Suspensión de bicicleta.

Un cuadro de bicicleta que comprende:

un marco (12) para soportar a un ciclista;

un brazo (72) oscilante que tiene un primer extremo conectado de manera pivotante al marco y un segundo extremopara enganchar de manera pivotante un conjunto de rueda trasera;

una horquilla (70) conectada de manera pivotante al conjunto de rueda trasera tal que la horquilla, el brazo pivotante,y una rueda trasera tiene un eje de rotación común;

un balancín (112) unido al marco y conectado a un extremo de la horquilla generalmente frente al eje común derotación; y

un amortiguador (108) unido al balancín generalmente por delante de un tubo (22) de sillín del cuadro y donde unextremo del amortiguador generalmente frente al balancín está unido de manera pivotable a la horquilla.

Suspensión de bicicleta.

Antecedentes de la invención La presente invención se refiere en general a las bicicletas y, más en particular, a un sistema de suspensión de la rueda trasera y a un conjunto desviador de una bicicleta.

El componente estructural primario de una bicicleta convencional de dos ruedas es el cuadro. En una bicicleta de carretera convencional, típicamente, el cuadro está construido a partir de un conjunto de miembros tubulares ensamblados juntos para formar el cuadro. Para muchas bicicletas, el cuadro está construido a partir de miembros a los que se hace referencia como tubo superior, tubo inferior, tubo del sillín, horquilla superior de la rueda trasera y horquilla inferior de la rueda trasera, y esos miembros están unidos juntos en intersecciones a las que se hace referencia comúnmente como pipa de dirección, tija, caja de pedalier y punteras. El tubo superior se extiende usualmente desde la pipa de dirección hacia atrás hasta el tubo del sillín. La pipa de dirección, a la que a veces se hace referencia como el cuello, es un miembro estructural tubular corto en la porción superior delantera de la bicicleta el cual soporta el manillar y la horquilla de dirección delantera, la cual tiene la rueda delantera en ella. El tubo inferior se extiende usualmente hacia abajo y hacia atrás desde la pipa de dirección hasta la caja de pedalier, comprendiendo usualmente la caja de pedalier un miembro cilíndrico para soportar los pedales y el mecanismo de transmisión de cadena el cual acciona la bicicleta. El tubo del sillín se extiende usualmente desde la caja de pedalier hacia arriba hasta donde se une con el extremo posterior del tubo superior. El tubo del sillín también funciona usualmente para recibir telescópicamente una tija para soportar a asiento o sillín para que se siente el ciclista.

Las horquillas inferiores de la rueda trasera se extienden normalmente hacia atrás desde la caja de pedalier. Las horquillas superiores de la rueda trasera se extienden normalmente hacia abajo y hacia atrás desde la parte superior del tubo del sillín. Las horquillas inferiores de la rueda trasera y horquillas superiores de la rueda trasera están unidas juntas normalmente con unas punteras para soportar el buje trasero de la rueda trasera. A la porción del cuadro definida por la pipa de dirección, tija y caja de pedalier y los miembros estructurales que unen esos tres elementos juntos puede hacerse referencia como la porción triangular delantera principal del cuadro, con las horquillas superiores de la rueda trasera y horquillas inferiores de la rueda trasera definiendo una porción triangular trasera del cuadro. La descripción que antecede representa la construcción de un cuadro de bicicleta convencional el cual, por supuesto, no posee una suspensión que tenga alguna característica de absorción de choques.

El aumento de popularidad, en los últimos años, del ciclismo fuera de carretera, particularmente en montañas y campo través, ha hecho del sistema de absorción de choques, en muchos casos, una necesidad del ciclismo. Una bicicleta con un sistema de suspensión diseñado de forma apropiada es capaz de desplazarse sobre terreno accidentado, extremadamente bacheado y que sube y baja con inclinación muy abrupta. Las bicicletas con suspensión son menos castigadoras, reducen la fatiga y reducen la probabilidad de lesión para el que la monta y son mucho más cómodas de montar. Para el ciclismo fuera de carretera en particular, un sistema de suspensión incrementa grandemente la capacidad del ciclista para controlar la bicicleta porque las ruedas permanecen en contacto con el suelo cuando montan sobre rocas y protuberancias en el terreno en vez de saltar por el aire como ocurre en bicicletas convencionales sin suspensión. Durante los últimos varios años el número de bicicletas equipadas ya con sistemas de suspensión se ha incrementado bruscamente. De hecho, muchas bicicletas tienen ahora suspensión completa, queriendo decir esto que la bicicleta tiene tanto suspensión delantera como suspensión trasera. Las suspensiones delanteras fueron las primeras en hacerse populares. Diseñadas para eliminar el golpeteo en el extremo delantero de la bicicleta, la suspensión delantera es más simple de implementar que la suspensión trasera. Una horquilla de suspensión delantera es fácil de actualizar en un modelo de bicicleta más antiguo. Por otro lado, una suspensión trasera incrementará la tracción y ayudará en los virajes y en equilibrar la marcha.

Durante la rodadura, cuando la bicicleta se mueve a lo largo del camino deseado, las discontinuidades del terreno son comunicadas al conjunto de la bicicleta y por último al ciclista. Aunque tales discontinuidades son generalmente despreciables para ciclistas que practican sobre superficies pavimentadas, los ciclistas que se aventuran lejos de los caminos trillados frecuentemente encuentran terrenos de ese tipo. Con la proliferación del ciclismo de montaña, muchos ciclistas buscan los senderos más traicioneros. La tecnología se ha desarrollado para ayudar a tales ciclistas aventureros a conquistar las sendas menos recorridos. Los sistemas de suspensión de rueda son una de las características de ese tipo.

Montar una bicicleta de montaña con suspensión completa a lo largo de senderos accidentados, regados de rocas o incluso montando en llano en ciudades o caminos vecinales, proporciona un nuevo grado de seguridad y comodidad al ciclista. Es en los descensos en pendiente paseando o en competición que la suspensión trasera es más beneficiosa, pero incluso en ciudad y caminos vecinales ordinarios, una suspensión trasera permite al ciclista mantener una orientación mirando hacia delante para una visión más segura de las condiciones del tráfico y de la carretera sin prestar atención desproporcionada a piedras y baches inmediatamente debajo del camino del ciclista. Se han desarrollado varias suspensiones de “brazo oscilante” que pivotan para suspensiones de ruedas traseras de bicicleta. En su configuración más simple, las horquillas inferiores de la rueda trasera, la cual está montada rígidamente en un cuadro de bicicleta convencional, son reemplazadas por una pareja de brazos oscilantes que están unidos de forma pivotante en sus extremos delanteros a la porción triangular delantera generalmente fijada del cuadro. El pivote está situado usualmente cerca de la caja de pedalier en donde el pedal y la biela están soportados. Los extremos traseros de los brazos oscilantes, los cuales soportan el buje trasero, se mueven hacia arriba y hacia abajo en respuesta a cuando la rueda trasera golpea rocas, obstáculos y otras obstrucciones. El intervalo de movimiento de un brazo oscilante está controlado usualmente por un amortiguador añadido entre el brazo oscilante y el cuadro delantero principal. Aunque tales sistemas han permitido a los ciclistas conquistar terrenos más agresivos, aún existe espacio para la mejora.

Muchos ciclistas aprecian que los frenos en las bicicletas de montaña pueden sentir “vibración”, o como si la rueda estuviese derrapando sobre el terreno más bien que rodando sobre él. Esta vibración puede disminuir la comodidad y la confianza del ciclista así como afectar de forma adversa al comportamiento de la bicicleta. Durante la operación normal, cuando la rueda se mueve a través del terreno, se define un parche de contacto del neumático como el área del neumático que interactúa con la superficie del terreno. Durante la traslación del sistema de suspensión con respecto al cuadro, el parche de contacto gira alrededor del neumático con respecto a un eje de rotación del neumático. Típicamente, el parche de contacto gira de 10 a 23 grados para bicicletas que tienen una suspensión que se desplaza en un intervalo desde unos 122 hasta aproximadamente 180 milímetros. Otros sistemas de suspensión proporcionan un giro del parche de contacto en el intervalo de 7 a 12 grados para bicicletas que tienen de 120 a 250 milímetros de desplazamiento de la suspensión. El giro del parche de contacto contribuye a la vibración operacional percibido por el ciclista. De acuerdo con ello, se desea proporcionar un sistema de suspensión que tenga un giro del parche de contacto reducido.

Las fuerzas de frenado también afectan a la operación del sistema de suspensión. Las fuerzas de frenado pueden causar que el sistema de suspensión se comprima o extienda basándose, en parte, en la orientación del sistema de freno con respecto a las articulaciones móviles de la suspensión y/o la porción fija construida para soportar al ciclista. La asociación inapropiada del sistema de freno con la rueda trasera y los miembros móviles del sistema de la suspensión puede afectar de forma perjudicial al comportamiento de la bicicleta... [Seguir leyendo]

1. Un cuadro de bicicleta que comprende:

un marco (12) para soportar a un ciclista;

un brazo (72) oscilante que tiene un primer extremo conectado de manera pivotante al marco y un segundo extremo 5 para enganchar de manera pivotante un conjunto de rueda trasera;

una horquilla (70) conectada de manera pivotante al conjunto de rueda trasera tal que la horquilla, el brazo pivotante, y una rueda trasera tiene un eje de rotación común;

un balancín (112) unido al marco y conectado a un extremo de la horquilla generalmente frente al eje común de rotación; y

un amortiguador (108) unido al balancín generalmente por delante de un tubo (22) de sillín del cuadro y donde un extremo del amortiguador generalmente frente al balancín está unido de manera pivotable a la horquilla.

2. El conjunto de cuadro de bicicleta de la reivindicación 1 en el que el brazo oscilante y el amortiguador están conectados de manera pivotable en una localización generalmente por delante del tubo de sillín.

3. El conjunto de cuadro de bicicleta de la reivindicación 1 en el que la rueda trasera tiene un parche (194) de 15 contacto entre alrededor de 0 y sobre 7 grados para una bicicleta que tiene un desplazamiento de brazo oscilante entre 75mm hasta alrededor de 250mm.

4. El conjunto de cuadro de bicicleta de la reivindicación 1 comprende además otro brazo (72) oscilante y otra horquilla (70) unida al conjunto de marco tal que los brazos oscilantes y las horquillas flanquean la rueda trasera.

5. El sistema de suspensión de la reivindicación 1 en el que el amortiguador tiene uno de un resorte, una carga de 20 gas o un fluido.

6. El sistema de suspensión de la reivindicación 1 en el que una porción del balancín que se extiende hacia atrás del tubo de sillín es más larga que una segunda porción del balancín que se extiende hacia delante del tubo de sillín.