DE102017202938A1

DE102017202938A1 - Damping a steering angle of a bicycle

Info

Publication number: DE102017202938A1
Application number: DE102017202938.2A
Authority: DE
Inventors: Tim Dackermann; Stephan Barber; Wolfram Schock; Felix Dauer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2018-08-23

Abstract

Die Vorrichtung (5) zur Dämpfung eines Lenkeinschlags bei einem Fahrrad umfasst wenigstens ein Steuerrohr (10) und eine durch das Steuerrohr (10) hindurchlaufende Lenkstange (25), welche in dieser drehbar gelagert ist. Zusätzlich umfasst die Vorrichtung (5) zur Dämpfung eines Lenkeinschlags, ein sich innerhalb des Steuerrohrs (10) befindendes Dämpfungsmittel (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b). Das Dämpfungsmittel (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b ist hierbei dazu ausgebildet, bei einer Drehbewegung der Lenkstange (25), eine der Drehbewegung entgegengesetzte Kraft zu erzeugen. Diese entgegengesetzte Kraft wird in Abhängigkeit einer Drehgeschwindigkeit der Drehbewegung erzeugt. Das Dämpfungsmittel (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b erzeugt also einen spürbaren Widerstand zum Abbremsen schneller Lenkbewegungen.The device (5) for damping a steering angle in a bicycle comprises at least one control tube (10) and a through the control tube (10) passing therethrough steering rod (25) which is rotatably mounted in this. In addition, the device (5) for damping a steering angle, a within the control tube (10) located damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b). The damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b) are designed to generate a force opposite to the rotational movement of the handlebar (25), this opposite force being generated in dependence on a rotational speed of the rotational movement (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b thus produces a noticeable resistance to decelerate faster steering movements.

Description

Stand der TechnikState of the art

Derzeit ist bei der Lenkvorrichtung von Fahrrädern das Lenkrohr frei im Steuerrohr gelagert, was zu einer freien, möglichst widerstandsfreien Lenkbewegung über mindestens 270° führt. Ruckartige, schnelle Lenkbewegungen können aber einen Gleichgewichts- oder Kontrollverlust über das Fahrrad zur Folge haben und Ursache für einen Sturz sein.Currently, in the steering device of bicycles, the steering tube is mounted freely in the head tube, resulting in a free, resistance-free as possible steering movement over at least 270 °. Jerky, fast steering movements can cause a loss of balance or control over the bike and cause a fall.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren für Fahrräder zu entwickeln, die schnelle, ruckartige Lenkbewegungen abdämpft.The object of this invention is to develop a bicycle device, system and method which damps fast, jerky steering movements.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Zur Lösung der Aufgabe werden erfindungsgemäß eine Vorrichtung, sowie ein System, welches die Vorrichtung umfasst, zur Dämpfung eines Lenkeinschlags bei einem Fahrrad vorgeschlagen. Zusätzlich wird ein Verfahren, welches durch das erfindungsgemäße System zur Dämpfung eines Lenkeinschlags ausgeführt wird, vorgeschlagen.To achieve the object, a device, and a system comprising the device, proposed for damping a steering angle in a bicycle according to the invention. In addition, a method which is carried out by the system for damping a steering angle according to the invention is proposed.

Die Vorrichtung zur Dämpfung eines Lenkeinschlags bei einem Fahrrad umfasst wenigstens ein Steuerrohr und eine durch das Steuerrohr hindurchlaufende Lenkstange, welche in dem Steuerrohr drehbar gelagert ist. Zusätzlich umfasst die Vorrichtung zur Dämpfung eines Lenkeinschlags ein sich innerhalb und/oder außerhalb des Steuerrohrs befindendes Dämpfungsmittel. Das Dämpfungsmittel ist hierbei dazu ausgebildet, bei einer Drehbewegung der Lenkstange, eine der Drehbewegung entegegengesetzte Kraft zu erzeugen. Diese Gegenkraft wird in Abhängigkeit einer Drehgeschwindigkeit der Drehbewegung der Lenkstange erzeugt. Das Dämpfungsmittel erzeugt einen spürbaren Widerstand zum Abbremsen schneller Lenkbewegungen, welche zur Dämpfung der Drehbewegung dient.The device for damping a steering angle in a bicycle comprises at least one control tube and a steering rod passing through the control rod, which is rotatably mounted in the control tube. In addition, the device for damping a steering angle comprises a damping means located inside and / or outside the control tube. In this case, the damping means is designed to generate a force opposing the rotational movement during a rotational movement of the handlebar. This counterforce is generated in response to a rotational speed of the rotational movement of the handlebar. The damping means generates a noticeable resistance to slow down faster steering movements, which serves to dampen the rotational movement.

Vorzugsweise ist eine Komponente des Dämpfungsmittels dazu ausgebildet, die Gegenkraft zu variieren. Somit kann das Dämpfungsmittel die Gegenkraft an bestimmte Fahrsituationen anpassen. Findet der Lenkeinschlag beispielsweise während einer Downhill-Fahrt statt, kann das Dämpfungsmittel die Gegenkraft gegenüber einem Lenkeinschlag, der auf asphaltierter gerade Strecke bei gleicher Drehgeschwindigkeit der Lenkstange stattfindet, abschwächen, um dem Fahrer somit zu ermöglichen, schneller auf Richtungsänderungen zu reagieren. Hierzu kann beispielsweise die Komponente des Dämpfungsmittels als elektrorheologisches Fluid ausgebildet sein, dessen Viskosität sich durch Veränderung eines elektrischen Feldes variieren lässt. Somit können die Reibungskoeffizienten zwischen der Oberfläche der Lenkstange und des Fluids variiert und somit auch die Reibungskraft variiert werden. Bevorzugt ist die Komponente des Dämpfungsmittels zusätzlich dazu ausgebildet, die Gegenkraft in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit des Fahrrads zu variieren. Somit kann das Dämpfungsmittel die Gegenkraft zusätzlich an die Geschwindigkeit des Fahrrads anpassen. So kann z.B. vorgesehen sein, dass Drehbewegungen der Lenkstange, die mit gleicher Drehgeschwindigkeit, jedoch bei unterschiedlicher Geschwindigkeit des Fahrrads ausgeführt werden, unterschiedlich stark gedämpft werden.Preferably, a component of the damping means is adapted to vary the counterforce. Thus, the damping means can adapt the counterforce to certain driving situations. For example, if the steering lock occurs during a downhill ride, the damping means may mitigate the counterforce against a steering angle that occurs on a paved straight track at the same rotational speed of the handlebar, thus allowing the driver to respond more quickly to changes in direction. For this purpose, for example, the component of the damping means may be formed as an electrorheological fluid whose viscosity can be varied by changing an electric field. Thus, the friction coefficients between the surface of the handlebar and the fluid can be varied, and thus the friction force can be varied. Preferably, the component of the damping means is additionally designed to vary the counterforce as a function of a speed of the bicycle. Thus, the damping means can additionally adjust the counterforce to the speed of the bicycle. Thus, e.g. be provided that rotational movements of the handlebar, which are performed at the same rotational speed, but at different speeds of the bicycle are damped to different degrees.

Vorzugsweise weist die Lenkstange einen Magneten auf. Hierbei kann beispielsweise wenigstens ein Teilbereich der Lenkstange als ein Permanentmagnet ausgebildet sein. Das Dämpfungsmittel ist hierbei an dem Steuerrohr angeordnet. Es kann sich hierbei z.B. um eine Spule handeln, die mit einem Verbraucher verbunden ist. Es können aber auch mehrere Spulen an dem Steuerrohr angeordnet sein, die nebeneinander um den inneren Umfang des Steuerrohrs herum verteilt sind. Das Dämpfungsmittel ist hierbei dazu ausgebildet, die der Drehbewegung der Lenkstange entgegengesetzte Kraft in Abhängigkeit einer Änderung eines magnetischen Feldes gegenüber dem Dämpfungsmittel zu erzeugen. Der Magnet der Lenkstange weist entsprechend ein magnetisches Feld auf, welches bei einer Drehbewegung dazu führt, dass es am Ort des Dämpfungsmittels, z.B. an der Spule, zu einer Veränderung des magnetischen Feldes kommt. Aufgrund der Lorentzkraft, die einer Änderung des Magnetfeldes entgegengerichtet ist, wird in den Wicklungen der Spule ein Strom induziert, der einer Änderung des Magnetfeldes und somit der Drehbewegung der Lenkstange mit dem Magneten entgegengerichtet ist. Je schneller sich die Lenkstange dreht, desto höher ist der induzierte elektrische Strom und die Gegenkraft, die die Lenkbewegung bremst. Dies hat den Vorteil, dass die Dämpfung passiv und automatisch durch Auftreten eines physikalischen Effekts eintreten kann. Vorstellbar wäre auch, dass die Wicklungen der Spule mit Strom durchflossen sind und somit der Eisenkern der Spule ein eigenes magnetisches Feld ausbildet. Durch das Wechselwirken des Elektromagneten und des Magnetfelds des Permanentmagneten ließe sich eine der Drehbewegung entgegengesetzte Kraft erzeugen. Außerdem könnte man durch Variieren der Stromgröße das Magnetfeld des Elektromagneten und somit auch die der Drehbewegung entgegengesetzte Kraft variieren.Preferably, the handlebar has a magnet. Here, for example, at least a portion of the handlebar may be formed as a permanent magnet. The damping means is arranged here on the control tube. It may be e.g. to act a coil that is connected to a consumer. But it can also be arranged on the control tube a plurality of coils which are distributed side by side around the inner circumference of the control tube around. The damping means is in this case designed to generate the rotational movement of the handlebar opposite force in response to a change of a magnetic field relative to the damping means. The magnet of the handlebar accordingly has a magnetic field which, in a rotational movement, causes it to be at the location of the damping means, e.g. At the coil, a change in the magnetic field occurs. Due to the Lorentz force, which is opposite to a change in the magnetic field, a current is induced in the windings of the coil, which is opposite to a change in the magnetic field and thus the rotational movement of the handlebar with the magnet. The faster the handlebar turns, the higher the induced electric current and the counterforce that slows down the steering movement. This has the advantage that the damping can occur passively and automatically by the occurrence of a physical effect. It would also be conceivable that current flows through the windings of the coil and thus the iron core of the coil forms its own magnetic field. By the interaction of the electromagnet and the magnetic field of the permanent magnet, one could create a force opposing the rotational movement. In addition, one could vary by varying the current size, the magnetic field of the electromagnet and thus also the rotational force opposite force.

In einem anderen Ausführungsbeispiel ist an dem Steuerrohr wenigstens ein Magnet angeordnet, wobei die Anordnung von mehreren Magneten z.B. bedeuten kann, dass um den inneren Umfang des Steuerrohrs herum Permanentmagnete angebracht sind, wobei nebeneinander angeordnete Permanentmagnete unterschiedlich gepolt sind. Auf einen Nordpol folgt also im Uhrzeigersinn ein Südpol und auf den Südpol wieder ein magnetischer Nordpol. Das Dämpfungsmittel wiederum umfasst in diesem Ausführungsbeispiel wenigstens eine an der Lenkstange angeordnete Spule, die auch wieder mit einem Verbraucher verbunden ist. Hierbei kann beispielsweise der Spulenkern an dem äußeren Umfang der Lenkstange angeordnet sein. Bei mehr als einer Spule sind die Spulenkerne um den äußeren Umfang der Lenkstange verteilt angeordnet. Das Dämpfungsmittel ist hierbei dazu ausgebildet, die der Drehbewegung entgegengesetzte Kraft in Abhängigkeit einer Änderung eines magnetischen Feldes gegenüber dem Ort des Dämpfungsmittels zu erzeugen. Auch hier wird also die Lorentzkraft genutzt, um einen Strom zu induzieren. Vorteil dieser Vorrichtung wäre, dass die Dämpfung passiv und automatisch durch Auftreten eines physikalischen Effekts eintreten kann. Es wäre auch hier vorstellbar, die Wicklungen mit Strom zu durchfließen und somit einen Elektromagneten mit eigenem Magnetfeld zu erzeugen. Somit ließe sich auch hier die der Drehbewegung entgegengesetzte Kraft erzeugen. Außerdem könnte man durch Variieren der Stromgröße des Elektromagneten auch hier die der Drehbewegung entgegengesetzte Kraft variieren.In another embodiment, at least one magnet is arranged on the control tube, wherein the arrangement of a plurality of magnets may mean, for example, that permanent magnets are mounted around the inner circumference of the control tube, with juxtaposed ones Permanent magnets are polarized differently. A north pole is followed by a south pole in a clockwise direction and a magnetic north pole again by the south pole. The damping means in turn comprises in this embodiment at least one arranged on the handlebar coil, which is also connected to a consumer again. In this case, for example, the spool core can be arranged on the outer circumference of the handlebar. In more than one coil, the coil cores are arranged distributed around the outer circumference of the handlebar. The damping means is in this case designed to generate the rotational movement of the opposite force in response to a change of a magnetic field relative to the location of the damping means. Here, too, the Lorentz force is used to induce a current. Advantage of this device would be that the attenuation passive and can occur automatically by the occurrence of a physical effect. It would also be conceivable here to flow through the windings and thus to generate an electromagnet with its own magnetic field. Thus, it would be possible to generate the opposite force of rotation. In addition, one could vary the opposite of the rotational movement by varying the current size of the electromagnet here.

Vorzugsweise weist das Dämpfungsmittel der Vorrichtung ein Fluid auf, wobei die Lenkstange zur Erhöhung der Reibung zwischen Fluid und einer Oberfläche der Lenkstange in wenigstens einem durch das Steuerrohr hindurchlaufenden Teilbereich, auf der Oberfläche Vertiefungen aufweist. Auch dies bietet den Vorteil, dass die Dämpfung passiv und automatisch durch Auftreten eines physikalischen Effekts eintreten kann. Es ist also keine externe Energieversorgung und keine aktive Ansteuerung der Vorrichtung zur Erzeugung einer Dämpfung nötig. Durch die Vertiefungen in der Lenkstange werden abhängig von der Geschwindigkeit der Drehbewegung der Lenkstange Verwirbelungen im Fluid erzeugt, welche als Widerstand die Drehbewegung dämpfen.Preferably, the damping means of the device comprises a fluid, wherein the handlebar to increase the friction between the fluid and a surface of the handlebar in at least one passing through the control tube portion, has recesses on the surface. This also offers the advantage that the damping can occur passively and automatically by the occurrence of a physical effect. So it is no external power supply and no active control of the device for generating a damping necessary. Due to the recesses in the handlebar, turbulences are generated in the fluid depending on the speed of the rotational movement of the steering rod, which damps the rotational movement as a resistance.

Die Erfindung umfasst zudem ein System, welches die Vorrichtung zur Dämpfung eines Lenkeinschlags, eine zusätzliche Steuereinheit und eine Erfassungseinheit zur Erfassung einer Drehbewegung einer Lenkstange umfasst. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, das Dämpfungsmittel der Vorrichtung anzusteuern und die der Drehbewegung der Lenkstange der Vorrichtung entgegengesetzte Kraft in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit der Drehbewegung zu variieren. Mittels dieses Systems ist es möglich, die hervorgerufene Dämpfung durch eine aktive Ansteuerung zu variieren. Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Fahrrad mit dem System zur Dämpfung des Lenkeinschlags.The invention also includes a system comprising the device for damping a steering angle, an additional control unit and a detection unit for detecting a rotational movement of a handlebar. The control unit is designed to control the damping means of the device and to vary the rotational movement of the handlebar of the device opposite force in dependence on the rotational speed of the rotational movement. By means of this system it is possible to vary the induced attenuation by an active control. Furthermore, the invention comprises a bicycle with the system for damping the steering angle.

Die Erfindung umfasst zudem ein Verfahren zur Dämpfung des Lenkeinschlags bei einem Fahrrad. Hierbei wird zunächst eine Drehbewegung einer Lenkstange des Fahrrads mittels einer Erfassungseinheit erfasst. Abhängig von der Drehgeschwindigkeit der erfassten Drehbewegung wird anschließend mittels eines sich innerhalb des Steuerrohr befindenden Dämpfungsmittels eine der Drehbewegung entgegengesetzte Kraft zur Dämpfung der Drehbewegung erzeugt.The invention also includes a method for damping the steering angle of a bicycle. Here, first, a rotational movement of a handlebar of the bicycle is detected by means of a detection unit. Depending on the rotational speed of the detected rotational movement, a force opposing the rotational movement is subsequently generated for damping the rotational movement by means of a damping means located within the control tube.

Figurenlistelist of figures

1 shows in the general view a structure of the device for damping a steering angle in a bicycle angordnet to a bicycle frame.
2 shows a first embodiment of the device for damping a steering angle in a bicycle.
3 shows a second embodiment of the device for damping a steering angle in a bicycle.
4 shows a third embodiment of the device for damping a steering angle in a bicycle.
5 shows a fourth embodiment of the device for damping a steering angle in a bicycle.
6 shows an embodiment of a system for damping a steering angle.
7 shows a method according to the invention for damping a steering angle in a bicycle.

Ausführungsbeispieleembodiments

1 zeigt in der Übersicht beispielhaft einen Aufbau der Vorrichtungzur Dämpfung eines Lenkeinschlags bei einem Fahrrad 1. Die Vorrichtung zur Dämpfung eines Lenkeinschlags bei einem Fahrrad 1 ist an einem Fahrradrahmen 40 angeordnet. Ein Steuerrohr 10, durch welches eine in dem Steuerrohr drehbar gelagerte Lenkstange 25 hindurchläuft, ist hierbei an einem Fahrradrahmen 40 angebracht. Die Lenkstange 25 ist wiederum mit dem Lenker 60 des Fahrrads 1 verbunden und vollzieht bei einem Lenkeinschlag eine Drehbewegung, um ein Vorderrad 70 des Fahrrads entsprechend ebenfalls auszulenken. Das Dämpfungsmittel zur Dämpfung eines Lenkeinschlags bei einem Fahrrad befindet sich ist innerhalb und/oder außerhalb des Steuerrohrs 10 und ist dazu ausgebildet, bei einer Drehbewegung der Lenkstange 25 eine der Drehbewegung entgegengesetzte Kraft zur Dämpfung der Drehbewegung in Abhängigkeit einer Drehgeschwindigkeit der Drehbewegung zu erzeugen. 1 shows in the overview by way of example a structure of the device for damping a steering angle in a bicycle 1 , The device for damping a steering angle of a bicycle 1 is on a bicycle frame 40 arranged. A head tube 10 , by which a handlebar rotatably mounted in the control tube 25 passes through, this is on a bicycle frame 40 appropriate. The handlebar 25 is in turn with the handlebar 60 of the bicycle 1 connected and performs at a steering turn a rotary motion to a front wheel 70 the bicycle accordingly also deflect. The damping means for damping a steering angle of a bicycle is located inside and / or outside the head tube 10 and is adapted to a rotational movement of the handlebar 25 to generate a force opposite to the rotational movement for damping the rotational movement as a function of a rotational speed of the rotational movement.

2 zeigt eine erste Ausführungsform der Vorrichtung 5 zur Dämpfung des Lenkeinschlags. Die Lenkstange 25, welche durch das Steuerrohr 10 hindurchläuft, weist einen Permanentmagneten mit Südpol 30a und Nordpol 30b auf. In dem Hohlbereich 15 zwischen Steuerrohr 10 und Lenkstange 25 ist das Dämpfungsmittel angeordnet und umfasst in dieser Ausführungsform Spulen 15a, 15b, 15c und 15d. Die Spulen 15a, 15b, 15c und 15d sind mit einem in diesem Ausführungsbeispiel nicht dargestellten Verbraucher verbunden. Vollzieht nun die Lenkstange 25 durch einen Lenkeinschlag eine Drehbewegung in die Drehrichtung 40, wird durch die Änderung des Magnetfeldes gegenüber den Spulen 15a, 15b, 15c und 15d in den Wicklungen 20a, 20b, 20c und 20d ein Strom induziert. Dieser induzierte Strom, welcher entsprechend der Lenzschen Regel erzeugt wird, führt dazu, dass auf die Lenkstange 25 eine Kraftwirkung entgegengesetzt der Drehrichtung 40 in die entgegengesetzte Drehrichtung 50 erzeugt wird. Je höher hierbei die Drehgeschwindigkeit der Lenkstange 25 ist, desto größer ist auch die Veränderung des Magnetfeldes am Ort der Spulen 15a, 15b, 15c und 15d und desto höher sind die induzierten Ströme in den Wicklungen 20a, 20b, 20c und 20d und desto höher ist auch entsprechend die Gegenkraft, welche die Drehbewegung abbremst. 2 shows a first embodiment of the device 5 for damping the steering angle. The handlebar 25 passing through the head tube 10 passes through, has a permanent magnet with south pole 30a and North Pole 30b on. In the hollow area 15 between head tube 10 and handlebar 25 the damping means is arranged and in this embodiment comprises coils 15a, 15b, 15c and 15d. The spools 15a . 15b . 15c and 15d are connected to a consumer, not shown in this embodiment. Now complete the handlebar 25 by a steering angle a rotational movement in the direction of rotation 40 , is caused by the change of the magnetic field with respect to the coils 15a . 15b . 15c and 15d in the windings 20a . 20b . 20c and 20d induces a current. This induced current, which is generated according to Lenz's rule, causes the steering rod 25 a force opposite to the direction of rotation 40 in the opposite direction of rotation 50 is produced. The higher the rotational speed of the handlebar 25 is, the greater is also the change of the magnetic field at the location of the coils 15a , 15b, 15c and 15d and the higher the induced currents in the windings 20a . 20b . 20c and 20d and the higher is also the corresponding counterforce, which slows down the rotational movement.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung 5 zur Dämpfung eines Lenkeinschlags. An dem Steuerrohr 10 sind im Hohlbereich 115 zwischen Steuerrohr 10 und Lenkstange 130 Magnete abwechselnd mit zugehörigen Südpolen 110a, 110b, 110c und 110d und Nordpolen 120a, 120b, 120c und 120d angeordnet. An der Lenkstange 130, welche durch das Steuerrohr 10 hindurchläuft, sind am äußeren Umfang der Lenkstange 130 als Dämpfungsmittel Spulen 135a, 135b, 135c und 135d angeordnet. Vollzieht nun die Lenkstange 130 durch einen Lenkeinschlag eine Drehbewegung in die Drehrichtung 45, wird durch die Änderung des Magnetfeldes gegenüber den an der Lenkstange angeordneten Spulen 135a, 135b, 135c und 135d in den zugehörigen Wicklungen 140a, 140b, 140c und 140d ein Strom induziert. Dieser induzierte Strom führt entsprechend der Lenzschen Regel zu einer Gegenkraft, die auf die Lenkstange 130 eine Kraftwirkung entgegengesetzt der Drehrichtung 45 in die entgegengesetzte Drehrichtung 50 erzeugt. 3 shows a second embodiment of the device 5 for damping a steering angle. At the head tube 10 are in the hollow area 115 between head tube 10 and handlebar 130 Magnets alternately with associated south poles 110a . 110b . 110c and 110d and northern Poland 120a . 120b . 120c and 120d arranged. At the handlebar 130 passing through the head tube 10 passes through, are on the outer circumference of the handlebar 130 as damping means coils 135a . 135b . 135c and 135d arranged. Now executes the handlebar 130 by a steering turn a rotational movement in the direction of rotation 45 , is due to the change of the magnetic field with respect to the arranged on the handlebar coils 135a . 135b . 135c and 135d in the associated windings 140a . 140b . 140c and 140d induces a current. This induced current leads according to the Lenz's rule to a counter force on the handlebar 130 a force opposite to the direction of rotation 45 in the opposite direction of rotation 50 generated.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung 5 zur Dämpfung eines Lenkeinschlags. Bei dieser Ausführungsform umfasst das Dämpfungsmittel das Steuerrohr 10, welches zumindest teilweise aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise Kupfer besteht. Die Lenkstange 25 verläuft auch hierbei durch das Steuerrohr 200 hindurch und weist einen Permanentmagneten mit zugehörigem Südpol 30a und Nordpol 30b auf. Vollzieht nun die Lenkstange 25 durch einen Lenkeinschlag eine Drehbewegung in die Drehrichtung 45, wird durch die Änderung des Magnetfelds um die Lenkstange 25 herum, eine Lorentzkraft erzeugt, welche die Elektronen im leitfähigen Bereich der Lenkstange 25 bewegt. Diese erzeugte Bewegung der Elektronen wiederum ist die Ursache für eine der Drehbewegung entgegengesetzte Kraft, welche in die der Drehrichtung 45 entgegegengesetzte Drehrichtung 50 verläuft und die Drehbewegung dämpft. Auch hierbei gilt, dass je höher die Drehgeschwindigkeit der Lenkstange 25 ist, desto größer ist die erzeugte Gegenkraft und somit die Dämpfung der Lenkbewegung. 4 shows a third embodiment of a device 5 for damping a steering angle. In this embodiment, the damping means comprises the control tube 10 which at least partially consists of a conductive material, such as copper. The handlebar 25 also runs through the head tube here 200 through and has a permanent magnet with associated South Pole 30a and North Pole 30b on. Now complete the handlebar 25 by a steering angle a rotational movement in the direction of rotation 45 , is caused by the change of the magnetic field around the handlebar 25 around, a Lorentz force is generated, which the electrons in the conductive area of the handlebar 25 emotional. This generated movement of the electrons in turn is the cause of a rotational movement opposite force, which in the direction of rotation 45 opposite direction of rotation 50 runs and dampens the rotational movement. Again, the higher the rotational speed of the handlebar 25 is, the greater the generated counterforce and thus the damping of the steering movement.

5 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer Vorrichtung 5 zur Dämpfung eines Lenkeinschlags. Bei dieser Ausführungsform verläuft die Lenkstange 330 durch das Steuerrohr 300 hindurch und weist auf der Oberfläche Vertiefungen 320a, 320b, 320c, 320d, 320e und 320f auf. In dem Hohlbereich 310 zwischen Steuerrohr 300 und Lenkstange 330 befindet sich als Dämpfungsmittel ein Fluid mit einer hohen Viskosität, wie beispielsweise Öl. Vollzieht nun die Lenkstange 330 durch einen Lenkeinschlag eine Drehbewegung in die Drehrichtung 45, entsteht an der Oberfläche der Lenkstange 330 Reibung. Diese Reibung erzeugt eine der Drehbewegung entgegengesetzte Reibkraft, welche die Drehbewegung abbremst. Auch hier gilt, dass eine langsame Drehbewegung im Vergleich zu einer schnelleren Bewegung schwächer gedämpft wird. Die Lenkstange 330 weist bei dieser vierten Ausführungsform in wenigstens einem durch das Steuerrohr 300 hindurchlaufenden Teilbereich auf der Oberfläche Vertiefungen 320a, 320b, 320c, 320d, 320e und 320f auf. Innerhalb dieser Vertiefungen 320a, 320b, 320c, 320d, 320e und 320f werden bei einer Drehbewegung der Lenkstange 330 Verwirbelungen des Fluids erzeugt, die zu einer Erhöhung der Reibung und entsprechend zu einer Erhöhung der der Drehbewegung entgegengesetzten Kraft führen. 5 shows a fifth embodiment of a device 5 for damping a steering angle. In this embodiment, the handlebar extends 330 through the head tube 300 and has recesses 320a, 320b, 320c, 320d, 320e and 320f on the surface. In the hollow area 310 between head tube 300 and handlebar 330 is located as a damping agent, a fluid with a high viscosity, such as oil. Now executes the handlebar 330 by a steering angle a rotational movement in the direction of rotation 45 , arises at the surface of the handlebar 330 Friction. This friction generates a rotational force opposite to the rotational movement, which decelerates the rotational movement. Again, slow slow motion is less attenuated compared to faster motion. The handlebar 330 In this fourth embodiment, in at least one, it points through the head tube 300 passing portion on the surface recesses 320a, 320b, 320c, 320d, 320e and 320f on. Within these wells 320a , 320b, 320c, 320d, 320e and 320f are at a rotational movement of the handlebar 330 Turbulence of the fluid generated, which lead to an increase in the friction and, accordingly, to an increase in the rotational movement of the opposite force.

6 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Systems zur Dämpfung eines Lenkeinschlags. Das System weist eine Vorrichtung 380 zur Dämpfung eines Lenkeinschlags, eine Steuereinheit 370 und eine Erfassungseinheit 350 zur Erfassung einer Drehbewegung einer Lenkstange der Vorrichtung 380 auf. Die Steuereinheit 370 ist dazu ausgebildet, ein Dämpfungsmittel der Vorrichtung 380 anzusteuern und eine der Drehbewegung einer Lenkstange der Vorrichtung 380 entgegengesetzte Kraft in Abhängigkeit einer Drehgeschwindigkeit der Drehbewegung zu variieren. Zur Erfassung einer Drehbewegung der Lenkstange dient die Erfassungseinheit 350, welche zur Erfassung einer Drehbewegung der Lenkstange ausgebildet ist. Z.B. kann die Erfassungseinheit 350 einen Drehwinkelsensor umfassen, dessen Signale die Steuereinheit 370 empfängt und auswertet. Vorstellbar wäre z.B. im Falle der Vorrichtungen aus 1 oder 2, dass die Magnete der Vorrichtung 380 als Elektromagneten ausgebildet sind, deren magnetisches Feld noch zusätzlich bei einer erfassten Drehbewegung durch Ansteuerung einer Stromquelle 375 mittels der Steuereinheit 370 erzeugt werden. Im Falle eines Fluids als Dämpfungsmittel der Vorrichtung 380, wie beispielsweise auf 4 gezeigt, wäre es denkbar, dass es sich bei dem Fluid um eine elektrorheologische Flüssigkeit handelt, deren Viskosität durch Veränderung eines elektrischen Feldes um das Fluid herum variiert werden kann. In diesem Fall könnte die Steuereinheit z.B. einen Spannungsversorger 385 ansteuern, der das Steuerrohr zumindest teilweise unter Spannung setzt und somit innerhalb des Steuerrohrs zu einem elektrischen Feld führt. Die Steuereinheit 370 könnte in diesem Fall das elektrische Feld steuern und somit die der Drehbewegung der Lenkstange entgegengesetzte Kraft steuern. Optional kann das System zusätzlich einen Geschwindigkeitssensor 365 umfassen, der dazu ausgebildet ist, die Geschwindigkeit des Fahrrads zu erfassen. Die Steuereinheit 370 kann diese Geschwindigkeitssignale empfangen, das Dämpfungsmittel der Vorrichtung 380 ansteuern und eine der Drehbewegung der Lenkstange der Vorrichtung 380 entgegengesetzte Kraft zusätzlich in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrrads variieren. 6 schematically shows an embodiment of a system for damping a steering angle. The system has a device 380 for damping a steering angle, a control unit 370 and a detection unit 350 for detecting a rotational movement of a handlebar of the device 380 on. The control unit 370 is adapted to drive a damping means of the device 380 and to vary a rotational movement of a handlebar of the device 380 opposite force in dependence on a rotational speed of the rotary motion. For detecting a rotational movement of the handlebar, the detection unit is used 350 which is designed to detect a rotational movement of the handlebar. For example, the registration unit 350 a rotation angle sensor whose signals are the control unit 370 receives and evaluates. It would be conceivable, for example, in the case of the devices 1 or 2 in that the magnets of the device 380 are designed as electromagnets whose magnetic field in addition to a detected rotational movement by driving a current source 375 by means of the control unit 370 be generated. In the case of a fluid as a damping means of the device 380 , such as on 4 As shown, it would be conceivable that the fluid is an electrorheological fluid whose viscosity can be varied by altering an electric field around the fluid. In this case, the control unit could, for example, a voltage supplier 385 drive, which at least partially puts the control tube under tension and thus leads within the head tube to an electric field. The control unit 370 could in this case control the electric field and thus control the rotational movement of the handlebar opposite force. Optionally, the system can additionally use a speed sensor 365 comprise, which is adapted to detect the speed of the bicycle. The control unit 370 can receive these speed signals, the damping means of the device 380 drive and one of the rotational movement of the handlebar of the device 380 opposite force additionally vary depending on the speed of the bike.

7 zeigt einen Verfahrensablauf zur Dämpfung eines Lenkeinschlags bei einem Fahrrad. Zunächst wird das Verfahren gemäß 6 gestartet und in einem sich daran anschließenden ersten Verfahrensschritt 400 eine Drehbewegung einer durch ein Steuerrohr hindurchlaufenden, in dem Steuerrohr drehbar gelagerten Lenkstange eines Fahrrads mittels einer Erfassungseinheit erfasst. Bei der Erfassungseinheit kann es sich z.B. um einen Drehwinkelsensors handeln. In dem nächsten Verfahrensschritt 420 wird die Drehgeschwindigkeit der Drehbewegung der Lenkstange mit einem Schwellenwert verglichen. Ist die Drehgeschwindigkeit kleiner als der Schwellenwert, ist das Unfallrisiko infolge ruckartiger Lenkung nicht groß genug und das Verfahren wird beendet oder alternativ von vorne gestartet. Ist die ermittelte Drehgeschwindigkeit größer, als der Schwellenwert, ist die Gefahr eines Unfalls infolge ruckartiger Lenkung zu groß und in einem dem Verfahrensschritt 420 folgenden Verfahrensschritt 440 wird eine der Drehbewegung entgegengesetzte Kraft zur Dämpfung des Lenkeinschlags erzeugt. Alternativ wird auf die Viskosität eines Fluids als Dämpfungsmittel eingewirkt oder die Dämpfung variiert. Daraufhin wird das Verfahren beendet. 7 shows a procedure for damping a steering angle in a bicycle. First, the method according to 6 started and in a subsequent first step 400 detects a rotational movement of a passing through a control tube, rotatably mounted in the control tube handlebar of a bicycle by means of a detection unit. The detection unit may be, for example, a rotation angle sensor. In the next process step 420 the rotational speed of the rotational movement of the handlebar is compared with a threshold value. If the rotational speed is less than the threshold, the accident risk due to jerky steering is not great enough and the procedure is terminated or alternatively started from scratch. If the determined rotational speed is greater than the threshold, the risk of an accident due to jerky steering is too great and in one step 420 following process step 440 is generated a rotational movement opposite force for damping the steering angle. Alternatively, the viscosity of a fluid is acted as a damping means or the damping varies. The procedure is terminated.

Optional kann in einem auf den Verfahrensschritt 400 folgenden Verfahrensschritt 410 die Geschwindigkeit des Fahrrads mittels einer Geschwindigkeitserfassungseinheit erfasst werden. In dem Verfahrensschritt 440 kann die Dämpfung und damit die der Drehbewegung der Lenkstange entgegengesetzte Kraft hierbei zusätzlich in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit des Fahrrads variiert werden.Optionally, in one on the process step 400 following process step 410 the speed of the bicycle is detected by means of a speed detection unit. In the process step 440 The damping and thus the rotational movement of the handlebar opposite force can be additionally varied depending on a speed of the bicycle.

Claims

Device (5, 380) for damping a steering angle of a bicycle (1), wherein the device (5, 380) at least - A control tube (10, 100, 200, 300) and - A through the control tube (10, 100, 200, 300) passing in the control tube (10, 100, 200, 300) rotatably mounted handlebar (25, 130, 330) and a damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b, 110a, 110b, 110c, 110d, 120a, 120b, 120c, 120d, 135a, 135b) located within the control tube (10, 100, 200, 300), 135c, 135d) includes, in which the damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b, 110a, 110b, 110c, 110d, 120a, 120b, 120c, 120d, 135a, 135b, 135c, 135d) are adapted to rotate upon rotation of the handlebar (25 , 130, 330), to generate a force opposite to the rotational movement for damping the rotational movement in dependence on a rotational speed of the rotational movement.

Device (5, 380) after Claim 1 characterized in that a component of the damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b, 110a, 110b, 110c, 110d, 120a, 120b, 120c, 120d, 135a, 135b, 135c, 135d) is adapted to to vary the force opposing the rotation.

Device (5, 380) after Claim 2 characterized in that the component of the damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b, 110a, 110b, 110c, 110d, 120a, 120b, 120c, 120d, 135a, 135b, 135c, 135d) is adapted to in addition to varying the rotational movement of the force in response to a speed of the bicycle (1).

Device (5, 380) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the handlebar (25, 130, 330) comprises a magnet (30a, 30b) and the damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b, 110a, 110b, 110c, 110d, 120a, 120b, 120c, 120d, 135a, 135b, 135c, 135d) is arranged on the control tube (10, 100, 200, 300), wherein the damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b, 110a, 110b, 110c, 110d , 120a, 120b, 120c, 120d, 135a, 135b, 135c, 135d) is adapted to generate the force opposing the rotational movement of the handlebar (25, 130, 330) in response to a change in a magnetic field with respect to the damping means.

Device (5, 380) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that on the Control tube magnets (110a, 110b, 110c, 110d, 120a, 120b, 120c, 120d) are arranged and the damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b, 110a, 110b, 110c, 110d, 120a, 120b, 120c , 120d, 135a, 135b, 135c, 135d) comprises at least one coil (135a, 135b, 135c, 135d) arranged on the handlebar (25, 130, 330), wherein the damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b, 110a, 110b, 110c, 110d, 120a, 120b, 120c, 120d, 135a, 135b, 135c, 135d) is adapted to the force opposite the rotational movement of the handlebar in response to a change of a magnetic field relative to the damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b, 110a, 110b, 110c, 110d, 120a, 120b, 120c, 120d, 135a, 135b, 135c, 135d).

Device (5, 380) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b, 110a, 110b, 110c, 110d, 120a, 120b, 120c, 120d, 135a, 135b, 135c, 135d) comprises a fluid, wherein the Handlebar (25, 130, 330) for increasing the friction between fluid and a surface of the handlebar (25, 130, 330) in at least one through the control tube (10, 100, 200, 300) passing portion, on the surface recesses (320a , 320b, 320c, 320d, 320e, 320f).

A system for damping a steering angle, wherein the system - a device (5, 380) according to one of Claims 1 to 6 , and - a control unit (370), and - a detection unit (350) for detecting a rotational movement of a handlebar (25, 130, 330) of the device, wherein the control unit (370) is adapted to the detected rotational movement of the handlebar (25, 130, 330) a damping means (20a, 20b, 20c, 20d, 30a, 30b, 110a, 110b, 110c, 110d, 120a, 120b, 120c, 120d, 135a, 135b, 135c, 135d) of the device (5 , 380) and to vary a rotational movement of the handlebar (25, 130, 330) of the device (5, 380) opposite force for damping the rotational movement in dependence on a rotational speed of the rotational movement.

Bicycle (1) with a system for damping a steering angle Claim 7 ,

A method for damping a steering angle of a bicycle (1), the method by a system according to Claim 7 is executed and the method comprises the following steps: - Detecting (400) a rotational movement of a through a control tube (10, 100, 200, 300) running in the control tube rotatably mounted steering rod (25, 130, 330) of the bicycle (1) by means a detection unit (350); and - generating (440) a force opposing the rotational movement for damping the rotational movement in dependence on a rotational speed of the rotational movement by means of a damping means (20a, 20b, 20c) located within the control tube (10, 100, 200, 300) , 20d, 30a, 30b, 110a, 110b, 110c, 110d, 120a, 120b, 120c, 120d, 135a, 135b, 135c, 135d).