der Höhe der Oberkante des Antriebsritzels, des Ket­ tenzugpunkts, liegt.5. Two-wheeler according to one of the preceding claims, characterized in that the main rocker ( 14 ) in the deflection area of the compression / rebound by the immersion movement of the thrust arrangement ( 24 , 26 ; 46 , 48 ; 64 , 72 ) in connection with the pivoting movement on the steering lever ( 18 ) pivots around a virtual center of rotation (V), which is in the direction of travel on or in front of the drive axis ( 32 ) and vertically at the level of the upper edge of the drive pinion, the chain access point. 6. Zweirad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rahmen (R) eine Schubstange (26; 72) der Schubanord­ nung schwenkbar gelagert ist, die mit einem am vorderen Ende der Hauptschwinge (14) ausgebildeten Tauchrohr (24; 64) zusam­ menwirkt.6. Two-wheeler according to one of the preceding claims, characterized in that on the frame (R) a push rod ( 26 ; 72 ) of the Schubanord voltage is pivotally mounted with a dip tube ( 24 ; 64 ) formed at the front end of the main rocker ( 14 ) ) works together. 7. Zweirad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (72) oder das Tauchrohr über eine Federan­ ordnung (82) gegen den Rahmen (R) abgestützt ist, welche eine vertikale Kraftkomponente auf die Schubstange (72) oder das Tauchrohr ausübt.7. Two-wheeler according to claim 6, characterized in that the push rod ( 72 ) or the dip tube is supported via a Federan arrangement ( 82 ) against the frame (R), which exerts a vertical force component on the push rod ( 72 ) or the dip tube. 8. Zweirad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung (82) über einen fest mit der Schubstange (72) verbundenen und im wesentlichen nach hinten weisenden Arm (74) an der Schubstange angelenkt ist.8. Two-wheeler according to claim 7, characterized in that the spring arrangement ( 82 ) via a fixed to the push rod ( 72 ) and substantially rear-facing arm ( 74 ) is articulated on the push rod. 9. Zweirad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (48) der Schubanordnung schwenkbar am Rahmen (R) gelagert ist und die Schubstange (46) von einem Verbindung­ selement (44) zwischen seitlichen Schwingenprofilen (40) nach vorne ragt.9. Two-wheeler according to one of claims 1 to 5, characterized in that the dip tube ( 48 ) of the thrust assembly is pivotally mounted on the frame (R) and the push rod ( 46 ) by a connection element ( 44 ) between side rocker profiles ( 40 ) protrudes at the front. 10. Zweirad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Tauchrohr (48) von seinem rahmenseitigen Anlen­ kungspunkt (28) aus in Fahrtrichtung nach vorne zwischen den Rahmen (R) erstreckt.10. Two-wheeler according to claim 9, characterized in that the dip tube ( 48 ) extends from its frame-side pivot point ( 28 ) in the direction of travel forward between the frame (R).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10041046B4 (en) * 2000-02-11 2006-10-19 Maverick American Llc, Boulder Suspension system for vehicles

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