ES2237305B2 - Suspension trasera para bicicletas. - Google Patents

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.