NO300168B1 - Fjærende seteholdermontasje for tohjulet kjöretöy - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et fjæringssystem i forbindelse med sitteanordningen på et tohjulet kjøretøy, og angår mer presist en fjærende seteholdermontasje beregnet for montering på en standard sykkel på den plass i sykkelrammen hvor vanligvis den normale setepinne tres ned i seterøret.

Det er meningen at et standard sete så skal kunne monteres på toppen av seteholdermontasjen ifølge oppfinnelsen.

Det finnes flere typer tidligere kjente fjæringsløsninger i forbindelse med sykkelseter, mest kjent er anordningen med to spiralfjærer i bakkant av og som en del av selve setet. Slike spiralfjærer har en meget begrenset vandring, samtidig som setets forkant forblir uavfjæret. Dette typen fjæring vil øke komforten noe, men er ikke egnet til å ta imot den type støt som forekommer spesielt ved terrengsykling.

Av nyere typer fjæring for sykkelseter kan nevnes en løsning hvor setet fjærer i en teleskopisk montasje inne i eller langs seterøret, som på de fleste sykler er skråstilt ned mot kranklageret. Denne type fjæring har en klar begrensning i at vandringen systemet foretar langs seterøret ved avfjæring, er opptil 45° i feil retning. Dette gjør også at alle forsøk på å oppnå lang vandring på slike systemer ikke har vært vellykkede, fordi bevegelseskomponenten i feil retning øker jo lengre vandringen langs seterøret blir, og dette blir svært merkbart så snart dumpene er over en viss størrel-se, typisk 10-15 mm.

En annen kjent type fjæring er den hvor et sete fjærer ved at setet er montert på en lang, fleksibel arm festet til

sykkelens topprør i nærheten av styrelageret. Dette systemet gjør det umulig å tilveiebringe noe som helst forspenn, hvilket vil gjøre at syklisten lettere vil huske opp og ned under vanlig sykling. Videre gir et slikt system det problem at setet vil sprette ganske langt opp når syklisten skyver seg av setet og fører kroppen bakover for ikke å falle frem over styret ved en bratt utforkjøring, slik at det blir nokså vanskelig å komme seg tilbake på setet igjen etterpå. Korrekt avstand til pedalene oppnås jo med syklisten sittende på

nedpresset sete, og uten tyngde på setet vil det innta en relativt høy posisjon.

Fra europeisk patentsøknad med publikasjonsnummer 0418429 er kjent en fjærende seteanordning for et tohjulet kjøretøy, særlig for en moped eller motorsykkel. Et leddsystem med parallelle svingarmer koplet til en spiralfjær nede i en setepinne er festet direkte til rammen, og setets rammeverk er også festet direkte til svingarmene. En hovedsakelig nedover-rettet bevegelse oppnås med denne anordningen, som imidlertid ikke kan benyttes som en ekstrautstyr-del innskutt mellom en standard sykkelramme og et standard sete.

Fra tysk Offenlegungsschrift nr. 22 24 941 er kjent en fjærende anordning for et sykkelsete, her basert på en spiralfjær innebygd i en setepinne-erstatning. I en hovedsakelig loddrett føring bak seterøret kan en tilpasset sylinder gli opp og ned, og via et snortrekk som går over ett eller flere føringshjul, er den sylindriske glidedelen forbundet med spiralfjæren inne i setepinnen. Setet^ monteres på toppen av den sylindriske glidedelen, og kan således fjære hovedsakelig loddrett opp og ned. Løsningen med snortrekk byr på åpenbare svakheter, og konstruksjonen virker ikke spesielt robust i praksis.

I en situasjon hvor sykkelens bakhjul treffer en dump, vil hele rammen og alt som sitter på den begynne å rotere rundt sykkelens forhjulsnav. Dette bevirker at setet som befinner seg mye høyere enn navene på sykkelel, i tillegg til å bevege seg oppover, også beveger seg fremover i fartsret-ningen. Med innebygget mulighet for f.eks. teleskopisk fjæring ned langs seterøret, slik som omtalt foran, vil også en ytterligere fremover-bevegelseskompbnent oppstå når en slik fjæringstype trer i funksjon, så lenge rammens seterør er skråstilt slik som normalt på tråsykler. I praksis betyr dette at setet i tillegg til å gå opp og ned, også vil vandre frem og tilbake under syklisten ved enhver dump. Er dumpen 40 mm høy, vil setet forsøke å bevege seg omkring 40 mm frem og tilbake under syklistens seteparti. Derved vil kreftene som er involvert i disse bevegelsene, prøve å trekke sykkelen bakover, mens syklisten prover å skyve den forover ved å yte en kraft mot pedalene og sykkelens drivverk. Kreftene vil altså opptre i opposisjon til fremdriften av sykkelen. I tillegg vil også en del energi gå tapt idet overføringen av kreftene vil skape friksjon i systemet på grunn av ugunstig angrepsvinkel. Generelt vil også støtdempingseffekten reduse-res. Dette er konsekvensene av de horisontale bevegelses-komponentene som ikke blir utlignet ved tidligere kjente setep innekonstruksj oner.

Foreliggende oppfinnelse er således konsipert for å løse problemet med utligning av både vertikale og horisontale bevegelseskomponenter ved et støt mot bakhjulet, og for å kunne oppnå en overføring til fjæringsmediet med meget lav friksjon. Videre er oppfinnelsen tilveiebrakt for å frembrin-ge en solid seteholdermontasje hvor alle krefter involvert i støtabsorpsjonen overføres så friksjonsløst som mulig til fjæringsmediet ved at bevegelser og krefter som ellers påføres setet og syklisten, blir utlignet, hvor fjæringsbevegelsen har lang vandring, og hvor, som en konsekvens av konstruksjonen, god returdemping av fjæringen kan oppnås.

De ovennevnte oppgaver er ifølge oppfinnelsen løst ved tilveiebringelse av en fjærende seteholdermontasje av den type som defineres nøyaktig i det vedføyde patentkrav 1. Gunstige utførelser av oppfinnelsen angis videre i de vedføyde uselv-stendige patentkravene;

Oppfinnelsen skal i det følgende belyses nærmere ved en detaljert beskrivelse av utførelseseksempler, og det vises i denne sammenheng til de vedføyde tegningene, hvor

fig. 1 viser en utførelse av oppfinnelsen hvor en kom-plett seteholdermontasje fremgår i side-tverrsnitt,

fig. 2 viser samme montasje som i fig. 1 med påmontert sete og i nedtrykket posisjon, og

fig. 3 viser montasjen på samme måte som i fig. 2, men i ubelastet posisjon.

Rent generelt vil seteholdermontasjen ifølge oppfinnelsen omfatte tre hovedsakelige seksjoner, nemlig nederst en setepinnedel, en bevegelig mellomseskjon og øverst en setefeste-del som et standard sykkelsete kan festes til. I figurene 1, 2 og 3 vises en gunstig utførelsesform av oppfinnelsen, og setepinnedelen, som er innrettet for innspenning i et standard seterør 21 til erstathing for en vanlig setepinne, er gitt referansetall 20. Setefeste-delen øverst, som er forsynt med innfestingsdetaljer for et konvensjonelt sykkelsete, er gitt referansetall 2. Mellom disse to seksjonene befinner det seg en bevegelig mellomseksjon som i sin ene ende er festet til en øvre del av setepinne-delen 20, i det følgende omtalt som pinnehodet 1, og i sin andre ende er den bevegelige mellomseksjonen festet til setefeste-delen 2. Mellomseksjonen omfatter hovedsakelig parallelle stag 3, 4 som hvert er opplagret dreibart i sin ene ende i et lager 27, 28 i pinnehodet 1, og i sin andre ende i et lager 23, 24 i et nedre parti av setefeste-delen 2. Referansetallene 3 og 4 kan hvert for seg vise til to stag, dvs. totalt fire stag hvor to og to ligger rett bak hverandre på fig. 1-3 slik at bare ett øvre og ett nedre stag synes på figuren. Derved gis det rom for en fjæringsmekanisme (se nedenfor) mellom stagene. Eventuelt kan en to-stags konfigurasjon benyttes, hvor det nødvendige rom mellom stagene 3 og 4 tilveiebringes ved at hvert av stagene i tverrsnitt har "boks"- eller "U"-liknende form. (Fig. 4 viser en slik utforming av stagene 3 og 4.) En mellomløsning med tre stag er selvfølgelig også mulig, eksempelvis med ett øvre U-tverrsnittstag 4 øverst og to separate stag 3 nederst.

I utgangspunktet er stagene like lange, og de er derved i stand til å gi setefeste-delen 2 en svingebevegeIse omkring lagrene 27, 28 i pinnehodet l som er slik at setefeste-delen 2 beholder sin orientering i rommet under bevegelsen. Dette omtales som en parallellogram-bevegelse. I visse tilfeller vil det imidlertid være ønskelig å oppnå en bevegelse som avviker noe fra en ren parallellogram-bevegelse, og det kan da være aktuelt å forkorte f.eks. det øvre av stagene (4) noe i forhold til det nedre (3). Eksempelvis kan det være ønskelig å rotere selve setet litt under en nedadrettet fjæringsbevegelse for å kompensere for sykkelens rotasjonsbevegelse under støt nedenfra mot bakhjulet. Derved holdes setet parallelt ned bakken under støtet, istedenfor parallelt med en tenkt horisontallinje som ligger fast i sykkelrammen, tilsvarende en "gammeldags" rammes overrør.

Selve fjæringen tilveiebringes av en fjæringsmekanisme som er innmontert mellom to diagonalt plasserte av lagrene 23, 24, 27, 28 for å gi en kraft som tvinger setefeste-delen 2 oppover (og mot en belastning ovenfra på setet eller mot en sperrende stoppeanordning for oppadgående bevegelse, se nedenfor) . I ubelastet tilstand vil således en gunstig utførelse av seteholdermontasjen ifølge oppfinnelsen se ut slik som på fig. 1, hvor heller ikke noe sete er inntegnet øverst på figuren. Figurene 2 og 3 viser imidlertid den samme utførelse av seteholdermontasjen med setet påmontert, i henholdsvis en maksimalt nedtrykket stilling og en ubelastet øvre stilling for montasjen.

Når man ser på fig. 1, fremgår det klart at det finnes to muligheter for anbringelse av fjæringsmekanismen mellom to diagonalt plassert lagre, og den mulighet som vises i fig. 1, er i utgangspunktet foretrukket, hvor fjæren 6, som i den viste utførelsen er en spiralfjær, yter en ekspansjonskraft ut mot det nederste lageret 28 og det øverste lageret 23. (Al-ternativt kunne en slik fjær vært innmontert mellom det øverste lageret 27 på pinnehodet 1 og det nederste lageret 24 på setefeste-delen 2, men da måtte fjæren vært av en type som tilveiebringer en kontraksjonskraft mellom de to lagrene for å spenne setefeste-delen 2 oppover.)

Spiralfjæren 6 er anordnet utenpå en teleskopisk virkende føring med en ytre del 13 nederst som en indre del 11 øverst kan gli inn i. De to teleskopdelene 11 og 13 er festet med festeanordninger 7, 19 til lagrene 28, 23 i hver ende. En sliss 5 i teleskopføringens øvre del 11 samvirker i den her viste utførelse med en stoppsplint 12 i den nedre del 13 av teleskopføringen og utgjør sammen med en gjenget tannkrans øverst på delen 11 en forspenningsanordning 10 for å definere øvre stilling for setet eller setefeste-delen 2 ved at stopp-splinten 12 blir liggende an mot slissens 5 nedre ende. Når setet trykkes ned under belastning, vandrer øvre teleskop-del 11 ned i nedre teleskopdel 13 idet toppsplinten 12 da glir i slissen 5. Jevn og lineær bevegelse av fjæren 6 sikres av den innvendige teleskopiske føringen 11, 13.

For å unngå et hardt støt avslutningsvis når fullt utslag foretas, dvs. så langt montasjen er i stand til å fjære, er det anordnet stoppanordninger for å gi myk begrensning av utslaget i begge retninger. F.eks. kan en innfestningsdetalj 8 på setefeste-delen 2 være utstyrt med et element av fjærende materiale 30 for å fungere som myk stoppanordning for å be-grense montasjens utslag nedad, ved at det fjærende elementet 30 går i kontakt mot oversiden av øvre stag 4, se illustrasjo-nen i fig. 2, hvor elementet 30 ligger an mot oversiden av stag 4.

Slik myk avgrensning av utslaget kan også være nødvendig for den oppadgående tilbakebevegelsen, og i dette henseende kan f.eks. en stoppebolt 33 være anordnet på setefeste-delen 2 i en posisjon mellom lagrene 23 og 24. Stoppebolten 33 har da ytterst et lag 32 av fjærende materiale for å gi et mykt avsluttende støt ved den oppadgående bevegelsen når stoppebolten møter nedre kant av øvre stag 4.

For å oppnå den gunstigste avfjæringsbevegelse slik seteholdermontasjen er vist på fig. 1, med oppover/bakoverskrå-nende stag 3, 4, bør senteret 25 for innfesting av setet i setefestedelen 2 befinne seg over og noe foran de bakre lagrene 23 og 24, slik at en loddlinje gjennom senteret 25 både i ubelastet stilling for montasjen og forøvrig i en hvilken som helst stilling blir liggende mellom lagerparet 27, 28 på pinnehodet l og lagerparet 23, 24 på setefeste-delen 2. Et annet viktig trekk som sikrer opptimal bevegelse under avfjæring, er videre at lagerparet 23, 24 på setefeste-delen 2 allerede i ubelastet stilling for setet befinner seg bak forlengelsen av seterørets akse 26.

I den utførelse av seteholdermontasjen som vises i fig. 1, er setefeste-delen 2 utstyrt øverst med to innfestings-halvdeler 8 (tidligere omtalt som "innfestingsdetaljer") for innspenning av et standard sete i setefeste-delen 2. En skrue 16 og en bøyle 9 som er hengslet i setefeste-delen i et opp-hengspunkt 14, kompletterer setefeste-delen. Henvlsningstall 15 viser til en motholdsdel for skruen 16, i form av en sylin-drisk leie-mutter. Som tidligere nevnt kan det befinne seg et fjærende materiale 30 ytterst rundt i hvert fall den nedre av innfestingshalvdelene 8 for å tjene som mykt anslag. For å holde det myke materialet på plass kan benyttes eksempelvis plaststrips 31 rundt halvdelene 8.

Det fjærende materialet som i den viste utførelsen benyttes som fjæringsmedium i tillegg til spiralfjæren 6 i ytter-fasene av fjæringssekvensen og forhindrer at metallstrukturene i konstruksjonen møtes når belastningen blir stor ved en kraftig dump, er fortrinnsvis neopren eller et lignende materiale. Eksempelvis kan stoppebolten 33 være en gjennomgående bolt med gjenger i hver ende, og med påmontert neoprenring 32 og skrue på hver side av setefestedelen 2.

Plasseringen for senteret 25 øverst på setefeste-delen 2 i forhold til aksen 26 i seterøret 21, vil være i samme område som vanlig for setepinner uten fjæring^ ved at: dette senteret 25 plasseres fremskutt i forhold til de bakre lagerfestene 23, 24, men fortrinnsvis ikke så langt at senteret kommer foran forlengelsen av aksen 26. Avstanden fra senteret 25 til forlengelsen av aksen 26, defineres som setepinnens "offset", og er typisk mellom 0 og 25 mm på sykler uten fjærende setepinne. Det er derfor mulig å definere setepinnens offset ved valg av forspenning. Avstanden bør typisk ligge mellom 0 og 25 mm når seteholdermontasjen er delvis nedtrykt, dvs. når syklisten sitter på setet i normal kjørestilling.

I bruk vil oppfinnelsen fungere som følger: Ved trykk nedenfra når sykkelen kjører over en dump, vil pinnehodet 1

forskyve seg på skrå oppover. De parallelle stagene 3, 4 vil rotere motsatt av denne bevegelsen, samtidig som den diagonale avstanden fra det nederste lageret 28 på pinnehodet 1 til det øverste lageret 23 på setefeste-delen 2 avtar, hvorved spiralfjæren 6 komprimeres samtidig som den teleskopiske føringen 11, 13 sammentrykkes og samtidig gir en lineær og stabil sammenpressing av fjæren 6, inntil eventuelt neoprenmaterialet 30 på innfestingsdetaljen 8 for setet kommer i kontakt med det

øverste staget 4 slik at neopren-materialet komprimeres i tillegg til spiralfjæren. Dersom stagene er like lange og parallelle, vil sykkelsetet forbli parallelt med seg selv (og sykkelrammen) under bevegelsen.

Returdemping i fjæringsbevegelsen oppnås i utgangspunktet på følgende måte: HuskebevegeIser som spiralfjæren prøver å påføre systemet, blir dempet ved at syklistens kropp blir forsøkt tvunget frem og tilbake når setet forandrer sin gjen-nomsnittlige avstand til underlaget. Kreftene i opp- og ned-bevegelsen som søkes avdempet, virker mot kreftene som virker frem og tilbake. Disse kreftene prøver å utligne hverandre, og resultatet er at systemet roer seg ned i den på forhånd definerte avstand til underlaget ved innstillingen av forspen-net og setehøyden. Demping oppnås således uten spesielle dempingsanordninger, og kan sies å være en "passiv" dempe-effekt.

En følge av funksjonen av seteholdermontasjen ifølge oppfinnelsen er at sykkelsetet vil bevege seg mer og mer opp

og frem, jo lavere vekt som påføres setet. Dette vil bety at sitteposisjonen forandres noe under sykling, setet vil faktisk forskyve seg noe opp og frem jo hardere syklisten tråkker (og derved løfter sin egen kropp eller letter trykket på setet).

En slik effekt oppstår eksempelvis i en bratt bakke, hvor det er nødvendig å trå hardt. Dette vil faktisk bidra til å gi en riktigere tyngdepunkt-plassering for syklisten, og et mer korrekt tråkk i slike situasjoner. En annen situasjon hvor samme effekt er gunstig, er ved høye hastigheter på flat mark.

For å gjøre seteholdermontasjen lettere, og for å mulig-gjøre låsing av seteholdermontasjen sammen med resten av sykkelen, kan det med fordel uttas et rundt eller avlangt hull 22 under det øverste lageret 27 på pinnehodet 1, slik det fremgår av utførelsen som vises i fig. 1, 2 og 3.

Claims (10)

1. Fjærende seteholdermontasje for tohjulet kjøretøy, fortrinnsvis sykkel, hvilket kjøretøy har en ramme som omfatter et nedad forløpende seterør (21), og hvor montasjen omfatter en fjæringsmekanisme (6, 7, 10, 11, 12, 13, 19) for å tilveiebringe en oppadrettet kraft mot en del (2) som et sete kan festes til, en bevegelig mellomseksjon (3, 4, 6, 7, 11, 13, 19) an ordnet hovedsakelig under setet og omfattende to, tre eller fire hovedsakelig parallelle stag (3, 4) som hvert er opplagret dreibart i sin ene ende i lågere (23, 24) i den nevnte delen (2), karakterisert ved at montasjen videre omfatter en setepinne-del (20) for kon- vensjonell innspenning i seterøret, hvilken setepinne-del (20) omfatter et opp fra seterøret ragende pinnehode (1), den bevegelige mellomseksjonen (3, 4, 6, 7, 11, 13, 19), som også omfatter fjæringsmekanismen, er festet i sin ene ende til pinnehodet (1) og i sin andre ende til den nevnte delen (2), som har innfestingsdetaljer (8, 9, 14-17) for et konvensjonelt sete, hvert av de parallelle stagene (3, 4) i sin andre ende er opplagret dreibart i lågere (27, 28) i pinnehodet (1), og at fjæringsmekanismen (6, 7, 10, 11, 12, 13, 19) er innmon tert mellom to diagonalt plasserte av lagrene (23, 24, 27, 28).

2. Seteholdermontasje ifølge krav 1, karakterisert ved at avstanden mellom to av lagrene (23, 24, 27, 28) er noe forkortet i forhold til en parallellogram-konfigurasjon, f.eks. ved at det (de) øvre stag (4) er litt kortere enn det (de) nedre (3), hvorved setet dreies noe under en nedadrettet fjæringsbevegelse for montasjen, for å kompensere for kjøretøyets rotasjonsbevegelse under et støt mot kjøretøyets bakhjul.

3. Seteholdermontasje ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at fjæringsmekanismen (6, 7, 10, 11, 12, 13, 19) yter en ekspansjonskraft og er innmontert mellom et nedre (28) av lagrene (27, 28) på pinnehodet

(1) og et øvre (23) av lagrene (23, 24) på setefeste-delen

(2) .

4. Seteholdermontasje ifølge krav 3, karakterisert ved at fjæringsmekanismen omfatter en spiralfjær (6) montert omkring en teleskopisk virkende føring (11, 13) med festeanordning (7, 19) til lager (28, 23) i hver ende.

5. Seteholdermontasje ifølge krav 4, karakterisert ved en forspenningsanordning (10) med gjenget tannkrans på et endeparti av den teleskopisk virkende føringens ene del (11), for definisjon av forinnstilt øvre seteposisjon ved plassering av en sliss (5) i føringens ene del (11) i forhold til en inngripende stoppsplint (12) i føringens andre del (13).

6. Seteholdermontasje ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved stoppanordninger (30, 32, 33) for myk begrensning av fjæringsmekanismens utslag i begge retninger.

7. Seteholdermontasje ifølge krav 6, karakterisert ved at en stoppebolt (33) med fjærende materiale (32) er anbrakt på setefeste-delen (2) i en posisjon hovedsakelig mellom lagrene (23, 24) på denne, som stoppanordning for begrensning av utslag oppad.

8. Seteholdermontasje ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at en innfestingsdetalj (8) på setefeste-delen (2) er utstyrt med et element av fjærende materiale (30) som fungerer som stoppanordning for begrensning av fjæringsmekanismens utslag nedad ved kontakt mot oversiden av det (de) øvre stag (4).

9. Seteholdermontasje' ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en loddlinje gjennom senteret (25) for setefeste-delens (2) innfestingsdetaljer, i ubelastet stilling for setet, hovedsakelig ligger mellom lagerparet (27, 28) på pinnehodet (l) og lagerparet (23, 24) på setefeste-delen (2).

10. Seteholdermontasje ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at lagerparet (23, 24) på setefeste-delen (2) i ubelastet stilling for setet befinner seg bak forlengelsen av seterørets (21) akse (26).