ES2295736T3 - Horquilla de rueda delantera para bicicletas. - Google Patents

Abstract

Horquilla de rueda delantera (3) para bicicletas, con una cabeza de horquilla (4) y dos brazos de horquilla (5) que sobresalen de ésta, presentando la cabeza de horquilla (4) de una sola pieza dos bridas de fijación (6, 7) que sobresalen hacia el exterior, una brida superior (6) y una inferior (7), cada una con un orificio (6'', 7'') situado en un eje geométrico común (A) para el alojamiento en unión positiva de cojinetes (9; 10) y/o bulones de eje (8; 11, 12) caracterizada porque la cabeza de la horquilla (4) presenta hacia adelante, hacia el lado alejado de las bridas de fijación (6, 7) una superficie convexa abombada continua que tiene también una transición continua directa con el borde superior de la brida de fijación superior (6).

Description

Horquilla de rueda delantera para bicicletas.

La presente invención se refiere a una horquilla de rueda delantera conforme al preámbulo de la reivindicación 1 así como a un cuadro y horquilla de rueda delantera conforme al preámbulo de la reivindicación 10.

Por el documento US 4008903 A se conoce una horquilla de rueda delantera de bicicleta que presenta las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Las horquillas de bicicleta se realizan convencionalmente en metal, desembocando los dos brazos de la horquilla dispuestos en paralelo y entre los cuales está dispuesta y fijada la rueda delantera, en su extremo superior en una cabeza de horquilla cilíndrica que va alojada de modo que puede girar en un tubo de la dirección dispuesto en el cuadro de la bicicleta. El manillar va por lo general unido al extremo superior de la cabeza de la horquilla de forma desmontable y ajustable.

Por razones de estabilidad es preciso que el eje de giro de la rueda delantera esté situado más adelantado del eje de giro de la cabeza de la horquilla, por lo que los brazos de la horquilla presentan por lo general una forma curvada o acodada hacia delante. De este modo el alojamiento de la fijación del eje de la rueda delantera llega a estar situado por delante del eje de giro de la cabeza de la horquilla.

Por el documento EP 0 490 120 B1 se conoce una horquilla de rueda delantera de bicicleta de un material compuesto, en la cual la cabeza de la horquilla presenta dos salientes para alojamiento de pasadores cilíndricos que se pueden introducir en la cabeza de la dirección del cuadro de la bicicleta que ha de situarse entre estos dos salientes, y que de este modo alojan la horquilla de rueda delantera de la bicicleta de forma giratoria en el cuadro.

El inconveniente de esta solución es que los pasadores dispuestos en la cabeza de la horquilla han de estar unidos a ésta bien de manera fija o giratoria. Puesto que los pasadores por lo general son metálicos y la horquilla de la rueda delantera es de un material compuesto surgen problemas de unión que repercuten negativamente en la durabilidad y capacidad de carga.

El objetivo de la presente invención consistió pues en hallar una horquilla de rueda delantera que por una parte permita una unión sencilla con el cuadro y por otro presente un alto nivel de estabilidad y seguridad en el funcionamiento. Igualmente se desea que la unión se pueda soltar de forma sencilla y que la horquilla de rueda delantera eventualmente pueda ser de un material no metálico.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención con una horquilla de rueda delantera que presenta las características de la reivindicación 1.

Otras formas de realización preferentes resultan de las características de las restantes reivindicaciones 2 a 11.

En una horquilla de rueda delantera para bicicletas con una cabeza de horquilla y dos brazos de horquilla que salen de ésta, donde la cabeza de la horquilla presenta dos bridas de fijación que sobresalen hacia el exterior, cada una con un orificio situado sobre un eje geométrico común, los orificios están realizados ventajosamente para alojar en unión positiva cojinetes y/o bulones de eje.

La brida de fijación superior forma el remate superior de la cabeza de la horquilla, que hacia el frente, hacia el lado alejado de las bridas de fijación, presenta una curvatura convexa. De este modo se crea una forma muy compacta de la cabeza de la horquilla, la cual de este modo también está realizada muy ventajosamente desde el punto de vista aerodinámico.

La horquilla está realizada preferentemente de una sola pieza de plástico, preferentemente material compuesto de fibras. Con ello se crea una pieza muy ligera y robusta. Gracias a la realización de los elementos de fijación conforme a la invención se garantiza una unión fiable con el cuadro.

En la zona de la cabeza y/o de la cara anterior de la cabeza de la horquilla va situada preferentemente una fijación del manillar, directamente en la cabeza de la horquilla. Esta fijación del manillar está además preferentemente pegada a la cabeza de la horquilla. Mediante un conformado adecuado se puede conseguir también aquí un conformado aerodinámicamente ventajoso y reducir la resistencia a la marcha.

En la zona de la cabeza y/o de la cara anterior de la cabeza de la horquilla está formada preferentemente en la cara exterior por lo menos una ranura de guiado o un perfil de guiado para alojar una fijación del manillar. De este modo se puede equipar la horquilla de rueda delantera con diferentes fijaciones del manillar, de acuerdo con los requisitos respectivos.

En la zona de la cabeza y/o de la cara anterior de la cabeza de la horquilla está realizada preferentemente una ranura, donde está formada por lo menos por zonas en la cara exterior alrededor de la ranura una superficie estructurada, preferentemente en forma de dentado, ondas o acanaladuras. A través de la ranura se puede pasar un elemento de fijación, por ejemplo un tornillo, para sujetar la fijación del manillar. Gracias a la ranura se puede desplazar el elemento de fijación a lo largo de la ranura, determinando o ajustando prácticamente a voluntad la posición de la fijación del manillar. Mediante la superficie estructurada se puede inmovilizar la posición de la fijación del manillar y tampoco se puede ya desplazar sin aplicar una fuerza excesiva. De este modo se puede sujetar la fijación del manillar de modo seguro y fiable en la cabeza de la horquilla por ejemplo con un único tornillo o eventualmente dos tornillos.

En la zona de la cabeza y/o de la cara anterior de la cabeza de la horquilla está formado preferentemente un abombamiento hacia el exterior, que en la pared o en la cara interior presenta un elemento de fijación, preferentemente una rosca. De este modo se sujeta por ejemplo de forma sencilla una fijación de manillar en la cabeza de la horquilla, la cual presenta un entrante conformado correspondiente al abombamiento. De este modo la fijación del manillar se puede girar o rotar convenientemente dentro de ciertos límites para alcanzar una posición óptima.

En la zona de la cabeza y/o de la cara anterior de la cabeza de la horquilla están formados preferentemente un cojinete de rótula para la sujeción articulada de una fijación de manillar así como una varilla roscada que sobresale hacia el exterior, también dispuesta articuladamente. De este modo se puede sujetar una fijación de manillar de modo seguro en la cabeza de la horquilla, existiendo una posibilidad sencilla de ajuste con respecto a la posición angular relativa entre la cabeza de la horquilla y la fijación del manillar.

Preferentemente está formado en la cabeza de la horquilla y con eje geométrico paralelo a los orificios, un cilindro que sobresale hacia arriba para alojar una fijación del manillar. De este modo se puede colocar ventajosamente una fijación de manillar convencional tal como existen para horquillas delanteras y cuadros convencionales.

El objetivo se sigue resolviendo conforme a la invención mediante un cuadro y horquilla de rueda delantera conforme a las realizaciones anteriores para bicicletas, para lo cual en el cuadro está situada una cabeza de dirección para la fijación de la horquilla de rueda delantera, y para lo cual la cabeza de la dirección está realizada como casquillo cilíndrico y donde respectivamente entre la cabeza de la dirección y la respectiva brida de fijación está situado un cojinete. De este modo se puede realizar de forma sencilla la unión entre el cuadro y la horquilla de rueda delantera garantizando por una parte una conducción exacta de la horquilla de rueda delantera y presentando por otra parte una alta capacidad de carga. Esta fijación presenta además unos valores aerodinámicos muy buenos, por lo que resulta una resistencia al aire muy reducida.

Para la unión del cuadro con la horquilla de rueda delantera se utiliza preferentemente un bulón, preferentemente un tubo cilíndrico hueco, colocado y fijado en los orificios de las bridas de fijación, y que pasa a través de la cabeza de dirección. El bulón se puede colocar de modo sencillo y eventualmente también se puede volver a desmontar de modo sencillo. El material del bulón se puede elegir con independencia del material de la horquilla de rueda delantera y/o del cuadro, de modo que se puede conseguir una relación óptima entre resistencia y peso.

También están realizadas preferentemente en la cabeza de dirección unos orificios roscados, y desde cada brida de fijación va enroscado respectivamente en el correspondiente orificio roscado un bulón giratorio que pasa a través de la respectiva brida de fijación. De este modo se realiza la fijación por medio de dos piezas o bulones independientes. Esto da lugar entre otras cosas a una reducción de peso, ya que los bulones pueden estar realizados reducidos al tamaño mínimo imprescindible.

La construcción conforme a la invención permite por lo tanto una integración ideal del cuadro, de la horquilla de rueda delantera y de la parte salediza o fijación del manillar. Puede estar realizada bien en metal o también en material compuesto o en construcción mixta, y además de unas características aerodinámicas muy buenas presenta también un grado de estabilidad muy elevado y por lo tanto de seguridad.

El diseño conforme a la invención permite además una adaptación individual sencilla de la parte salediza o fijación del manillar para el usuario de la bicicleta. Éste se puede adaptar con ello a la medida del usuario, lo cual tiene especialmente importancia decisiva para el empleo en el deporte de alto rendimiento.

Unos ejemplos de realización de la presente invención se describen a continuación con mayor detalle sirviéndose de las Figuras. Éstas muestran:

Figura 1 esquemáticamente la vista parcial de la zona anterior de un cuadro de bicicleta con la horquilla de rueda delantera conforme a la invención, antes del montaje;

Figura 2 la sección longitudinal a través de una horquilla de rueda delantera realizada conforme a la invención en una forma de realización alternativa;

Figura 3 la vista parcial de la zona de cabeza de una horquilla de rueda delantera conforme a la invención con una fijación del manillar;

Figura 4 la sección longitudinal a través de la zona de cabeza de una forma de realización alternativa de una horquilla de rueda delantera conforme a la invención con la fijación del manillar;

Figura 5 la sección longitudinal a través de la zona de cabeza de otra forma de realización alternativa de una horquilla de rueda delantera conforme a la invención con la fijación del manillar;

Figura 6 la vista de la zona de cabeza de una zona de realización alternativa de una horquilla de rueda delantera conforme a la invención;

Figura 7 la sección a través de la horquilla de rueda delantera según la Figura 6 estando colocada la fijación del manillar;

Figura 8 la sección longitudinal a través de la zona de cabeza de otra forma de realización alternativa de una horquilla de rueda delantera conforme a la invención con la fijación del manillar;

Figura 9 la vista de la zona de cabeza de otra forma de realización alternativa de una horquilla de rueda delantera conforme a la invención con la fijación del manillar.

La Figura 1 muestra esquemáticamente en una vista parcial la zona anterior de un cuadro de bicicleta 1 con una cabeza de dirección 2 en forma de casquillo cilíndrico. La horquilla de rueda delantera 3 realizada conforme a la invención presenta dos brazos de horquilla 5 que sobresalen lateralmente hacia abajo desde la cabeza de la horquilla 4, que en sus extremos inferiores 5' presentan ranuras para la fijación desmontable de la rueda delantera (que para mayor claridad no ha sido representada).

La cabeza de la horquilla 4 presenta dos bridas de fijación 6 y 7 que sobresalen hacia atrás, que tienen respectivamente un orificio dispuesto coaxialmente. La cabeza de la dirección 2 se puede introducir entre las dos bridas de fijación 6 y 7 y mediante un bulón 8 se puede realizar una unión giratoria alrededor del eje de dirección A con la cabeza de la horquilla 4 respective la horquilla de rueda delantera 3.

Entre la cabeza de dirección 2 y las dos bridas de fijación 6 ó 7 respectivamente está situado en cada una también un cojinete 9 ó 10 respectivamente, para asegurar la facilidad de giro de la horquilla de rueda delantera 3 alrededor del eje de dirección A.

En la Figura 2 está representada esquemáticamente una sección longitudinal a través de una forma de realización alterativa de una horquilla de rueda delantera 3 conforme a la invención. En este caso, se une la cabeza de dirección 2 de forma giratoria con el cuadro 1 mediante dos casquillos roscados 11 y 12, respectivamente desde abajo y desde arriba. Las dos bridas de fijación 6 y 7 presentan para esto cada una un orificio escalonado de dos diámetros 6' y 7' respectivamente, con los diámetros mayores hacia el exterior y los diámetros menores hacia el interior.

Entre las bridas de fijación 6 y 7 y la cabeza de dirección 2 están situados los cojinetes 9 y 10 respectivamente. Éstos van colocados o sujetos ventajosamente en la cabeza de dirección 2 y permiten un movimiento de giro prácticamente sin rozamiento y sin holgura entre el cuadro 1 y la cabeza de horquilla 4 u horquilla de rueda delantera 3. La disposición de los cojinetes 9 y 10 en la cabeza de dirección 2 permite fijar los cojinetes especialmente bien, en particular si la cabeza de dirección está realizada por ejemplo de metal o presenta por lo menos un casquillo metálico. También se puede realizar de este modo la rosca interior para los casquillos roscados 11 y 12 respectivamente directamente en la cabeza de dirección 2, permitiendo una unión estable con alta capacidad de carga. Los dos casquillos roscados 11 y 12 respectivamente pueden estar realizados ventajosamente relativamente cortos, consiguiendo de este modo una reducción del peso de la unión en comparación con el empleo de un bulón pasante.

En la Figura 3 está representada la disposición de una parte salediza en la cabeza de la dirección 4 en forma de una fijación del manillar 13. La fijación del manillar 13 presenta en su extremo que mira hacia adelante una ranura 14 para alojamiento o fijación de un manillar (que para efectos de claridad no se ha representado). La fijación del manillar 13 va pegada al frente anterior de la cabeza de dirección 4, preferentemente por medio de una superficie de unión 15 retranqueada hacia el interior en la superficie de la cabeza de dirección 4. De este modo se consigue un refuerzo adicional para soportar esfuerzos de cortadura, y se puede garantizar un posicionamiento exacto al colocar la fijación para el manillar 13.

En la Figura 4 está representada otra alternativa para la sujeción de una fijación de manillar 13 vista en sección longitudinal.

La cabeza de dirección 4 presenta además convenientemente una superficie de unión 15, retranqueada hacia el interior, que presenta al menos por zonas una superficie estructurada 15', por ejemplo en forma de nervios dentados. En la cara interior de la cabeza de dirección 4, que es preferentemente de pared delgada, va situada una placa de sujeción 16 con orificios roscados 17. En la fijación de manillar 13, dotada también ventajosamente de una oquedad o de un rebaje 13' están dispuestos unos tornillos 18, que pueden pasar al interior de la cabeza de dirección 4 a través de una ranura dispuesta longitudinalmente en la zona de la superficie de unión 15, y se puede enroscar en los orificios roscados 17 de la placa de sujeción 16. De este modo se puede fijar y sujetar la fijación del manillar 13 libremente en la cabeza de dirección 4, dentro de una cierta gama. La superficie de la fijación del manillar 13 que mira hacia la cabeza de dirección 4 presenta también ventajosamente una superficie estructurada, de manera que se pueda encajar la posición deseada de la fijación del manillar 13 antes de apretar los tornillos 18, permitiendo igualmente soportar adicionalmente esfuerzos de cortadura que actúen sobre la fijación del manillar 13.

La Figura 5 muestra otra forma de realización alternativa de la sujeción de la fijación del manillar 13 en la cabeza de dirección 4, en una sección longitudinal parcial. En la cabeza de la dirección 4 está realizado un abombamiento convexo hacia el exterior 19 que por su cara interior presenta una placa de sujeción con agujero roscado 20. La fijación del manillar 13 presenta en su zona orientada hacia la cabeza de la dirección 4 un entrante abombado cóncavo 21. Desde la cara interior de la fijación del manillar 13 y a través de un orificio situado en la zona del entrante 21 se puede pasar un tornillo 22 y enroscarlo en el agujero roscado 20 de la placa de sujeción con el fin de unir la fijación del manillar 13 con la cabeza de dirección 4.

En lugar de un orificio puede haber también una ranura formada en la zona del entrante 21 para posibilitar de este modo un posicionamiento flexible de la fijación del manillar 13 en la cabeza de la dirección 4. Para inmovilizar o ajustar la posición angular de la fijación del manillar 13 con respecto a la cabeza de dirección 4 puede emplearse también una cuña 23 entre la fijación del manillar 13 y la cabeza de dirección 4, que se puede fijar por ejemplo mediante otro tornillo 24.

En las Figuras 6 y 7 vuelve a estar representada otra variante para la sujeción de la fijación del manillar 13 en la cabeza de dirección 4. La Figura 6 muestra la vista lateral de la zona superior de la cabeza de dirección 4 con la ranura 25 situada lateralmente. La ranura 25 transcurre por ejemplo en forma de arco de acuerdo con el abombamiento del frente de la cabeza de dirección de esta zona.

En la Figura 7 está representado por último la sección a través de una zona de la ranura 25 de la cabeza de dirección, con una fijación del manillar 13 en dos partes. Para ello la fijación del manillar 13 presenta dos pestañas 26 y 27 respectivamente curvadas hacia el interior, que encajan lateralmente en las dos ranuras 25 dispuestas paralelas entre sí. La pestaña 27 está formada en la parte de apriete 28 desmontable del cuerpo base de la fijación del manillar 13. La pieza de apriete 28 se puede unir con el cuerpo base de la fijación del manillar 13, por ejemplo de forma conocida mediante un tornillo, formando de este modo una unión de apriete entre la fijación del manillar 13 y la cabeza de dirección 4. También en este caso se puede conseguir una sujeción de la fijación del manillar 13 en la cabeza de dirección regulable o ajustable en altura, quedando asegurada un guiado exacto con respecto al eje longitudinal de la cabeza de direc-
ción 4.

La Figura 8 muestra otra alterativa para la sujeción de una fijación del manillar 13 en la cabeza de dirección 4. En este caso la fijación del manillar 13 está unida a la cabeza de dirección 4 orientable transversalmente con relación al eje longitudinal de la cabeza de dirección 4, por medio de una bisagra 29, por ejemplo en forma de un cilindro de apoyo giratorio. En la cara inferior de la fijación del manillar 13 está situada una barra roscada 30 que desemboca en la cabeza de dirección 4 y que allí también tiene apoyo orientable, que está unida a la fijación del manillar 13 con una longitud ajustable. De este modo se puede conseguir una unión estable y fácilmente regulable entre la fijación del manillar 13 y la cabeza de dirección 4.

En la Figura 9 está representada por último otra vez un dispositivo de sujeción alternativo de una fijación de manillar 13 en la cabeza de dirección 4, en una vista lateral. En este caso la cabeza de dirección 4 presenta un cilindro o muñón tubular 31 que sobresale hacia arriba, con el eje paralelo con respecto al eje de dirección A, sobre el cual se puede fijar a presión la fijación del manillar 13. Para ello la fijación del manillar 13 presenta una abrazadera de tubo 32 tal como se emplea en los manillares convencionales.

La horquilla 3 y la cabeza de la horquilla 4 pueden estar construidas tanto en forma convencional de metal o también ventajosamente en construcción mixta o construcción pura de plástico reforzado con fibra. Precisamente la configuración según la invención de las bridas de fijación 6 ó 7 respectivamente con los orificios 6' y 7' respectivamente resultan especialmente adecuados para una construcción en plástico o plástico reforzado con fibra, ya que no se realizan uniones directas con los elementos de dirección o giro de la horquilla 3. En particular la disposición de los cojinetes 9 y 10 respectivamente y la fijación del bulón 8 o de los casquillos roscados 11 y 12 respectivamente en la cabeza de dirección 2 del cuadro 1 logran esta ventaja.

Claims (11)

1. Horquilla de rueda delantera (3) para bicicletas, con una cabeza de horquilla (4) y dos brazos de horquilla (5) que sobresalen de ésta, presentando la cabeza de horquilla (4) de una sola pieza dos bridas de fijación (6, 7) que sobresalen hacia el exterior, una brida superior (6) y una inferior (7), cada una con un orificio (6', 7') situado en un eje geométrico común (A) para el alojamiento en unión positiva de cojinetes (9; 10) y/o bulones de eje (8; 11, 12) caracterizada porque la cabeza de la horquilla (4) presenta hacia adelante, hacia el lado alejado de las bridas de fijación (6,7) una superficie convexa abombada continua que tiene también una transición continua directa con el borde superior de la brida de fijación superior (6).

2. Horquilla de rueda delantera según la reivindicación 1, caracterizada por ser de plástico, preferentemente de un material plástico compuesto con fibras.

3. Horquilla de rueda delantera según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque en la zona de la cara superior y/o de la cara anterior de la cabeza de la horquilla (4) está situada una fijación del manillar (13) directamente en la cabeza de la horquilla (4), preferentemente pegada a la cabeza de la horquilla (4).

4. Horquilla de rueda delantera según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque en la zona de la cara superior y/o de la cara anterior de la cabeza de la horquilla (4) está formada en la cara exterior por lo menos una ranura guía o un perfil guía para alojar una fijación de manillar.

5. Horquilla de rueda delantera según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque en la zona de la cara superior y/o de la cara anterior de la cabeza de la horquilla (4) está formada una ranura, donde por lo menos por zonas por la cara exterior (15) alrededor de la ranura está formada una superficie estructurada (15'), preferentemente en forma de dentado, ondas o acanaladuras.

6. Horquilla de rueda delantera según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque en la zona de la cara superior y/o de la cara anterior de la cabeza de la horquilla (4) está formado un abombamiento convexo hacia el exterior (19), que en la pared o en la cara interior presenta un medio de fijación (20), preferentemente una rosca.

7. Horquilla de rueda delantera según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque en la zona de la cara superior y/o de la cara anterior de la cabeza de la horquilla (4) están formados un apoyo articulado (29) para la sujeción articulada de una fijación de manillar (13) así como una varilla roscada (30) que sobresale hacia el exterior, también dispuesta articuladamente.

8. Horquilla de rueda delantera según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque en la cabeza de la horquilla (4) y con eje paralelo a los orificios (6', 7') está formado un cilindro (32) que sobresale hacia arriba, para alojamiento de una fijación de manillar (13).

9. Horquilla de rueda delantera según una de las reivindicaciones 1 a 8, con un cuadro (1), donde en el cuadro (1) está dispuesta una cabeza de dirección para la fijación de la horquilla de rueda delantera (3), caracterizada porque la cabeza de dirección (2) está realizada como casquillo cilíndrico y tiene dispuestos sendos cojinetes respectivamente entre la cabeza de dirección (2) y la respectiva brida de fijación (6, 7).

10. Horquilla de rueda delantera con cuadro (1) según la reivindicación 9, caracterizada porque para la unión del cuadro (1) con la horquilla de rueda delantera (3) hay un bulón (8), preferentemente un tubo cilíndrico hueco, colocado y fijado en los orificios (6', 7') de las bridas de fijación (6, 7), que pasa a través de la cabeza de dirección (2).

11. Horquilla de rueda delantera con cuadro (1) según la reivindicación 9, caracterizada porque en la cabeza de dirección (2) están realizados unos orificios roscados y de cada brida de fijación (6, 7) hay respectivamente un bulón roscado (11, 12), que pasa de modo que pueda girar a través de la respectiva brida de fijación (6, 7), enroscado en el correspondiente orificio roscado.