DE102011017358A1

DE102011017358A1 - Method for steering bicycle, involves setting bicycle frame vertical with respect to steerable front wheel during curve of rider based on steering angle

Info

Publication number: DE102011017358A1
Application number: DE201110017358
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2012-10-18

Abstract

The method involves pivotally connecting a steerable front wheel (12) and a handlebar (7) at the front end of a bicycle frame (2). A fork shaft (13) at a fork hub (4) of a fork (14) is driven using the steerable front wheel. The bicycle frame is set vertical with respect to the steerable front wheel during curve of the rider based on the steering angle. An independent claim is included for bicycle.

Description

Die Erfindung betrifft sowohl ein Verfahren zur Lenkung eines Fahrrads o. dgl. bzw. Motorrads, Motorfahrrads usw., bestehend darin, dass in einer Kurve der Fahrer mittels eines Lenkers/Lenkhandhebels eine geradlinige oder gebogene Gabel, deren Gabelschaft an einer am Fahrradrahmen untergebrachten Gabelnabe angeordnet ist, mit einem lenkbaren Vorderlaufrad seines besagten Verkehrsmittels in die Kurvenrichtung dieses Verkehrsmittels unter einem von der Lage des Geradeausfahrens abgemessen Einschlagwinkel ansetzt und dabei die mit der Geschwindigkeit und dem Kurvenradius korrespondierende Neigung des Fahrradrahmens einstellt, als auch ein Fahrrad o. dgl., vorherbestimmt zur Implementierung des erwähnten Verfahrens zur Lenkung, welches die an einem vorderen Ende des Fahrradrahmens schwenkbar angebrachte, mit dem lenkbaren Vorderlaufrad und dem Lenker/Lenkhandhebel ausgerüstete Gabel, deren Gabelschaft an der am Fahrradrahmen untergebrachten Gabelnabe angeordnet ist, und zumindest ein an einem hinteren Ende des Fahrradrahmens angeordnetes Hinterlaufrad aufweist.The invention relates to both a method for steering a bicycle o. The like. Motorcycle or motorcycles, etc., consisting in that in a curve of the driver by means of a handlebar / steering lever, a straight or curved fork, the steerer tube on a fork frame housed on the bicycle frame is arranged, with a steerable front wheel of its said means of transport in the direction of this traffic means measured at a measured from the position of straight driving angle and thereby adjusts the corresponding with the speed and the curve radius inclination of the bicycle frame, as well as a bicycle o. The like., Predetermined to implement the mentioned method of steering, which is arranged at a front end of the bicycle frame pivotally mounted, equipped with the steerable front wheel and the handlebar / steering lever fork, the steerer is arranged on the bicycle frame accommodated fork hub, and at least one Having a rear end of the bicycle frame arranged rear wheel.

In bekannten technischen Lösungen zur Lenkung eines Fahrrads o. dgl. wendet sein Fahrer die Gabel, deren Gabelnabe immer in der Fahrradrahmenebene liegt, mit einem lenkbaren Vorderlaufrad praktisch ohne Verschiebung des Berührungspunkts des lenkbaren Vorderlaufrads mit dem Boden von der Fahrradrahmenebene seines Fahrradrahmens, denn die Gabelbiegung der Gabel maximal 8,5 cm ausmacht. In der Kurve neigt sich das Zweirad, dargestellt beispielsweise in DE 7434850 , in Kurvenrichtung unter einem seitigen Neigungswinkel, entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrradfahrens und dem Kurvenradius. Der Neigungswinkel kann so scharf werden, dass das Pedal des Antriebs des Zweirads den Boden berühren wird und das Fahrrad mit Fahrer gestürzt wird. Herkömmliche Dreiräder können nicht neigen und kippen in der Kurve durch die Fliehkraft schon bei einer niedrigen Geschwindigkeit um. Um diese Gefahr zu vermeiden, sind Dreiräder mit Kurvenneigung ( DE 10249616 , DE 19513649 , AT 403566 u. a.) vorgeschlagen.In known technical solutions for steering a bicycle o. The like. Turns his driver, the fork whose fork hub is always in the bicycle frame level, with a steerable front wheel practically without shifting the point of contact of the steerable Vorderlaufrads with the bottom of the bicycle frame plane of his bicycle frame, because the fork bend the fork is a maximum of 8.5 cm. In the curve, the bicycle tilts, represented for example in DE 7434850 , in cornering direction at one-side inclination angle, according to the speed of the bicycle and the turning radius. The angle of inclination may become so sharp that the pedal of the two-wheel drive will touch the ground and the bike will fall with the driver. Conventional tricycles can not tilt and overturn in the curve by the centrifugal force even at a low speed. To avoid this danger, tricycles with curve inclination ( DE 10249616 . DE 19513649 . AT 403566 et al.).

Bei Kurvenneigung kann das Pedal des Antriebs sowohl dieser Dreiräder als auch der herkömmlichen Zweiräder den Boden berühren. Dazu ist ihr Aufbau sowohl kompliziert und schwer als auch zieht die Kraft des Fahrers und Raum daneben ab.When cornering, the pedal of the drive of both these tricycles and the conventional two-wheelers can touch the ground. In addition, their structure is both complicated and heavy, as well as subtracting the power of the driver and space next to it.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Schutz des Fahrradfahrens vor Unfällen bei einem einfachen Aufbau des Fahrrads erhöhen.The object of the present invention is to increase the protection of cycling from accidents in a simple construction of the bicycle.

Diese Aufgabe wird mit Merkmalen des 1. Patentanspruchs gelost. Weitere Vervollkommnungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved with features of the first claim. Further improvements emerge from the subclaims.

Erfindungsgemäß verschiebt in der Kurve der Fahrer gleichzeitig mit der unter dem Einschlagwinkel bestimmten Wendung des lenkbaren Vorderlaufrads in die Kurvenrichtung das lenkbare Vorderlaufrad entgegen die Kurvenrichtung von der Lage des Geradeausfahrens und hält dadurch der Fahrradrahmen annähernd vertikal. In der Kurve kann der Fahrer gleichzeitig mit der unter dem Einschlagwinkel bestimmten Wendung des lenkbaren Vorderlaufrads in die Kurvenrichtung das lenkbare Vorderlaufrad um eine annähernd waagerechte Achse in die Kurvenrichtung von der Lage des Geradeausfahrens drehen. In der Kurve kann der Fahrer gleichzeitig mit der unter dem Einschlagwinkel bestimmten Wendung des lenkbaren Vorderlaufrads in die Kurvenrichtung die Gabelnabe zusammen mit dem lenkbaren Vorderlaufrad um eine annähernd waagerechte Achse in die Kurvenrichtung von der Lage des Geradeausfahrens drehen. Erfindungsgemäß ist die an dem vorderen Ende des Fahrradrahmens befindliche Gabelnabe in Bezug auf den Fahrradrahmen um eine annähernd waagerechte Achse schwenkbar angebracht. Die Gabelnabe kann an der an dem Fahrradrahmen schwenkbar angebrachten Längsachse befestigt sein, dabei kann die Längsachse an einer an dem Fahrradrahmen starr befestigten Achsnabe schwenkbar angebracht sein. Die Längsachse kann mittels einer Handkurbel gesteuert sein. Die Achsnabe des Fahrradrahmens kann mit einem die Wendung der Gabelnabe bestimmten Antrieb z. B. Handzahngetriebe ausgerüstet ist. Der Gabelschaft kann mit dem Fahrradrahmen des Fahrrads mittels einem Getriebe beispielsweise einem Kegelzahngetriebe, dessen angetriebenes Kegelzahnrad bzw. Kegelzahnradsektor der Achsnabe koaxial untergebracht und an dem Fahrradrahmen befestigt ist, verbunden sein. Die Gabelnabe und/oder die Längsachse kann mit dem Fahrradrahmen mittels eines die Gabelnabe in die Fahrradrahmenebene zurückstellenden Federelements z. B. einer Spiralfeder/Drehstabsfeder verbunden sein. Die größtmögliche Drehwinkel der Wendung der Gabelnabe oder/und der Längsachse um die Achse der Achsnabe kann mittels der Anschläge begrenzt sein.According to the invention moves in the corner of the driver simultaneously with the determined by the turning angle turn the steerable front wheel in the direction of the steerable front wheel counter to the direction of the curve of the position of straight driving and thereby holds the bicycle frame approximately vertically. In the turn, the driver can simultaneously turn the steerable front wheel about the horizontal turning axis in the turning direction from the straight traveling position with the turning of the steerable front wheel in the turning direction. In the turn, the driver can turn the fork hub together with the steerable front wheel about an approximately horizontal axis in the turning direction from the straight traveling position simultaneously with the turning angle determined turning of the steerable front wheel in the turning direction. According to the present invention, the fork hub located at the front end of the bicycle frame is pivotally mounted about an approximately horizontal axis with respect to the bicycle frame. The fork hub may be secured to the longitudinal axis pivotally mounted on the bicycle frame, while the longitudinal axis may be pivotally mounted on an axle hub fixed rigidly to the bicycle frame. The longitudinal axis can be controlled by means of a hand crank. The axle hub of the bicycle frame can with a turn the Gabelnabe certain drive z. B. manual gear is equipped. The steerer may be connected to the bicycle frame of the bicycle by means of a gear, for example, a bevel gear, whose driven bevel gear or bevel gear sector of the axle hub coaxially housed and fixed to the bicycle frame, be connected. The fork hub and / or the longitudinal axis can with the bicycle frame by means of a fork hub in the bicycle frame plane restoring spring element z. B. a coil spring / torsion bar spring connected. The maximum possible angle of rotation of the turn of the fork hub and / or the longitudinal axis about the axis of the axle hub can be limited by means of the stops.

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below by exemplary embodiments. Show it:

1 – Seitenansicht auf das vordere Ende des Fahrrads mit Handkurbeln 1 - Side view on the front end of the bicycle with winches

2 – Seitenansicht auf das vordere Ende des Fahrrads mit der die Gabelnabe in die Fahrradrahmenebene zurückstellenden Drehstabsfeder 2 - Side view of the front end of the bicycle with the fork hub in the bicycle frame plane returning torsion bar spring

3 – Seitenansicht auf das vordere Ende des Fahrrads mit dem den Gabelschaft mit dem Fahrradrahmen verbindenden Kegelzahngetriebe 3 - Side view of the front end of the bicycle with the bevel gear connecting the steerer tube to the bicycle frame

4 – Vorderansicht auf ein Zweirad mit dem den Gabelschaft mit dem Fahrradrahmen verbindenden Kegelzahngetriebe 4 - Front view of a two-wheeler with the bevel gear connecting the steerer tube to the bicycle frame

An der horizontalen Achsnabe 1 des Fahrradrahmens 2 des Fahrrads 3 ist die an der Gabelnabe 4 starr befestigte Längsachse 5 schwenkbar angebracht. Eine Wendung der Gabelnabe 4 um die Achse 6 der Achsnabe 1 kann unter Einwirkung des Lenkers 7 geschehen. Die Anschläge 8, 9 grenzen die höchsten Drehwinkel der Wendung der Gabelnabe 4 um die Achse 6 ein. Zur Wendung der Gabelnabe 4 um die Achse 6 der Achsnabe 1 dienen auch die mit der Längsachse 5 verbundenen Handkurbeln 10a, 10 des Antriebs 10' der Gabelnabe 4. Das Fixierelement (Schraube) 11 ermöglicht die Wendung der Gabelnabe 4, des Vorderlaufrads 12 und des Gabelschafts 13 der Gabel 14 um die Achse 6 der Achsnabe 1 einfach deaktivieren. Die Längsachse 20 ist an der Gabelnabe 24 starr befestigt, in dem Oberrohr 21 des Fahrradrahmens 22 des Fahrrads 25 angeordnet und mit dem Oberrohr 21 mittels der Drehstabsfeder 23 verbunden. Bei Wendung des Gabelschafts 30 um seine Achse 31 dreht das Kegelzahngetriebe 32 die Gabelnabe 33 um die Achse 34 der Achsnabe 35, denn sind das Kegelzahnritzel 36 und das Kegelzahnrad 37 des Kegelzahngetriebes 32 entsprechend an dem Fahrradrahmen 38 und dem Gabelschaft 30 fest befestigt. Während der Wendung des Lenker 40 des Fahrrads 41 von der Lage des Geradeausfahrens (unter dem Einschlagwinkel Γ) drehen sich das Gabelschaft 42, das an dem Gabelschaft 42 befestigte Kegelritzel 43 und das lenkbare Vorderlaufrad 44 um Achse I-I des Gabelschafts 42 um, dabei durch einen Eingriff des Kegelritzels 43 und des an dem Fahrradrahmens 45 befestigten Kegelzahnradsektors 46 miteinander wenden sich das Gabelschaft 42, die Gabelnabe 47, das Kegelritzel 43 und das lenkbare Vorderlaufrad 44 gleichzeitig um eine Achse einer Achsnabe (nicht abgebildet) und des Kegelzahnradsektors 46 und wird die Achse I-I des Gabelschafts 42 unter Drehwinkel ς zu der Fahrradrahmenebene Y-Y des Fahrradrahmens 45. Bei vertikaler Lage der Fahrradrahmenebene Y-Y des Fahrradrahmens 45 sichert der Abstand C zwischen dem Berührungspunkt 48 des lenkbaren Vorderlaufrads 44 mit dem Boden B und der Fahrradrahmenebene Y-Y des Fahrradrahmens 45 sicheres Kurvenfahren des Radfahrers (nicht abgebildet).On the horizontal axle hub 1 of the bicycle frame 2 of the bicycle 3 is the one at the fork hub 4 rigidly fixed longitudinal axis 5 pivotally mounted. A twist of the fork hub 4 around the axis 6 the axle hub 1 can under the action of the handlebar 7 happen. The attacks 8th . 9 limit the highest rotation angle of the turn of the fork hub 4 around the axis 6 one. To turn the fork hub 4 around the axis 6 the axle hub 1 also serve with the longitudinal axis 5 connected winches 10a . 10 of the drive 10 ' the fork hub 4 , The fixing element (screw) 11 allows the turn of the fork hub 4 , the front wheel 12 and the steerer 13 the fork 14 around the axis 6 the axle hub 1 just deactivate. The longitudinal axis 20 is at the fork hub 24 rigidly fixed, in the top tube 21 of the bicycle frame 22 of the bicycle 25 arranged and with the top tube 21 by means of the torsion bar spring 23 connected. At turn of the steerer 30 around his axis 31 turns the bevel gear 32 the fork hub 33 around the axis 34 the axle hub 35 , because are the bevel gear pinion 36 and the bevel gear 37 of the bevel gear 32 according to the bicycle frame 38 and the steerer 30 firmly attached. During the turn of the handlebar 40 of the bicycle 41 the position of the straight-ahead driving (at the turning angle Γ) causes the steerer to turn 42 at the steerer 42 fixed bevel pinions 43 and the steerable front wheel 44 about axle II of the steerer 42 around, thereby by an engagement of the bevel pinion 43 and on the bicycle frame 45 attached bevel gear sector 46 the fork steer each other 42 , the fork hub 47 , the bevel pinion 43 and the steerable front wheel 44 simultaneously about an axis of an axle hub (not shown) and the bevel gear sector 46 and becomes the axle II of the steerer 42 at a rotational angle ς to the bicycle frame plane YY of the bicycle frame 45 , In the vertical position of the bicycle frame level YY of the bicycle frame 45 the distance C between the point of contact ensures 48 the steerable front wheel 44 with the floor B and the bicycle frame plane YY of the bicycle frame 45 safe cornering of the cyclist (not shown).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 7434850 [0002]
DE 10249616 [0002]
DE 19513649 [0002]
AT 403566 [0002]

Claims

Method for steering a bicycle o. The like., Which at least one at a front end of a bicycle frame ( 2 ) pivotally mounted, with a steerable front wheel ( 12 ) and a handlebar ( 7 ) / Steering lever equipped fork ( 14 ) and at least one at a rear end of the bicycle frame ( 2 ) arranged rear wheel, consisting in that in a curve the driver by means of the handlebar ( 7 ) / Steering lever the fork ( 14 ), whose steerer ( 13 ) at the fork hub ( 4 ) is arranged, with the steerable front wheel ( 12 ) of its said means of transport ( 3 ) in the direction of the curve of this means of transport ( 3 ) at a steering angle (γ) measured by the position of the straight-ahead driving, and thereby the inclination of the bicycle frame corresponding to the speed and the curve radius (FIG. 2 ), characterized in that in the curve the driver simultaneously with the turn of the steerable front wheel (γ) 12 ) in the curve direction the steerable front wheel ( 12 ) of its said means of transport ( 3 ) shifts the direction of cornering from the position of the straight ahead driving and thereby the bicycle frame ( 2 ) holds approximately vertically.

Method for steering a bicycle o. The like. According to claim 1, characterized in that in the curve of the driver simultaneously with the under the steering angle (γ) specific turn of the steerable front wheel ( 12 ) in the curve direction the steerable front wheel ( 12 ) of its said means of transport ( 3 ) about an approximately horizontal axis ( 6 ) turns in the curve direction from the straight traveling position.

Method for steering a bicycle o. The like. According to claim 2, characterized in that in the curve, the driver simultaneously with the under the steering angle (γ) specific turn of the steerable front wheel ( 12 ) in the curve direction the fork hub ( 4 ) together with the steerable front wheel ( 12 ) of its said means of transport ( 3 ) about an approximately horizontal axis ( 6 ) turns in the curve direction from the straight traveling position.

Bicycle o. The like., Predetermined for implementing the mentioned method according to one of claims 1 to 3, which with the steerable front wheel ( 12 ) and the handlebar ( 7 ) / Steering lever equipped fork ( 14 ), whose steerer ( 13 ) at the at the front end of the bicycle frame ( 2 ) fork hub ( 4 ) is pivotally mounted, and at least one at a rear end of the bicycle frame ( 2 ) arranged rear wheel, characterized in that at the front end of the bicycle frame ( 2 ) located fork hub ( 4 ) in relation to the bicycle frame ( 2 ) about an approximately horizontal axis ( 6 ) is pivotally mounted.

Bicycle o. The like. According to claim 4, characterized in that the fork hub ( 4 ) on the bicycle frame ( 2 ) pivotally mounted longitudinal axis ( 5 ) is attached, while the longitudinal axis ( 5 ) on one of the bicycle frame ( 2 ) rigidly mounted axle hub ( 1 ) mounted pivotally.

Bicycle o. The like. According to claim 5, characterized in that the longitudinal axis ( 5 ) by means of a hand crank ( 10a ) is controlled.

Bicycle o. The like. According to claim 5, characterized in that the axle hub ( 1 ) of the bicycle frame ( 2 ) with a turn of the fork hub ( 4 ) certain drive z. B. Manual gear ( 10 ' ) is equipped.

Bicycle o. The like. According to claim 4 or 5, characterized in that the steerer ( 30 ) with the bicycle frame ( 38 ) of the bicycle by means of a transmission, for example a bevel gear ( 32 ), whose driven bevel gear or bevel gear sector ( 36 ) of the axle hub ( 35 ) housed coaxially and on the bicycle frame ( 38 ), is connected.

Bicycle o. The like. According to one of claims 4 to 8, characterized in that the fork hub ( 24 ) and / or the longitudinal axis ( 20 ) with the bicycle frame ( 22 ) by means of a fork hub ( 24 ) in the bicycle frame plane returning spring element z. B. a coil spring / torsion bar spring ( 23 ) connected is.

Bicycle o. The like. According to one of claims 4 to 8, characterized in that the maximum rotational angle of the turn of the fork hub ( 4 ) and / or the longitudinal axis ( 5 ) around the axis ( 6 ) of the axle hub ( 1 ) by means of the stops ( 8th . 9 ) is limited.