ES2237305B2 - Suspension trasera para bicicletas. - Google Patents
Suspension trasera para bicicletas.Info
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Abstract
Suspensión trasera para bicicletas, que consta de un cuadrilátero articulado al cuadro de la bicicleta y constituido por un brazo basculante (5), una biela pequeña (7) de 40 mm. de longitud unida (A) pivotantemente por un extremo al brazo basculante (5) y por el otro se une (B) a una biela grande (8) de 108 mm. de longitud que se une (C) pivotantemente al cuadro; un amortiguador (9) unido por un extremo a la unión (B'') de la biela pequeña (7) con la biela grande (8) y por su otro extremo se une (B) al cuadro. De aplicación en bicicletas.
Description
Suspensión trasera para bicicletas.
Se conocen sistemas para lograr suspensiones
traseras para bicicletas de los que constan de un cuadro, un
cuadrilátero articulado unido por sus extremos al cuadro, un
tirante que une el eje de la rueda trasera al cuadrilátero
articulado y que transmite las ondulaciones del terreno, y una
amortiguador que une el cuadro con el cuadrilátero articulado para
amortiguar dicha transmisión.
Citamos como ejemplos las Patentes US6170845,
WO97/43166, US6164676 y otras muchas.
Pero las suspensiones conocidas no son adecuadas
por demasiado duras, demasiado blandas, por falta de versatilidad,
y el usuario desea una suspensión trasera que ofrezca diferentes
posibilidades según el terreno, que sea simple y sea suave, sin
brusquedades.
El solicitante ha estudiado la ubicación precisa
de los puntos de unión del cuadrilátero articulado al cuadro de la
bicicleta, en especial el punto de anclaje superior y los ratios
que se deben de cumplir para lograr una suspensión del gusto del
usuario.
El solicitante ha estudiado las suspensiones
traseras de bicicletas ya existentes y considera que la
caracterización y la cuantificación de la bondad de una suspensión
viene dada por los siguientes criterios, siendo (a) la relación del
recorrido en altura del eje de la rueda trasera entre el recorrido
del amortiguador y siendo (b) el recorrido del amortiguador:
1.- Se ha de producir en toda circunstancia que:
a/b < 3.
Representando en ejes cartesianos la curva f (OY
= a/b); OX = b), se tendrá:
2.- Cuando el punto de anclaje esté lo más
adelantado posible (hacia la rueda delantera) se ha de producir
que:
3-1 : 2'5 < a/b < 3
3-2 : la curva f se aproxima a
una recta.
3.- Cuando el punto de anclaje está lo más
atrasado posible (hacia la rueda trasera) se ha de producir
que:
2_{1}) a/b < 3, junto con
2_{2}) la pendiente de la curva f será
preferentemente negativa al principio y convexa en conjunto.
El solicitante ha desarrollado una suspensión
trasera que cumple dichos requisitos.
En concreto, la suspensión objeto del invento
dispone:
a) un cuadro de estructura triangular con un tubo
en forma de V, un tubo sillín y un tubo diagonal en cuyo entronque
se dispone el eje pedalier;
b) un cuadrilátero articulado constituido por
- b_{1})
- un brazo basculante con un punto de pivotamiento sobre el tubo diagonal, que hace de centro de coordenadas cartesianas de los siguientes elementos
- b_{2})
- una biela pequeña de 40 mm. de longitud unida pivotantemente por un extremo al brazo basculante y por el otro se une a
- b_{3})
- una biela grande de 108 mm. de longitud que se une pivotantemente al cuadro;
c) un amortiguador unido por un extremo a la
unión de la biela pequeña con la biela grande y por su otro extremo
se une al tubo en forma de V en las cercanías del vértice de la V y
en las coordenadas cartesianas X = 131 mm. Y = 269'5 mm.
También se caracteriza porque la unión de la
biela grande al cuadro es un punto de anclaje superior que es una
unión de recorrido deslizante y fijable a voluntad en diferentes
asientos.
También se caracteriza porque el asiento inferior
del anclaje superior está en las coordenadas X = - 90 mm.; Y = 247
mm. que coincide con la posición más atrasada de anclaje
superior.
También se caracteriza porque el asiento superior
de la pletina está en las coordenadas X = -50 mm; Y = 280 mm., que
coincide con la posición más adelantada de anclaje superior.
También se caracteriza porque el amortiguador es
neumático siendo 177 mm. la distancia OA entre el centro de
coordenadas y la unión pivotante entre el brazo basculante y la
biela pequeña.
También se caracteriza porque la disposición
relativa de los elementos, la elección de los puntos de anclaje y
el dimensionamiento de la suspensión del invento originan que la
suspensión sea original, mucho más cómoda, adecuada y versátil que
lo hasta ahora conocido.
Para comprender mejor el objeto de la presente
invención, se representa en los planos una forma preferente de
realización práctica, susceptible de cambios accesorios que no
desvirtúen su fundamento.
La figura 1 es una representación esquemática de
una realización práctica de la suspensión trasera objeto del
invento.
La figura 2 es una representación en coordenadas
cartesianas (X, Y) de las dimensiones y posicionamiento de los
elementos entre sí de la suspensión de la figura 1.
La figura 3a es una representación del
funcionamiento mecánico de una suspensión trasera conocida en
coordenadas cartesianas, siendo el eje OY la relación del recorrido
(a) en altura del eje (D) de la rueda trasera entre el recorrido del
amortiguador (9) y siendo el eje OX el recorrido (b) del
amortiguador (9), para un anclaje del punto (C) lo más adelantado
posible.
La figura 3b es una representación similar a la
figura 3a para un anclaje del punto (C) lo más bajo/atrasado
posible.
La figura 4a es una representación similar a la
figura 3a de acuerdo con la suspensión trasera del invento, con un
amortiguador de muelle y un punto de anclaje (C) lo más adelantado
posible.
La figura 4b es la figura 4a con el punto de
anclaje (C) lo más atrasado posible.
La figura 5a es una representación similar a la
figura 4a con un amortiguador de aire.
La figura 5b es la figura 5a con el punto de
anclaje (C) lo más atrasado posible.
La figura 6 es una representación en explosión de
los elementos del dispositivo de cierre para el punto de anclaje
superior (C).
Se describe a continuación un ejemplo de
realización práctica, no limitativa, del presente invento.
En la figura 1 se aprecia un cuadro de estructura
tubular que consta de un tubo diagonal (3), un tubo horizontal (1)
y un tubo sillín (2).
El tubo horizontal (1) se efectuará
preferentemente en V ya que, como luego se verá, el punto de
pivotamiento (B) queda muy alejado, respecto a lo hasta ahora
conocido, de la línea (h) teórica del tubo horizontal, lo que
obligaría a disponer de un voladizo (6) excesivamente grande desde
el tubo (1).
El entronque del tubo (2) sillín con el tubo
diagonal (3) es para el eje del pedalier (4).
Se dispone un cuadrilátero articulado que se
constituye básicamente por tres elementos: brazo basculante (5),
biela pequeña (7), biela grande (8), que se articulan como ahora se
indica.
El brazo basculante (5) con un punto de
pivotamiento (0) sobre el tubo diagonal (3), haciendo dicho punto
(0) de centro de coordenadas cartesianas (X, Y) para la disposición
y dimensionamiento del resto de los elementos de la suspensión.
La biela pequeña (7) está unida (A)
pivotantemente por un extremo al brazo basculante (5) y por el otro
se une (B) a una biela grande (8).
De acuerdo con el invento, la biela pequeña (7)
tiene una longitud de 40 mm., mientras las hasta ahora conocidas
tenían 25 mm., lo que supone un 60% de diferencia, y la biela
grande (8) tiene, de acuerdo con el invento, una longitud de 108
mm., mientras que las hasta ahora conocidas tenían 102 mm., es
decir, un 6% de aumento.
La biela (8) se une al cuadro en un punto (C) de
anclaje superior.
De acuerdo con el invento, la posición del punto
(C) obliga a disponerlo sobre un voladizo (20) que se une al tubo
(1) en forma de V y al tubo del sillín (2).
El anclaje superior (C) puede fijarse en varias
posiciones, definiéndose la posición más atrasada
(C-13_{1}) de acuerdo con el invento por las
coordenadas X = - 90 mm.; Y = 247 mm. y la posición más adelantada
(C-13_{2}) por las coordenadas X = -50; Y = 280
mm. (figuras 2 y 6).
En el brazo basculante (5) se disponen varios
puntos (A), (A') para la unión pivotante con la biela pequeña
(7).
Se dispone un amortiguador (9) de muelle o aire,
unido por un extremo a la unión (B') de la biela pequeña (7) con la
biela grande (8) y por su otro extremo se une (B) al tubo (1) en
forma de V por medio de un voladizo (6), que sobresale
aproximadamente de las cercanías del vértice de la V y en las
coordenadas X = 131 mm.; Y = 269'5 mm.
La amortiguación se transmite por medio de
un(os) tirante(s) (10) que unen el brazo basculante
(5) con el eje (D) de la rueda trasera.
Para lograr el punto de anclaje superior (C) el
solicitante ha desarrollado un dispositivo de cierre que supone
ventajas significativas respecto a las opciones conocidas. Entre
las cuales destacaríamos las siguientes:
1.- El dispositivo permite la reubicación del
pasador (21) superior en las distintas posiciones simplemente
desenroscando lo suficiente (mínimo 6 mm) para poder saltar de una
posición a la siguiente.
2.- El sistema es autocentrante.
3.- Todas las posibles holguras son eliminadas
mediante un mínimo par de apriete.
4.- Los mecanizados no precisan altas precisiones
salvo en el ajuste vástago-orificio interior de las
arandelas (22).
5.- La superficie de contacto para repartir sobre
el cuadro las fuerzas debidas a la biela grande (8), es superior a
las opciones conocidas.
6.- Los casquillos Glycodur (23) quedan
solidariamente unidos a la biela grande (8) gracias a la existencia
de un ajuste HK. Su misión es la de facilitar el giro relativo
entre pasador (21) y biela grande (8).
Supuesto el dispositivo perfectamente cerrado, la
clave del funcionamiento consiste en desenroscar un mínimo de 6 mm
el tornillo (24), que comprime las arandelas cónicas (22) contra
los asientos (C-13). Estos 6 mm son debidos a que
la conicidad de las arandelas (22) es de 3mm cada una. Una vez
liberados estos 6mm podremos desplazar el pasador (21) entre las
cinco posiciones definidas (figura 6).
Para volver a fijar el dispositivo, simplemente
es necesario colocar el pasador (21) en una posición
(C-13) aproximadamente centrada a una de las cinco
posiciones establecidas y realizar el consabido enroscado y apriete
del tornillo (24) (o cierre rápido en su caso).
Se recordarán las características pedidas,
mencionadas en la primera hoja de la descripción.
Se apreciará que las suspensiones traseras
conocidas (figuras 3a-3b) no cumplen con las
características exigidas.
Recordemos que
3a-4a-5a son con anclaje (C)
adelantado y 3b-4b-5b con anclaje
(C) atrasado, siendo la figura 3 conocida y las figuras 4 y 5 de
acuerdo con el invento.
Figura 3a: Nótese que en este caso existe un
ablandamiento muy pronunciado (el ratio pasa de 2,6 a 3,4) durante
los 20 mm iniciales de carrera del amortiguador (de un total de
57mm). Posteriormente existe un endurecimiento progresivo hasta el
final de la carrera. No se parece en absoluto a una recta.
Figura 3b: En este caso sucede lo contrario,
comienza por encima de 3 y la curva f es cóncava al principio. Se
ablanda en la parte inicial del recorrido para sufrir un
endurecimiento en la parte final. La variación del ratio es 0,7.
Figura 4a: Inicialmente el ratio va aumentando de
manera que la suspensión se ablanda y después disminuye, la
suspensión se endurece en la parte final del recorrido. La
convierte en un sistema de gran sensibilidad para baches pequeños y
medianos, pero que evita "hacer tope" al caer de saltos mayores
debido al endurecimiento del sistema en su última parte.
En ningún caso se alcanza el 3 y se aproxima a
una recta.
Figura 4b: Ahora el ratio va disminuyendo en casi
todo su recorrido (endurecimiento) y es absolutamente convexa, lo
que hace a la suspensión estar más rígida. Pero fijarse que en la
zona inicial sigue teniendo el mismo ratio que el caso anterior
luego seguirá teniendo un comportamiento en la zona inicial
"SAG" razonable y similar al caso anterior, con lo que
tendremos una correcta sensibilidad para pequeñas
irregularidades.
Figura 5a: El ratio es más constante en esta
configuración que es la preferente para un uso en descensos. Su
carácter lineal (casi recta) otorga un tacto fino y constante al
eje trasero, típicamente buscado para este uso de descenso.
Figura 5b: El ratio vuelve a sufrir una pendiente
negativa ("endurecimiento"). Este comportamiento se denomina
progresivo debido al progresivo endurecimiento de la suspensión, lo
cual es positivo al usarse esta posición para las subidas. Es decir
teniendo un comportamiento similar, en los primeros milímetros de
recorrido, a la posición de descenso enseguida adquiere un carácter
más rígido y agresivo. También es convexa.
Claims (9)
1. Suspensión trasera para bicicletas,
caracterizada porque consta de:
a) un cuadro de estructura triangular con un tubo
en forma de V (1), un tubo sillín (2) y un tubo diagonal (3) en
cuyo entronque se dispone el eje pedalier (4);
b) un cuadrilátero articulado constituido por
- b_{1})
- un brazo basculante (5) con un punto de pivotamiento (0) sobre el tubo diagonal (3), que hace de centro (0) de coordenadas cartesianas de los siguientes elementos
- b_{2})
- una biela pequeña (7) de 40 mm. de longitud unida (A) pivotantemente por un extremo al brazo basculante (5) y por el otro se une (B) a
- b_{3})
- una biela grande (8) de 108 mm. de longitud que se une (C) pivotantemente al cuadro;
c) un amortiguador (9) unido por un extremo a la
unión (B') de la biela pequeña (7) con la biela grande (8) y por su
otro extremo se une (B) al tubo (1) en forma de V en las cercanías
del vértice de la V y en las coordenadas cartesianas X = 131 mm. Y
= 269'5 mm.
d) un cuerpo tirante (10) que se une por un
extremo al brazo basculante (5) y por el otro al eje (D) de la
rueda trasera.
2. Suspensión trasera para bicicletas, según
reivindicación anterior, caracterizada porque la unión (C)
de la biela grande (8) al cuadro es un punto de anclaje superior
que es una unión de recorrido deslizante y fijable a voluntad en
diferentes asientos.
3. Suspensión trasera para bicicletas, según
reivindicación segunda, caracterizada porque la unión (C) de
recorrido deslizante se forma sobre al menos una pletina (11) que
dispone de una ventana (12) inclinada en cuya longitud se han
practicado unos asientos (C-13) cónicos en los que
se efectúa la fijación por apriete de los elementos de unión
pivotante.
4. Suspensión trasera para bicicletas, según
reivindicación tercera, caracterizada porque la pletina (11)
se une al tubo sillín (2) y al tubo (1) en forma de V por medio de
un voladizo (20).
5. Suspensión trasera para bicicletas, según
reivindicación tercera, caracterizada porque el asiento
inferior (C-13_{1}) de la pletina (11) está en
las coordenadas X = - 90 mm.; Y = 247 mm. que coincide con la
posición más atrasada de anclaje superior (C).
6. Suspensión trasera para bicicletas, según
reivindicación tercera, caracterizada porque el asiento
superior (C-13_{2}) de la pletina (11) está en
las coordenadas X = -50 mm; Y = 280 mm., que coincide con la
posición más adelantada de anclaje superior (C).
7. Suspensión trasera para bicicletas, según
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
amortiguador (9) es neumático siendo 177 mm. la distancia OA entre
el centro (0) de coordenadas y la unión (A) pivotante entre el
brazo basculante (5) y la biela pequeña (7).
8. Suspensión trasera para bicicletas, según
reivindicación primera, caracterizada porque se disponen
varios puntos posibles (A), (A') para la unión pivotante entre el
brazo basculante (5) y la biela pequeña (7).
9. Suspensión trasera para bicicletas, según
reivindicación tercera, caracterizada porque se dispone
sobre el asiento (C-13) cónico para la unión de
anclaje superior de un casquillo Glycodur, una arandela cónica y un
pasador por un lado, y un tornillo de apriete sobre el pasador por
el otro.
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Non-Patent Citations (1)
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