NL8403557A

NL8403557A - Frame for bicycle with undulating ride - has tubular portions hinging at seat level joined at bottom by steel cable running between wheels tensioned by spring

Info

Publication number: NL8403557A
Application number: NL8403557A
Authority: NL
Original assignee: Willem Geert Van Wijnen
Priority date: 1984-11-22
Filing date: 1984-11-22
Publication date: 1986-06-16

Abstract

The bicycle frame accommodates a seat above and between the front and rear wheels. The frame is tubular, with the seat fixed to the rear wheel portion, while the front wheel portion hinges in a vertical plane in relation to the latter. A drive mechanism is coupled to the rear wheel and steering gear to the front one. The frame hinges on a horizontal axis at the level of the seat with first and second double tubes running from the hinge to the wheels. There is a double steel cable running between the front and rear wheels and interrupted by a tension spring, forming a triangle with the tubes and with a base of variable length. Thus the rider has a sprung movement up and down.

Description

* « 1 KOSTE AANDUIDING * Frame van tweewielig rijwiel.* «1 COST INDICATION * Frame of two-wheeled bicycle.

In de aanvraag wordt een éénpersoons tweewielig rijwiel beschreven. Alleen het frame van genoemd rijwiel heeft volgens de aan-5 vrager nieuwheids-waarde. Bij de constructie van een prototype van het rijwiel is gebleken, dat het nieuwe frame andere ongebruikelijke constructies noodzakelijk maakt.Deze worden daarom kort beschreven, hoewel ze geen nieuwheids-waarde hebben. (Zie punt c en d in de Beschrijving.) 10 In de conclusie wordt het frame-principe genoemd; daarvoor wordt octrooirecht aangevraagd. Werkwijze, gebruik, etc. worden buiten beschouwing gelaten.The application describes a one-person two-wheeled bicycle. Only the frame of said bicycle has novelty value according to the applicant. The construction of a prototype of the bicycle has shown that the new frame necessitates other unusual constructions, which are therefore briefly described, although they have no novelty value. (See point c and d in the Description.) In the claim, the frame principle is mentioned; patent law is being applied for for this. Method, use, etc. are not taken into account.

BESCHRIJVING.DESCRIPTION.

1515

Bij de tot nu toe geproduceerde tweewielige fietsen bestaat het frame uit een star buizenstelsel, zodanig dat voorwiel, achterwiel en zadel samen een niet-flexibel geheel vormen. Een nadeel van deze constructie is, dat de nodige stijfheid van het frame het buizen-20 stelsel Ingewikkeld maakt, met precisie-constructies voor de buizen, de verbindingen, het balhoofd en het trapas-huis. De buig-, duw-, en trekkrachten in het frame worden geheel door deze staalconstructie opgevangen.In the two-wheel bicycles produced so far, the frame consists of a rigid tubing, such that the front wheel, rear wheel and saddle together form a non-flexible whole. A drawback of this construction is that the necessary rigidity of the frame complicates the tubing system, with precision constructions for the tubing, the joints, the headset and the bottom bracket shell. The bending, pushing and pulling forces in the frame are fully absorbed by this steel construction.

Bij het hieronder beschreven nieuwe frame worden buigkrachten op 25 de buizen vermeden. Verder worden de duw- en trekkrachten gesplitst. Duwkrachten worden in het bovenste deel van het frame door dunne buizen opgevangen en trekkrachten in het onderste deel door staaldraad.In the new frame described below, bending forces on the tubes are avoided. Furthermore, the push and pull forces are split. Pushing forces are absorbed in the upper part of the frame by thin tubes and tensile forces in the lower part by steel wire.

In pricipe bestaat het frame dan ook uit een driehoek, zie teke-30 ning 1, waarvan de beide staande zijden uit in de top scharnierende buizen bestaan. De basis bestaat uit staaldraden. Het gewicht van de berijder A drukt op de top van de driehoek. De wielen hebben hun assen in B en C. Zo is het gemakkelijk In te zien, dat de buizen vrijwel niet door buigkrachten belast worden. Alleen dus door duw-35 krachten in de lengterichting van de buis. Daardoor kunnen ze licht en eenvoudig geconstrueerd worden, terwijl het materiaal geen grote treksterkte hoeft te hebben. Men kan bijvoorbeeld aluminium gebruiken. Bovendien is een dergelijk frame - productie-technisch gezien - zeer goedkoop te maken.In principle, the frame therefore consists of a triangle, see drawing 1, the two upright sides of which are hinged tubes in the top. The base consists of steel wires. Rider A weight presses on top of triangle. The wheels have their axles in B and C. It is easy to see that the pipes are hardly subjected to bending forces. Only by pushing forces in the longitudinal direction of the tube. As a result, they can be constructed lightly and easily, while the material does not need to have great tensile strength. For example, aluminum can be used. Moreover, such a frame can be made very cheaply - technically speaking.

9403557 2 ϊ ί bO Dit frame principe heeft een aantal consequenties: a. Het frame moet in de breedte naar de topscharnier toe uitgebouwd worden, omdat anders de sporing tussen voor- en achterwiel niet gewaarborgd kan worden. Men construeert zodoende links en rechts van de berijder twee maal twee buizen op enige afstand van el- b5 kaar, waar men dan dus ”in" zit, in plaats van "op” een normale fiets. Zie tekening 1A. Door canvas tussen de buizen te spannen krijgt men dan een soort "tuinstoel-principe”, zodat de constructie van een apart zadel of een aparte zetel niet nodig is.9403557 2 ϊ ί bO This frame principle has a number of consequences: a. The frame must be extended in width towards the top hinge, otherwise the tracking between the front and rear wheel cannot be guaranteed. To the left and right of the rider two twin tubes are thus constructed at some distance from each other, so that one is then "in", instead of "on" a normal bicycle. See drawing 1A. By stretching canvas between the tubes you get a kind of "garden chair principle", so that the construction of a separate saddle or a separate seat is not necessary.

De topscharnier zit op heup-hoogte; dit is het zwaartepunt van 50 het lichaam van de berijder.The top hinge is at hip height; this is the center of gravity of the rider's body.

b. Dan is het nog maar één stap naar een verend frame: in de staalkabels aan de basis van de driehoek kan men een veerelement aanbrengen, waardoor voor- en achterwiel onafhankelijk van elkaar over oneffenheden kunnen veren. Ö3e noodzakelijke demping ge- 55 schiedt automatisch door de druk van de benen op de pedalen.)b. Then it is only one step to a resilient frame: a spring element can be fitted in the steel cables at the base of the triangle, so that the front and rear wheel can spring independently over irregularities. Ö3 necessary damping is provided automatically by the pressure of the legs on the pedals.)

De twee staalkabels aan de basis van frame moeten voor het vrijlaten van voor- en achterwiel door spreid-stukjes gesplitst worden; in het midden van de fiets lopen ze juist tussen de pedalen door. Zie tekening 1A, 2 en 3· 60 c. Door de afwezigheid van een balhoofd en voorvork moet het voorwiel een aparte en inwendige stuurconstructie hebben. Tussen de beide uiteenwijkende voorste frame-buizen loopt dóór de as van het voorwiel een starre holle buis, welke met een centrale bout in een vaste stand aan het frame verbonden is. (G in tekening 4·) 65 Midden aan deze dwars-buis zit een verticale fusee-pen verbonden, 3P, welke de buis in een horizontaal vlak scharnierend verbindt met de holle as van het voorwiel. Zie tekening b.The two steel cables at the base of the frame must be split by spreading pieces before releasing the front and rear wheels; in the middle of the bike they just pass between the pedals. See drawings 1A, 2 and 3 · 60 c. Due to the absence of a steering head and fork, the front wheel must have a separate and internal steering construction. Between the two diverging front frame tubes, a rigid hollow tube runs through the axle of the front wheel, which is connected to the frame with a central bolt in a fixed position. (G in drawing 4 ·) 65 In the middle of this transverse tube is connected a vertical pivot pin, 3P, which hinges the tube in a horizontal plane with the hollow axis of the front wheel. See drawing b.

Door grote kogellagers daaromheen te monteren (0 6 cm.) wordt de nodige ruimte verkregen voor stuur-uitslag. Deze is ca. 2 x 25°.By mounting large ball bearings around it (0 6 cm.), The necessary space is obtained for steering deflection. This is approx. 2 x 25 °.

70 De holle as wordt gestuurd door een trek-duwstang, met een hefboom door de berijder bediend. Zie tekening 3·70 The hollow axle is steered by a push-pull rod, lever operated by the rider. See drawing 3

Doordat de fusee-pen excentrisch in de vooras zit en onder een hoek van 78° met de horizontale staat, wordt enigermate "vlucht” en ’’naloop” verkregen.Because the pivot pin is eccentric in the front axle and at an angle of 78 ° to the horizontal position, some "flight" and "trailing" is obtained.

75 d. In een dergelijk verend frame is moeilijk een normale ronddraaiende kettingaandrijving aan te brengen. Daarom is gekozen voor een zogenaamde alternerende kettingaandrijving. Daartoe zit aan weerszijden van het achterwiel een freewheel + kettingwiel, 8405557 3 . « waarover twee stukjes ketting heen en weer gaan, zodanig dat ze al-80 leen in voorwaartse richting het achterwiel meenemen.75 d. In such a resilient frame it is difficult to fit a normal rotating chain drive. That is why a so-called alternating chain drive was chosen. For this purpose there is a freewheel + chain wheel on either side of the rear wheel, 8405557 3. «Over which two pieces of chain go back and forth, such that they only take the rear wheel in the forward direction.

De kettingeindjes zijn door middel van nylon kabels met pedalen voor in het fiets frame verbonden. Om een alternerende pedaal-beweging te verkrijgen is nog een hulp-katrol aangebracht. Er zijn twee geleide-wieltjes onder de zitting van de bestuurder 85 gemonteerd om de juiste trekrichting van de nylon kabels vanuit de pedalen te verkrijgen. Zie tekening 5·The chain ends are connected to the bicycle frame by nylon cables with pedals. An auxiliary pulley has been fitted to obtain an alternating pedal movement. Two guide wheels are mounted under the driver's seat 85 to obtain the correct direction of pull of the nylon cables from the pedals. See drawing 5

Tenslotte is er een continue versnelling mogelijk, doordat de hoogte van aangrijping van de nylon kabels aan de pedalen verstelbaar is.Finally, continuous acceleration is possible because the height of engagement of the nylon cables on the pedals is adjustable.

90 ©· Zoals uit de overzichts-tekeningen blijkt, zit de berijder van dit rijwiel verend in het frame. Het zitvlak én de rug is gesteund door canvas doek. De benen zijn in de normale zitpositie naar voren gericht. De linkerhand bedient rem en versnellings-handle. De rechterhand bedient de stuurknuppel.90 © · As can be seen from the overview drawings, the rider of this bicycle is resilient in the frame. The seat and the back are supported by canvas cloth. The legs are directed forward in the normal sitting position. The left hand operates the brake and gear handle. The right hand operates the joystick.

95 Aldus bereikt men een zeer ontspannen,comfortabele zit.95 You thus achieve a very relaxed, comfortable sitting position.

f. Tenslotte nog enige ervaringen met het prototype (zie ook de foto’s). De snelheid van het prototype is die van een normale toerfiets; bij een gemiddeld getrainde rijder bedraagt deze 18-20 km. per uur op de vlakke weg zonder wind. Vibraties of 100 vervormingen in het frame treden tijdens het trappen niet op.f. Finally, some experiences with the prototype (see also the photos). The speed of the prototype is that of a normal touring bike; with an average trained rider it is 18-20 km. per hour on the flat road without wind. Vibrations or 100 deformations in the frame do not occur during pedaling.

Een nadeel van de zitpositie van de berijder, dus ook een nadeel van alle "ligfietsen”, is dat alléén de beenspieren voor de voortbeweging worden gebruikt. Een normale fietser gebruikt méér lichaamsspieren om de trapbeweging kracht bij te zetten.A disadvantage of the riding position of the rider, so also a disadvantage of all "recumbent bicycles", is that only the leg muscles are used for locomotion. A normal cyclist uses more body muscles to strengthen the pedaling movement.

105 In geval van verplaatsen of omdraaien van het rijwiel, draagt men de fiets gemakkelijk met twee handen, lopende in het frame.105 When moving or turning the bicycle, the bicycle is easily carried with two hands, walking in the frame.

Het gewicht van het prototype is 16,5 kg. Snellere en lichtere constructies zijn met dit driehoek-frame principe echter denkbaar. Evenals andere toepassingen, zoals driewielers, invalide- 110 wagens, motorisch aangedreven mini-voertuigen, vehikels in ruw terrein, derde-wereld toepassingen, etc.The weight of the prototype is 16.5 kg. Faster and lighter structures are conceivable with this triangle-frame principle. As well as other applications, such as tricycles, disabled 110 cars, motor-driven mini vehicles, rough terrain vehicles, third world applications, etc.

g. Het rijwiel kreeg de fantasie naam "CHA-CHA BIKE" = "Charming-Chair Bicycle".g. The bicycle got the fantasy name "CHA-CHA BIKE" = "Charming-Chair Bicycle".

Heeswijk, 8 november 1984.Heeswijk, November 8, 1984.

84035578403557

Claims

1. Frame of a two-wheeled bicycle for transporting a person, the seat being situated above and between the front and rear wheel, comprising a tube construction, with which the seat and rear wheel are fixedly connected, while the front wheel is relative to the rear wheel pivots in a nearly vertical plane; also comprising a steering structure connected to the front wheel and a drive connected to the rear wheel, characterized in that the frame pivots about a horizontal axis at the height of the seat, from which a double tube hinges the rear axle and another 10 double tube the hinge connects to the front axle, while the hinge of both tube systems is made possible by the fact that a double steel cable is fitted between the front and rear axle, which is interrupted in its course by a tension spring, thus the tubes form a triangle, of which the base has a variable length 15, and the upright sides of which move the top of the triangle - this is the horizontal hinge at the height of the seat - so that the rider of the bicycle springs vertically # 2e Frame of a two-wheeled bicycle according to claim 1, characterized in that the double tube assemblies from the front and rear axle towards the seat in spacing horizontally apart such that the tubing at the height of the seat to the left and right 5m passes the rider, whereby said horizontal top hinge is split into a left and right part, from which the tubular systems are slightly extended and interconnected again, in order to enable canvas to be stretched between left and right tube ends, on which and against which the rider sits * 3 * Two-wheeled bicycle frame according to claims 30 1 and 2, characterized in that space is left between the tubes of the front tube system for the self-steering front wheel with actuators, for the driving pedals, and for the rider's forward-facing legs, while the rear tubing has connectors that can be used to attach drive and brake structures. . , ~ Λ «. * Y * β» «il vi λ 0 h» »/ y‘ v y ·} y -J f