NO326095B1 - Sykkelseteanordning - Google Patents

Abstract

Sykkelsetemontering utformet for å redusere og minimalisere belastninger forårsaket av en syklists vekt i setet (12), understellet (14) og skinnene (16) under pedaltråkking omfatter en bakskinneklemme (2) for å forhindre bevegelse av de vertikale delene av skinnene uavhengig av hverandre og dempemidlene (24, 26, 28) som er i ett med skinnene.

Description

Denne oppfinnelsen angår en sykkelseteanordning.

Salubehag er et stort problem som millioner av syklister opplever hver dag. I årtier har sykkelprodusenter vært klar over disse svakhetene. Dusinvis av forskjellige saler har blitt eksperimentert med, og i dag er det praktisk talt hundrevis av forskjellige salutforminger å velge fra av alle typer former, størrelser og materialer.

I det siste har et annet og mer alvorlig problem fremkommet som angår at fysisk skade av de private delene over tid fører til seksuell dysfunksjon.

For menn er problemet kroppsvekten som har blitt plassert på perineum, som er området plassert mellom anus og scrotum. Den mannlige rytterens vekt brukes mot ham til å komprimere samt presse arteriene og nervene i hans perineum, som ofte fører til et stort antall problemer, omfattende reduksjon av seksuell ytelse, penis-nummenhet, urinveisinfeksjoner, vannlatingsproblemer, gjærinfeksjoner og prostatabetennelse - og til syvende og sist impotens.

Kvinner rapporterer også om kronisk sårhet fra polstrede og utstansede saler som er utformet med hensyn på mannens anatomi. Hovedproblemet med en vanlig sal er her mangelen på bredde til tilstrekkelig støtte av en kvinnes skamben- og sittebens-områder. Dens konvekse form utøver også et trykk på perineumsområdet som fører til utviklingen av urinveisinfeksjoner eller smerte fra denne gnidningen og trykket.

Ikke noe av dette er nytt for sykkelindustrien, som fortsetter å se etter løsninger på disse problemene. Flere enkeltløsninger har blitt utviklet, men alle har minst én eller flere ulemper.

En løsning synes å være sykkelsetet - i motsetning til sykkelsalen hvor menneske-kroppen sitter overskrevs og passer mellom beina opp til skrittområdet. Sykkelsetet sittes på - og sittes ikke overskrevs. Som en følge av dette er det ingen friksjon eller trykk mellom beina og opp til skrittet. Således har sykkelsaler et horn; sykkelseter har ikke det.

Imidlertid er sykkelseter ikke "saler uten horn". Opp til 50 % av syklistens vekt bæres av salhornet - dette er den primære årsaken til sal-medførte smerter og fysisk skade til skrittområdet.

Ved ikke å ha et horn, bærer et sykkelsete praktisk talt hele syklistens sittevekt, unntatt bare ved den mindre fordelingen av noe lett kroppsvekt via armene på håndtakene, og via beina på pedalene.

Imidlertid er det av stor betydning at et sykkelsete, for å fungere korrekt, må festes på setets forkant til en standard setepinne ved hjelp av en vanlig seteklemme på toppen av setepinnen.

Dette er kritisk for den korrekte ytelsen av et sykkelsete, så mye at denne plasseringen av forkanten på setepinnelinjen har blitt patentert i US 6 079 755 av søkerne for dette ytterligere patentet (jf. fig. 6).

På grunn av den ovennevnte plasseringen av forkanten av setet over setepinnelinjen, er nesten all vekten av syklisten overført rundt svingpunktet av seteklemmen festet under setets forkant. Følgelig er overføringen utøvet av vekten av syklistens kropp oppå sykkelsetet enorm.

Denne overføringen er ganske enkelt for stor å håndtere for den vanlige seteklemmen plassert på toppen av setepinnen. Fjær ståltråd skinnene vrir innsiden av seteklemmen, som fører til at setet bikker betydelig nedover til begge sider og som igjen vil føre til at syklisten kommer løs.

Den virkelige vridningen av trådskinnene på seteklemmen kontrolleres gjennom anvendelsen av en andre klemme - en bakskinnelåseklemme - tilpasset den vertikale delen av et sykkelsetes venstre og høyre fjærståltrådskinner. Dette minimaliserer sidebevegelse og bevegelse nedover av setets venstre og høyre sider, som derved hjelper til å holde setet fast på toppen av setepinnen i en korrekt og sikker sykkel-stilling.

Anvendelsen av en bakskinnelåseklemme låser imidlertid bare den enorme overføringen som blir påført ved syklistens vekt oppå de venstre og høyre endene av settet, seteunderstellet og trådskinnene - den eliminerer ikke belastningene som utgår fra slik overføring.

Mer kritisk retter den ganske enkelt den store nedoverrettede kraften produsert ved hjelp av syklistens vekt gjennom setematerialet inn i understellet, inn i festemidlene som fester trådskinnene til understellet og til slutt inni selve trådskinnene. Dette produserer store belastninger over hele setes understruktur som, innenfor en sammenlignbar kort periode, fører til svikt av understellet, som fører til kollaps av setet og syklistens mulighet til å komme løs fra setet med mulighet for fysisk skade.

US 4 773 705 (Terranova) beskriver et sykkelsete som har en kort (i dybden) og bred støtteflate som er utformet med et par av konkav områder for rumpeballene til en syklist. Setet er montert på et par av U-formede rammeelementer. Disse er funnet å ikke kunne stå imot vridningsspenningene fra sideveisbevegelser ved sykling, noe som resulterer i en farlig vipping av setet.

Det er derfor et formål med denne oppfinnelsen å tilveiebringe et middel for igjen å føre disse store overføringskreftene bort fra kritiske sviktpunkter og til å spre belastningene mer eller mindre jevnt over hele seteunderstellet og trådskinnene i den grad at muligheten for at understellet svikter ved påføringen av stort sett vertikale krefter, og de medfølgende store overføringsbelastningene som er spesielle for et sykkelsete, er eliminert.

Ifølge oppfinnelsen omfatter en sykkelseteanordning en støtteflate for syklistens kropp og, montert på undersiden av et understell et system av dobbeltskinner omfattende en bakskinneklemme for å forhindre bevegelse av de vertikale delene av skinnene uavhengig av hverandre eller i tandem med hverandre; og midler for å dempe belastningene forårsaket av syklistens vekt i setet og/eller understellet og/eller skinnene under pedaltråkking av sykkelen.

Dobbeltskinnene er oppdelt i en venstre og høyre side i forhold til sykkelens lengdeakse.

I den foretrukne formen av oppfinnelsen omfatter dempemidlet en torsjonsstang.

I den foretrukne formen av oppfinnelsen er én eller flere torsjonsstenger skaffet tilveie, som er forbundet med skinnene, fortrinnsvis innarbeidet i skinnene.

I den foretrukne formen er også én eller flere torsjonsstenger anbrakt for hver av understellets venstre og høyre skinner.

I den foretrukne formen er også hver skinne konfigurert til å omfatte en torsjons-bokskonstruksjon.

Hver skinne innbefatter en enkelt lengde av stålfjærtråd og omfatter en midtseksjon som er innsatt i seteklemmen, en forsideseksjon og en baksideseksjon, i forhold til sykkelsetes forside og bakside.

Midtseksjonen innbefatter en rett trådseksjon orientert stort sett parallelt med sykkelrammens lengdeakse når setet er plassert på den. Forsideseksjonen (seksjon D i de medfølgende tegningene) omfatter en sløyfe hvor den frie enden av tråden er bøyd oppover og bakover langs midtseksjonsplanet (for å danne hva som er henvist til som et "slangehode") og deretter utover mot siden av setet ved en vinkel til midtseksjonen. Vinkelen er fortrinnsvis stort sett 90°.

Baksideseksjonen innbefatter:

en første seksjon (seksjon A i fig. 3) som er rettet oppover og stort sett vinkelrett på midtseksjonen men noe utover til midtseksjonsplanet,

en andre seksjon (seksjon B) stort sett ved rette vinkler til seksjon A og rettet utover (sidelengs) og stort sett parallelt med forsideseksjonen D,

og en tredje seksjon (seksjon C) bøyd fremover stort sett ved rette vinkler til den andre seksjonen (seksjon B) mot endepunktet i seksjon D.

De venstre og høyre skinnene er speilbilder av hverandre.

Skinnene er festet til undersiden av setet ved hjelp av klemmer eller lignende festemidler, plassert langs seksjoner B, C og D.

Den beskrevne trådskinnekonfigurasjonen er utformet slik at seksjon B virker som en torsjonsstang og at hver skinne kan bli referert til det som blir oppfattet som en torsjonsboks.

Betydningen av torsjonsboksen gjelder dens omfordeling av nedoverrettede krefter som blir påført ved syklistens vekt til seksjon C.

Når en syklist sitter på setet, tar seksjon C opp en betydelig del av syklistens vekt, og både seksjon C skinnen og dens festemidler bærer en betydelig belastning.

I tillegg har seksjon C også den svært viktige funksjonen av å forhindre understellet og setematerialet mellom seksjoner B og D i å bli presset mot hverandre. Dette ville føre til at understellet og setematerialet bøyer omtrent som en hengekøye og som ville produsere høye belastninger langs seksjoner B og D, både i skinnene og i festemidlene.

Betydningen og funksjonen av torsjonsstangen og torsjonsboksen er illustrert i de medfølgende tegningene, fig. 3-6.

Under henvisning til fig. 3 demonstrerer den hvordan en utkraget bjelke opererer. Bjelken er festet stivt ved én ende og belastet med en vinkelrett nedoverrettet kraft ved den frie enden. De resulterende belastningene er observert i Von Mises Stress analyseutskriften. Høye belastninger er åpenbare i topp- og bunnfibrene av bjelken på den festede enden.

I fig. 4 er den samme bjelken nå torsjonsmessig belastet (vridd) ved den frie enden. Von Mises Stress analysen viser at alle belastningene er jevnt fordelt rundt hele overflaten av bjelkens lengde.

I torsjonsbokskonstruksjonen ifølge oppfinnelsen fungerer seksjon B på samme måte som den torsjonsmessige belastede bjelken i fig. 4, hvor seksjon C virker som momentarmen til å produsere torsjon innenfor seksjon B og for derved å gi seksjon B en torsjonsstang.

Under henvisning til fig. 5a og 5b viser disse CAD-utskriftene resultatene av kontaktbelastningsanalyser utført på trådskinnene.

I fig. 5a har seksjon C av skinnen blitt fjernet, som fører til at seksjon B blir gitt en enkel utkraget stang i motsetning til en torsjonsstang. Som det fremkommer av fig. 5a må støtte for syklistens vekt utover enden av seksjon B og seksjon D tilveie-bringes av understellet og setematerialet. Seksjon D bærer omtrent 70 % av de nedoverrettede kreftene produsert av syklistens vekt. Dette fører til at seksjon D er belastet lik en utkragerarm (jfr. fig. 3) og dette fordeler uakseptabelt høye belastninger (lett sjattering) inn i seksjon D som er rundt. Dette vil resultere i et ustabilt sete, ganske raske destruksjon av festemidlene som fester seksjon D, resulterende utstøting av trådskinnen fra seksjon D festemidlene og kollaps av setet.

Fig. 5b viser resultatene av belastningsanalysetesten med seksjon C inkludert. Mye av syklistens vekt som tidligere var båret av seksjon D tas nå opp av seksjonen C, praktisk talt ved å reversere fordelingen av syklistens vekt

- fra 70 % båret av seksjon D og 30 % av seksjon B

- til 35 % båret av seksjon D og 65 % av seksjoner C og B.

Belastningene i festemidlene som fester seksjon D og i seksjon D som er rundt er derfor i betydelig grad redusert, som således forebygger destruksjonen av festemidlene som fester seksjon D og som også hjelper til å stabilisere setet.

På baksiden er absorpsjonen av 65 % av syklistens vekt gjort mulig bare ved at seksjon B fungerer som en torsjonsstang og som gjør det mulig å fordele denne store økningen i belastningsabsorpsjon jevnt over hele seksjoner C og B uten at noen betydelige belastningspunkter fremkommer.

Under henvisning til fig. 6a og 6b viser CAD-utskriftene resultatene av belastnings-analyser utført på setets understell.

Den positive effekten av torsjonsboksstrukturen er illustrert med henvisning til fig. 6a og 6b. Den vidtfavnende omfordelingen av belastninger som er forårsaket av torsjonsstangboksen, er bekreftet i en analyse av effekten som den har på belastning i understellet og spesielt i understellets trådskinnefestemidler. Fig. 6a viser de uakseptabelt høye nivåer av belastning som oppleves i forsidetrådskinnefestemidlene av understellet når seksjon C ikke er tilstede og når seksjon D må bære 70 % av syklistens vekt. Fig. 6b viser at når seksjon C er tilstede, kan forsidetrådskinnefestemidlene for seksjon D lett bære 35 % av syklistens vekt og at den resterende 65 % av syklistens vekt kan lett bli båret av seksjoner C og B. Dette er mulig bare fordi seksjon B fungerer som en torsjonsstang for å produsere en torsjonsboks som deretter jevnt fordeler den store økningen i belastninger over hele den kombinerte lengden av seksjoner C og B av trådskinnen og inn i de relevante seks trådskinnefestemidlene. Således er kritiske svake punkter eliminert.

Mens det er viktig å legge merke til at belastningene forårsaket av syklistens vekt under pedaltråkking er betydelig høyere når setet er festet til setepinnen i den foretrukkede posisjonen, nemlig hvor forkanten av setet er innrettet med setepinnen, så er disse belastningene fortsatt tilstede i en grad i alle seter av saltype.

Ifølge et andre aspekt av oppfinnelsen omfatter imidlertid en sykkelseteanordning en støtteflate for syklistens kropp, støtteflaten er festet til en setepinne ved dens forkant; et understell, og montert på undersiden av understellet, et system av dobbeltskinner omfattende en bakskinneklemme for å forhindre bevegelse av de vertikale delene av skinnene uavhengig av hverandre eller etter hverandre; og midler for å dempe belastningene forårsaket av syklistens vekt i setet og/eller understellet og/eller skinnene under pedaltråkking av sykkelen. Fig. 1 er et isometrisk snitt av en sykkel seteanordning ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 er et isometrisk toppsnitt av setet i fig. 1 som viser posisjonen av trådskinnene derunder; Fig. 3 er et Von Mises Stress analysetestresultat av en utkraget bjelke; Fig. 4 er et Von Mises Stress analysetestresultat av bjelken i fig. 3 torsjonsmessig ved dens frie ender; Fig. 5a og b er belastningsanalysetestresultater av en skinne hhv. uten og med en torsjonsboks; og Fig. 6a og b er kontaktbelastningsanalysebelastningsresultater for et understell festet til skinner hhv. uten og med en torsjonsboksstruktur. Fig. 1 viser en sykkel seteanordning 10 som innbefatter et sete 12, et understell 14 innbefattende et system av dobbeltskinner 16, 18 festet til undersiden av setet, og en bakskinneklemme 20 som låser skinnene sammen.

Bakskinneklemmen 20 fester de venstre og høyre skinnene sammen for å forhindre dem i å bevege seg uavhengig av hverandre og vri på klemmen som fester setet til setepinnen. Dette minimaliserer sidebevegelse og bevegelse rettet nedover av de venstre og høyre skinnene og følgelig setet. Den eliminerer imidlertid ikke de nedoverrettede kreftene og medfølgende belastningene som inntreffer i skinnene under pedaltråkking. Man takler dette problemet ved konfigurasjonen av selve skinnene.

Det er vist at skinnene som er speilbilder av hverandre, innbefatter enkle lengder av fjærstål-rundtråd 22 og for beskrivelsesformål kan splittes i en midtseksjon 24 og to endeseksjoner, nemlig en forsideseksjon 26 (nærmest setets forside) og en baksideseksjon 28.

Midtseksjonen 24 som passer inn i seteklemmen, er en rett trådseksjon som løper parallelt med sykkelrammens lengdeakse når setet er i stilling på sykkelen. Forsideseksjonen 26 (seksjon D i fig. 2) har en sløyfe dannet ved å bøye selve tråden, langs linjen av midtseksjonen 24, og utover mot siden av setet med rette vinkler til midtseksjonen.

Baksideseksjonen 28 kan bli beskrevet i tre seksjoner, A, B og C Qfr. fig. 2). Seksjon A grenser opp til midtseksjonen og er stort sett vinkelrett til denne. I tillegg er den bøyd oppover mot setet og er festet av bakskinneklemmen. Seksjon B er bøyd ved rette vinkler til seksjon A mot den ytre kanten av setet. Til slutt er seksjon C bøyd ved rette vinkler til seksjon B og er rettet parallelt med midtseksjonen og mot setets forside.

Skinnene er festet til undersiden av setet av klemmer eller spenner 30 og 32, 34 og 36 samt 38 og 40 i hhv. seksjoner C, B og D (jfr. fig. 1).

Claims (15)

1. Sykkelseteanordning (10) omfatter en støtteflate (12) for kroppen til en syklist og, montert på undersiden av et understell, et system av dobbeltskinner (16,

18), karakterisert vedat systemet omfatter en bakskinneklemme (20) for å forhindre bevegelsen av de vertikale delene av skinnene uavhengig av hverandre eller i tandem med hverandre og at skinnene omfatter midler for å dempe belastningene forårsaket av syklistens vekt i setet og/eller understellet og/eller skinnene under pedaltråkking av sykkelen.

2. Sykkelsete ifølge krav 1, karakterisert vedat dobbeltskinnene (16, 18) er oppdelt i en venstre og høyre side i forhold til sykkelens lengdeakse.

3. Sykkelsete ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat dempemidlet innbefatter én eller flere torsjonsstenger.

4. Sykkelsete ifølge krav 3, karakterisert vedat torsjonsstangen eller torsjonsstengene er innarbeidet i skinnene.

5. Sykkelsete ifølge krav 2, karakterisert vedat én eller flere torsjonsstenger er tilveiebrakt for hver av de venstre og høyre skinnene av understellet.

6. Sykkelsete ifølge hvilke som helst av de ovennevnte krav,karakterisert vedat hver skinne er konfigurert til å omfatte en torsj onsbokskonstruksj on.

7. Sykkelsete ifølge hvilke som helst av de ovennevnte krav,karakterisert vedat hver skinne innbefatter en enkelt lengde av fjærståltråd (22) og omfatter en midtseksjon (24) som er innsatt i seteklemmen (30), en forsideseksjon (26) og en baksideseksjon (28), i forhold til forenden og bakenden av sykkelsetet (12).

8. Sykkelsete ifølge krav 7, karakterisert vedat midtseksjonen (24) innbefatter en rett trådseksjon orientert stort sett parallelt med sykkelrammens lengdeakse når setet er plassert på den.

9. Sykkelsete ifølge krav 7, karakterisert vedat forsideseksjonen (D) omfatter en sløyfe hvor den fri enden av tråden er bøyd oppover og bakover langs planet av midtseksjonen (24) og deretter utover mot siden av setet ved en vinkel til midtseksjonen (24).

10. Sykkelsete ifølge krav 9, karakterisert vedat vinkelen er stort sett 90°.

11. Sykkelsete ifølge krav 7, karakterisert vedat baksideseksjonen (28) innbefatter: en første seksjon (A) som er rettet oppover stort sett vinkelrett på midtseksjonen (24) men noe utover til midtseksjonens plan (24), en andre seksjon (seksjon B) stort sett vinkelrett på den første seksjonen (A) og rettet utover og stort sett parallellt med forsideseksjonen (D), og en tredje seksjon (C) bøyd forover stort sett vinkelrett på den andre seksjonen (B) mot endepunktet av seksjon (D).

12. Sykkelsete ifølge krav 7, karakterisert vedat de venstre og høyre skinnene (16, 18) er speilbilder av hverandre.

13. Sykkelsete ifølge hvilke som helst av de ovennevnte krav,karakterisert vedat skinnene (16, 18) er festet til undersiden av setet (12) ved hjelp av klemmer (30) eller lignende festemidler, plassert langs den andre, tredje og forsideseksjonen ( B, C, D).

14. Sykkelsete ifølge krav 7-13, karakterisert vedat den andre seksjonen (B) av baksideseksjonen (28) av hver skinne virker som en torsjonsstang.

15. Sykkelseteanordning i henhold til ett av de foregående kravene,karakterisert vedat støtteflaten (12) er festet til en setepinne ved dens forende.