-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Fahrräder
und speziell auf Fahrradrahmen.
-
Beschreibung des Standes der
Technik
-
Seit
dem ersten Auftreten von Fahrrädern in den 1880er Jahren
wurden verschiedene Bauarten von Fahrrädern entwickelt
als Transport- und/oder Sportgerät. Neben anderen Dingen
wurden Fahrräder, die für Sportzwecke vorgesehen
sind, aktiv entwickelt, als Fahrradfahren als Sport- und Freizeitbeschäftigung
populär wurde.
-
Im
Allgemeinen umfassen Fahrräder verschiedene Komponenten,
die in einer gewünschten Form zusammengebaut sind. Zu diesen
Komponenten gehört ein Fahrradrahmen, der ein Skelett eines Fahrrades
bildet und angepasst ist, um eine Sitzanordnung, eine Tretkurbelanordnung,
ein Vorderrad, ein Hinterrad und eine Steuerung aufzunehmen. Sofern
das zugehörige Fahrrad für Sportzwecke vorgesehen
ist, ist der Fahrradrahmen typischerweise für eine solche
Verwendung angepasst.
-
Mountain-
oder Geländefahrräder werden typischerweise in
rauem Gelände gefahren. Daher müssen die Rahmen
ausreichend stabil sein, um den Schlägen aus verschiedenen
Richtungen während des Fahrens standzuhalten.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Eine
Ausführungsform der Erfindung ist ein Fahrradrahmen enthaltend
eine Hauptrahmenabschnitt. Der Hauptrahmenabschnitt umfasst ein
erstes Rohr, ein zweites Rohr und ein drittes Rohr, die angeordnet
sind, um einen Raum dazwischen zu bilden. Die Rohre sind im Wesentlichen
in einer Ebene angeordnet. Jedes Rohr hat einen Querschnitt quer zu
der Ebene. Der Querschnitt eines jeden Rohres hat eine erste Ausdehnung
parallel zu der Ebene und eine zweite Ausdehnung rechtwinklig zu
der Ebene. Wenigstens eines der Rohre weist ein Verhältnis
der zweiten zu der ersten Abmessung im Bereich von 1,35 bis 3,0
auf.
-
In
einer anderen Ausführungsform umfasst der Fahrradrahmen
einen Hauptrahmenabschnitt, der ein erstes Rohr, ein zweites Rohr
und ein drittes Rohr aufweist, die angeordnet sind, um einen Raum dazwischen
zu bilden. Die Rohre sind im Wesentlichen in einer einzigen Ebene
angeordnet. Jedes Rohr hat einen Querschnitt quer zu der Ebene.
Der Querschnitt eines jeden Rohres hat eine erste Ausdehnung parallel
zu der Ebene und eine zweite Ausdehnung rechtwinklig zu der Ebene.
Wenigstens eines der Rohre hat einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt
entlang des größten Teils der Gesamtlänge
des Rohres. Der im Wesentlichen konstante Querschnitt des Rohres
hat ein Verhältnis der zweiten zu der ersten Ausdehnung
im Bereich von 1,35 bis 3,0.
-
In
einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Fahrradrahmen
eine Vielzahl von Rohren, die miteinander verbunden sind. Die Rohre
sind im Wesentlichen entlang einer Ebene angeordnet. Jedes Rohr hat
eine Querschnittshöhe parallel zu der Ebene und eine Querschnittsbreite
rechtwinklig zu der Ebene. Wenigstens eines der Rohre hat ein Verhältnis
der Querschnittsbreite zu der Querschnittshöhe im Bereich
von 1,35 bis 3,0.
-
Eine
weitere Ausführungsform der Erfindung ist ein Fahrrad,
enthaltend ein Vorderrad, ein Hinterrad und eine Rahmenanordnung.
Die Rahmenanordnung umfasst einen Hauptrahmen und einen Hilfsrahmen,
der gegenüber dem Hauptrahmen beweglich ist und angepasst
ist, um das Hinterrad aufzunehmen. Der Hauptrahmen umfasst ein Oberrohr,
ein Unterrohr und ein vertikales Rohr, die angeordnet sind, um einen
Platz dazwischen zu bilden. Die Rohre sind im Wesentlichen entlang
einer einzigen Ebene angeordnet. Jedes Rohr hat einen Querschnitt rechtwinklig
zu der Ebene. Der Querschnitt eines jeden Rohres hat eine erste
Ausdehnung parallel zu der Ebene und eine zweite Ausdehnung rechtwinklig zu
der Ebene. Wenigstens eines der Rohre hat ein Verhältnis
der zweiten zu der ersten Ausdehnung im Bereich von 1,35 bis 3,0.
-
Zum
Zwecke der Zusammenfassung der Erfindung und ihrer Vorteile, die
gegenüber dem Stand der Technik erzielt werden, wurden
verschiedene Ziele und Vorteile der Erfindung weiter oben beschrieben
und werden nachfolgend näher ausgeführt. Selbstverständlich
ist es nicht erforderlich, dass alle diese Ziele oder Vorteile mit
jeder bestimmten Ausführungsform der Erfindung erzielt
werden. Daher werden Fachleute beispielsweise erkennen, dass die
Erfindung auf eine Weise umgesetzt oder ausgeführt werden
kann, die einen Vorteil oder eine Gruppe von Vorteilen erzielt oder
optimiert, wie sie hierin beschrieben sind, ohne notwendigerweise
andere Ziele oder Vorteile zu erreichen, die hier vorgeschlagen oder
empfohlen werden.
-
Alle
diese Ausführungsformen sind vorgesehen, um im Umfang der
hier beschriebenen Erfindung zu liegen. Diese und andere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung werden Fachleuten deutlich aus der folgenden
detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, wobei
die Erfindung nicht auf eine der gezeigten bevorzugten Ausführungsformen
beschränkt sein soll.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist
eine Seitenansicht eines Geländefahrrades oder eines Mountainbikes
mit einem Rahmen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
-
2 ist
eine Seitenansicht des Fahrradrahmens aus 1, wobei
verschiedene Bauteile des Fahrrades für Zwecke der Verdeutlichung
weggelassen sind;
-
3 ist
eine teilweise perspektivische Ansicht des Oberrohrs des Fahrradrahmens
aus 2;
-
4 ist
eine Seitenansicht des Fahrradrahmens aus 2;
-
5 ist
eine teilweise Seitenansicht des Fahrradrahmens aus 2 mit
einer Darstellung der Anordnung des Verstärkungseinsatzes;
und
-
6 ist
eine Draufsicht auf den Fahrradrahmen aus 2.
-
Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
-
Bezogen
auf Geländefahrräder oder Mountainbikes müssen
Rahmen ausreichend stabil sein, um den Schlägen in verschiedenen
Richtungen während der Fahrt zu widerstehen, da diese über
raues Gelände gefahren werden. Ferner ist es oft wünschenswert,
dass die Rahmen ein geringes Gewicht aufweisen. Ferner müssen
die Rahmen eine niedrige Schrittbogenhöhe aufweisen, um
für die Fahrer sicher und komfortabel zu sein. Weiterhin
müssen die Rahmen Platz zur Aufnahme von Wasserflaschen zur
Verwendung während der Fahrt aufweisen. Daher besteht eine
Notwendigkeit für einen leichten Fahrradrahmen, der strukturell
stabil genug ist, um den Schlägen zu widerstehen und dabei
zugleich eine niedrige Schritthöhe als auch Platz für
Wasserflaschen bereitstellt.
-
1 zeigt
ein Geländefahrrad oder Mountainbike 10 einschließlich
einer Ausführungsform eines Fahrradrahmens (oder einer
Rahmenanordnung). Das Fahrrad 10 wird hier beschrieben
unter Bezug auf ein Koordinatensystem, bei dem die Längsachse
sich von einem vorderen Ende zu einem hinteren Ende des Fahrrades 10 erstreckt.
Eine vertikale zentrale Ebene CP (6)
teilt im Wesentlichen das Fahrrad 10 und umfasst die Längsachse.
Eine Querachse erstreckt sich rechtwinklig zu der Längsachse
und innerhalb einer horizontalen Ebene. Weiterhin werden relative
Höhen allgemein als Erhebungen in Bezug auf eine horizontale
Oberfläche beschrieben, auf der das Fahrrad 10 in
einer aufrechten Position steht. Gleichzeitig werden relative vordere oder
hintere Positionen ausgedrückt als Entfernungen in Bezug
auf eine vertikale Achse, die normal zu der horizontalen Fläche
angeordnet ist. Das oben beschriebene Koordinatensystem dient der
Erleichterung der Beschreibung der Ausführungsform, wie
sie in den 1 bis 6 gezeigt
ist und ist nicht vorgesehen, um den Schutzbereich der Erfindung
einzuschränken, soweit nicht ausdrücklich angegeben.
-
Das
Fahrrad 10 umfasst einen Rahmen oder eine Rahmenanordnung 12 einschließlich
eines Hauptrahmens oder eines Hauptrahmenabschnittes 14 und
eines Hilfsrahmens oder eines schwenkbaren Rahmenabschnittes 16.
Der Hilfsrahmen 16 ist schwenkbar mit dem Hauptrahmen 14 verbunden, wie
nachfolgend näher beschrieben wird. Die Einzelheiten des
Hauptrahmens 14 und des Hilfsrahmens 16 werden
nachfolgend beschrieben.
-
Das
Fahrrad 10 umfasst ferner ein Vorderrad 18 und
ein Hinterrad 24. Das Vorderrad 18 wird durch eine
vordere Aufhängungsanordnung oder Vordergabel 20 getragen.
Ein (nicht dargestelltes) Steuerrohr ist zur begrenzten Rotation
um eine Steuerachse gelagert, wie sie durch den Rahmen 14 gebildet
wird. Die Gabel 20 ist an dem Hauptrahmen 14 durch
eine Lenkeranordnung 22 befestigt, wie es auf dem Gebiet
allgemein bekannt ist. Das Hinterrad 24 des Fahrrades 10 wird
durch den Hilfsrahmen 16 getragen.
-
Das
Fahrrad 10 umfasst ferner einen Stoßdämpfer
bzw. ein Federbein 26, um der Schwenkbewegung des Hilfsrahmens 16 entgegenzuwirken, während
das Fahrrad 10 verwendet wird. Das Federbein 26 ist
sowohl mit dem Hauptrahmen 14 als auch dem Hilfsrahmen 16 schwenkbar
verbunden und bietet dadurch Widerstand gegenüber dem Federweg des
Hinterrades 24.
-
Ferner
umfasst das Fahrrad 10 einen Sattel 28, um Halt
für einen Fahrer des Fahrrades 10 zu bieten. Der
Sattel 28 kann mit dem Hauptrahmen 14 durch eine
Sattelstütze 30 verbunden sein. Die dargestellte
Sattelstütze 30 ist mit dem Sattel 28 verbunden
und innerhalb eines aufrechten Sitzrohres oder vertikalen Rohres
des Hauptrahmens 14 aufgenommen. In einer anderen Ausführungsform
kann die Sattelstütze 30 ausgeführt sein,
um das Sitzrohr darin aufzunehmen.
-
Das
Fahrrad 10 umfasst ferner eine Tretkurbelanordnung 32,
die drehbar mit dem Hauptrahmen 14 verbunden ist, um eine
Mehrgangkettenantriebsanordnung 34 anzutreiben, wie allgemein
auf dem Gebiet bekannt ist. Das Fahrrad 10 umfasst ferner
vordere und hintere Bremssysteme 36, 38 zum Verzögern
und Anhalten des Fahrrades 10. Auch wenn die vorderen und
hinteren Bremsen 36, 38 als Scheibenbremsen gezeigt
sind, können Felgenbremsen alternativ vorgesehen sein,
wie es einem Fachmann geläufig ist. Nicht gezeigte Betätigungseinrichtungen sind üblicherweise
an der Lenkstangenanordnung 22 angeordnet und mit diesen
können das Schalten der mehrgängigen Kettenanordnung 34 und
die Betätigung der vorderen und hinteren Bremssysteme 36, 38 vorgenommen
werden.
-
Fahrradrahmen
-
Unter
Bezug auf die 2 bis 6 ist der Fahrradrahmen 12 dargestellt
unter Entfernung der übrigen Komponenten des Fahrrades 10 zur
besseren Deutlichkeit. Der Fahrradrahmen 12 kann einen Hauptrahmen 14,
einen Hilfsrahmen 16 und ein Federbein 26 umfassen.
Der Hilfsrahmen 16 und das Federbein 26 bilden
zusammen eine Aufhängungsanordnung. Wie weiter oben ausgeführt
ist, ist der Hilfsrahmen 16 schwenkbar mit dem Hauptrahmen 14 verbunden
und trägt das Hinterrad 24 des Fahrrades 10.
Der Hilfsrahmen 16 ist ausgebildet, um die Bewegung des
Hinterrades 24 im Wesentlichen vertikal aus einer ersten,
d. h. ausgestreckten oder entspannten Stellung des Hilfsrahmens 16 in
eine zweite oder eingefederte Stellung des Hilfsrahmens 16 zu ermöglichen.
Diese Bewegung erlaubt, dass das Hinterrad 24 und die Aufhängungsanordnung
Fahrbahnstöße absorbieren kann, die während
der Verwendung des Fahrrades 10 auftreten können.
-
Sowohl
der Hauptrahmen 14 als auch der Hilfsrahmen 16 können
aus Rohrstücken aus Verbundwerkstoffen, beispielsweise
Kohlefasern, aufgebaut sein. Dieser Anordnung erlaubt, dass der Fahrradrahmen 12 ein
geringes Gewicht aufweist. Dennoch können andere geeignete
Materialien, wie beispielsweise Metall (beispielsweise Aluminium oder
Stahl) ebenfalls verwendet werden. Die einzelnen Rohre können
durch jedes geeignete Verfahren miteinander verbunden werden, wie
beispielsweise Schweißen, Hartlöten oder Kleben.
Alternativ kann der gesamte oder ein Teil des Hauptrahmens 14 und/oder
des Hilfsrahmens 16 aus einer einteiligen Struktur bestehen.
-
Hauptrahmen
-
Unter
Bezug auf 2 zeigt der dargestellte Hauptrahmen 14,
ein Oberrohr 40, ein Sitzrohr (oder vertikales Rohr) 42,
ein Unterrohr 44 und ein Steuerrohr 46. Der Hauptrahmen 14 kann
ferner ein unteres Tretlagergehäuse 48 und eine
Verstärkung 61 umfassen. Das Oberrohr 40,
das Sitzrohr 42 und das Unterrohr 44 sowie das
Steuerrohr 46 befinden sich im Wesentlichen entlang einer
einzigen Ebene und sind vorzugsweise miteinander verbunden, um einen Raum
S1 zwischen ihnen zu bilden. In der dargestellten Ausführungsform
sind das Sitzrohr 42 und das Unterrohr 44 miteinander
an einer ersten Verbindung J1 verbunden. Das Oberrohr 40 und
das Unterrohr 44 sind miteinander über das Steuerrohr 46 verbunden, das
im Wesentlichen eine zweite Verbindung J2 bildet. In anderen Ausführungsformen
können das Oberrohr 40 und das Unterrohr 44 direkt
miteinander verbunden werden. Das Oberrohr 40 und das Sitzrohr 42 sind
miteinander in einer dritten Verbindung J3 verbunden.
-
Das
Oberrohr 40 erstreckt sich im Wesentlichen aufwärts
und vorwärts von dem Sitzrohr 42 und berührt
das Steuerrohr 46. Bei der dargestellten Ausführungsform
ist das Oberrohr 40 annähernd mit der Mitte der
Länge des Sitzrohrs 42 verbunden. Es ist jedoch
erkennbar, dass das Oberrohr 40 mit anderen Abschnitten
des Sitzrohrs 42 verbunden sein kann in Abhängigkeit
der Konstruktion des Fahrradrahmens.
-
Das
Sitzrohr 42 erstreckt sich in einer vertikalen Richtung
von dem Unterrohr 44. Ein Abschnitt des Sitzrohrs 42 ist
mit einem hinteren Ende des Oberrohrs 40 verbunden. Das
dargestellte Sitzrohr 42 umfasst einen aufrechten Abschnitt 42a,
der sich im Wesentlichen in einer aufwärtigen Richtung
von der ersten Verbindung J1 aus erstreckt. Das Sitzrohr 42 umfasst
ferner einen abgewinkelten Abschnitt 42b, der leicht in
eine rückwärtige Richtung von dem aufrechten Abschnitt 42a abgewinkelt
ist, während er sich zu der dritten Verbindung J3 erstreckt.
Das Sitzrohr 42 erstreckt sich oberhalb von dem Oberrohr 40 und
trägt die Sattelstütze 30 (1).
Die Länge des Sitzrohrs 42, die sich oberhalb
des Oberrohrs 40 erstreckt, kann entsprechend der Rahmengröße
variieren. Alternativ oder zusätzlich kann Sitzrohr 42,
beispielsweise in einem nichtkreisförmigem Querschnitt deformiert
sein, um den Biegewiderstand des Rohres oder seinen Torsionswiderstand
zu erhöhen, wie es von einem Fachmann verstanden wird.
-
Das
dargestellte Unterrohr 44 befindet sich unterhalb des Oberrohrs 40 und
erstreckt sich im Wesentlichen aufwärts und vorwärts
von der ersten Verbindung J1 und berührt das Steuerrohr 46.
In bestimmten Ausführungsformen kann wenigstens ein Ende
wenigstens eines von Oberrohr und Unterrohr 40, 44 aufgeweitet
sein (d. h., der Querschnitt nimmt zu) in Richtung auf ein anderes
Rohr, an das es gekoppelt ist, um eine feste Verbindung damit herzustellen.
-
Das
dargestellte Steuerrohr 46 erstreckt sich aufwärts
von seiner Verbindung mit dem Unterrohr 44 und ist vorzugsweise
leicht in einer rückwärtige Richtung geneigt.
Das dargestellte Steuerrohr 46 erstreckt sich im Wesentlichen
parallel zu dem geneigten Abschnitt 42b des Sitzrohrs 42.
Das Steuerrohr 46 nimmt drehbar ein (nicht dargestelltes)
Lenkrohr der vorderen Gabel 20 auf (1).
-
Ein
unteres Tretlagergehäuse 48 ist vorzugsweise an
der ersten Verbindung J1 zwischen dem Sitzrohr 42 und dem
Unterrohr 44 vorgesehen. Das Tretlagergehäuse 48 trägt
drehbar die Tretkurbelanordnung 32, wie in Bezug auf 1 beschrieben,
auf eine allgemein bekannte Art und Weise.
-
Die
Verstärkung bzw. das Verstärkungsrohr 61 erstreckt
sich vorzugsweise in einer oberen rückwärtigen
Richtung von dem Oberrohr 40. Das Verstärkungsrohr 61 ist
vorzugsweise sowohl mit dem Oberrohr 40 als auch dem Sitzrohr 42 verbunden. Das
Verstärkungsrohr 61 dient zur Bereitstellung einer
zusätzlichen Stütze für den Abschnitt
des Sitzrohrs 42, der sich über das Oberrohr 40 hinaus
erstreckt.
-
Unter
Bezug auf 3 wird die Ausbildung des Oberrohrs 40 nachfolgend
beschrieben. In 3 ist ein Abschnitt des Oberrohrs 40 mit
seinem Querschnitt gezeigt. Der dargestellte Querschnitt des Oberrohrs 40 liegt
rechtwinklig zu einer Ebene, in der sich das Oberrohr 40,
das Sitzrohr 42 und das Unterrohr 44 befinden.
Der Querschnitt des Oberrohrs 40 hat eine erste Ausdehnung
H parallel zu der Ebene und eine zweite Ausdehnung W rechtwinklig
zu der Ebene. Die erste Ausdehnung H kann auch als Querschnittshöhe
im Zusammenhang mit diesem Dokument verstanden werden, bei dem die
vorgenannte Ebene vertikal angeordnet ist. Die zweite Ausdehnung
W kann auch als Querschnittsbreite im Zusammenhang mit diesem Dokument
verstanden werden.
-
In
einer Ausführungsform weist das Oberrohr 40 einen
im Wesentlichen konstanten Querschnitt entlang des größten
Teils der Länge des Oberrohrs 40 auf. Der im Wesentlichen
konstante Querschnitt des Oberrohrs 40 hat vorzugsweise
ein Verhältnis der zweiten (W) zur ersten (H) Ausdehnung
(d. h. Breite zu Höhe) von 1,35 bis etwa 3,0, weiter bevorzugt
von ungefähr 1,45 bis ungefähr 3,0 und am meisten
bevorzugt von etwa 1,50 bis etwa 1,70. Beispielsweise kann das Verhältnis
1,35, 1,36, 1,37, 1,38, 1,39, 1,40, 1,41, 1,42, 1,43, 1,44, 1,45,
1,46, 1,47, 1,48, 1,49, 1,50, 1,51, 1,52, 1,53, 1,54, 1,55, 1,56,
1,57, 1,58, 1,59, 1,60, 1,61, 1,62, 1,63, 1,64, 1,65, 1,66, 1,67,
1,68, 1,69, 1,70, 1,71, 1,72, 1,73, 1,74, 1,75, 1,76, 1,77, 1,78,
1,79, 1,80, 1,81, 1,82, 1,83, 1,84, 1,85, 1,86, 1,87, 1,88, 1,89,
1,90, 1,91, 1,92, 1,93, 1,94, 1,95, 1,96, 1,97, 1,98, 1,99, 2,00, 2,05,
2,10, 2,15, 2,20, 2,25, 2,30, 2,35, 2,40, 2,45, 2,50, 2,55, 2,60,
2,65, 2,70, 2,75, 2,80, 2,85, 2,90, 2,95, 3,00 betragen oder innerhalb
des Bereiches der Verhältnisse zwischen zwei der vorangegangenen Werte
liegen. Die vorangegangenen Querschnittsverhältnisse von
Breite zu Höhe erlauben eine verminderte Schritthöhe
ohne die mechanische Festigkeit des Oberrohrs 40 nachteilig
zu beeinflussen (beispielsweise den Biegewiderstand). Der Begriff Schritthöhe
bezieht sich auf einen Abstand von dem Boden bis zur Oberseite des
Oberrohrs 40 an seinem Mittelpunkt zwischen dem Sitzrohr 42 und
dem Steuerrohr 46. Alternativ kann der Begriff Schritthöhe
sich auf einen Abstand vom Boden zu der Oberseite des rückwärtigen
Endes des Oberrohrs 40 beziehen. Ein Verhältnis
von weniger als 1,35 kann eine unerwünschte Schritthöhe
ergeben, während ein Verhältnis von oberhalb von
3,0 dazu führen kann, dass das Oberrohr 40 zu
breit wird und dadurch die Beine (Innenseiten) während
des Trittzyklus reiben oder der Widerstand gegen vertikale Biegung
vermindert wird.
-
In
einer Ausführungsform beträgt die erste Ausdehnung
H des Querschnitts des Oberrohrs 40 wenigstens etwa 20
mm, vorzugsweise zwischen etwa 20 mm und etwa 45 mm. Die zweite
Ausdehnung W des Querschnitts des Oberrohrs 40 ist vorzugsweise
nicht größer als 60 mm, vorzugsweise zwischen
etwa 27 mm und etwa 60 mm. Eines oder beide Enden des Oberrohrs 40 kann
ferner einen aufgeweiteten Abschnitt aufweisen, d. h. einen Abschnitt mit
vergrößertem Querschnitt, was zur Verbesserung der
Festigkeit einer Verbindung mit einem anderen Rohr führen
kann. Dementsprechend kann der aufgeweitete Abschnitt von dem Verhältnis
und den Abmessungen, wie vorstehend beschrieben, abweichen. Ein
Fachmann versteht, dass die ersten und zweiten Abmessungen in Abhängigkeit
von der Konstruktion des Oberrohrs variieren können, obwohl
sie das zuvor beschriebene Verhältnis einhalten.
-
In
einer anderen Ausführungsform kann dann das Oberrohr 40 eine über
die Länge des Oberrohrs 40 variierenden Querschnitt
aufweisen. Der variierende Querschnitt kann ein Verhältnis
der zweiten zur ersten Ausdehnung (Breite zu Höhe) von
1,35 bis etwa 3,0 entlang der Länge des Oberrohrs 40 aufweisen.
Bei dieser Ausführungsform ist die erste Ausdehnung H des
Querschnitts des Oberrohrs 40 vorzugsweise wenigstens etwa
20 mm, vorzugsweise zwischen etwa 20 mm und etwa 45 mm. Die zweite Ausdehnung
W des Querschnitts des Oberrohrs 40 ist vorzugsweise nicht
größer als 60 mm und vorzugsweise zwischen etwa
27 mm und etwa 60 mm.
-
In
einer weiteren Ausführungsform kann das Unterrohr 44 einen
Querschnitt mit einem Breiten-zu-Höhen-Verhältnis
von 1,35 bis etwa 3,0 aufweisen. In einer anderen Ausführungsform
kann das Sitzrohr 42 einen Querschnitt mit einem Breiten-zu-Höhen-Verhältnis
von 1,35 bis etwa 3,0 aufweisen. In bestimmten Ausführungsformen
können zwei oder alle von Oberrohr 40, Sitzrohr 42 und
Unterrohr 44 ein Breiten-zu-Höhen-Verhältnis
von 1,35 bis etwa 3,0 aufweisen. In anderen Ausführungsformen
können andere Rohre als das Oberrohr 40, das Sitzrohr 42 und
das Unterrohr 44 ebenfalls eines der vorgenannten Verhältnisse
aufweisen.
-
Unter
Bezug auf 4 werden die Formen des Oberrohrs 40 und
des Unterrohrs 44 beschrieben. Wenigstens eines von Oberrohr 40 und
Unterrohr 44 kann einen gebogenen Abschnitt umfassen, beispielsweise
an wenigstens einem seiner Endabschnitte. Diese Anordnung bietet
Raum zur Befestigung einer Wasserflasche 80 am Unterrohr 44, so
dass die Wasserflasche 80 in dem Raum S1 zwischen dem Oberrohr 40 und
dem Unterrohr 44 aufgenommen wird.
-
Bei
der dargestellten Ausführungsform umfasst das Oberrohr 40 einen
im Wesentlichen geraden Abschnitt 40a und einen gebogenen
Abschnitt 40b. Der im Wesentlichen gerade Abschnitt 40a erstreckt
sich von der dritten Verbindung J3 zwischen dem Oberrohr 40 und
dem Sitzrohr 42. Der gekrümmte Abschnitt 40b erstreckt
sich von dem im Wesentlichen geraden Abschnitt 40a und
ist mit dem Steuerrohr 46 verbunden. Der gekrümmte
Abschnitt 40b biegt sich vorzugsweise abwärts
in Richtung auf das Unterrohr 44, wo sich dieses zu dem
Steuerrohr 46 hin erstreckt. Der im Wesentlichen gerade
Abschnitt 40a hat eine sich dadurch hindurch erstreckende
Längsachse 41. In 4 ist eine
imaginäre gerade Linie 41a dargestellt, die sich
kollinear von der Längsachse 41 in Richtung auf
das Steuerrohr 46 erstreckt. Weiterhin hat das Oberrohr 40 einen
Querschnitt im Bereich einer Verbindung zwischen dem Oberrohr 40 und
dem Steuerrohr 46. Der Querschnitt hat ein Zentrum 41b.
In einer Ausführungsform beträgt der Abstand d1
zwischen dem Zentrum 41b des Querschnittes des Oberrohrs 40 im
Bereich der Verbindung und dem dichtesten Punkt der imaginären geraden
Linie 41a zwischen etwa 15 mm und etwa 35 mm, vorzugsweise
zwischen etwa 25 mm und etwa 30 mm. Beispielsweise kann der Abstand
d1 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31,
32, 33, 34, 35 mm betragen oder in einem Bereich von Längen
zwischen zwei der vorhergehenden Werte liegen. Der Abstand d1 wird
gemessen, entlang einer weiteren imaginären Linie, die
sich rechtwinklig zu der imaginären Linie 41a von
dem Zentrum 41b des Querschnittes des Oberrohrs 40 im
Bereich der Verbindung aus erstreckt.
-
Für
einen Fachmann ist es klar, dass das Oberrohr 40 entlang
des größten Teils seiner Länge gebogen
sein kann, um Raum für die Befestigung einer Wasserflasche 80 bereitzustellen,
wie aus der nachfolgenden Beschreibung besser verständlich wird.
Weiterhin wird ein Fachmann erkennen, dass das Oberrohr 40 verschiedene
Formen haben kann, solange sie solch einen Raum für eine
Wasserflasche 80 ergeben.
-
In
gleicher Weise umfasst das Unterrohr 44 vorzugsweise einen
im Wesentlichen geraden Abschnitt 44a und einen gebogenen
Abschnitt 44b. Der im Wesentlichen gerade Abschnitt 44a bildet
den größten Teil der Gesamtlänge des
Unterrohrs 44. Beispielsweise kann der im Wesentlichen
gerade Abschnitt 44a wenigstens etwa ¼ der Gesamtlänge
des Unterrohrs 44 bilden. Der gebogene Abschnitt 44b erstreckt
sich von dem im Wesentlichen geraden Abschnitt 44a und
ist mit dem Sitzrohr 42 verbunden. Der gebogene Abschnitt 44b krümmt
sich im Wesentlichen vorzugsweise rückwärts und
aufwärts in Richtung zum Oberrohr 40, wo es sich
in Richtung auf das Sitzrohr 42 erstreckt. Der im Wesentlichen
gerade Abschnitt 44a hat eine Längsachse 45,
die sich dort hindurch erstreckt. In 4 erstreckt
sich eine imaginäre Linie 45a kollinear zu der
Längsachse 45. Das Tretlagergehäuse 48 hat
ein Durchgangsloch 49, das sich rechtwinklig zu der Ebene
erstreckt, in der die Rohre 40, 42 und 44 liegen.
Das Durchgangsloch 49 hat eine Gehäuseachse CA, die sich durch deren Mitte erstreckt.
In einer Ausführungsform beträgt ein Abstand d2
zwischen der Tretlagergehäuseachse CA und
dem dichtesten Punkt der imaginären Linie 45a zwischen
etwa 20 mm und etwa 100 mm, vorzugsweise zwischen etwa 40 mm und
etwa 80 mm, weiter bevorzugt zwischen etwa 50 mm und 70 mm. Der
Abschnitt d2 kann 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31,
32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47,
48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63,
64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79,
80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95,
96, 97, 98, 99, 100 mm betragen oder innerhalb eines Bereiches von
Längen zwischen zwei der vorhergehenden Werte liegen. Der
Abschnitt d2 wird gemessen entlang einer weiteren imaginären
Linie, die sich rechtwinklig zu der imaginären Linie 45a von
der Tretlagergehäuseachse CA aus
erstreckt.
-
Ein
Fachmann wird erkennen, dass das Unterrohr 44 entlang des
größten Teils seiner Länge gebogen sein
kann, um Raum zur Befestigung einer Wasserflasche 80 zu
erhalten, wie aus der nachfolgenden Beschreibung besser verständlich
sein wird. Weiterhin wird ein Fachmann erkennen, dass das Unterrohr 44 verschiedene
Formen aufweisen kann, solange sie solch einen Platz für
eine Wasserflasche 80 bieten.
-
In
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen kann der Hauptrahmen 14 einen
relativ kleinen Abstand zwischen dem Oberrohr 40 und dem
Unterrohr 44 aufweisen. In einer Ausführungsform
beträgt ein Abstand d3 zwischen der oberen Fläche
des Oberrohrs 40 im Bereich der dritten Verbindung J3 und
der Tretlagergehäuseachse CA zwischen
etwa 240 mm und etwa 270 mm, vorzugsweise etwa 250 mm. Dieser Abstand
d3 kann als "Rahmenhöhe" im Zusammenhang mit dieser Anmeldung
verstanden werden. Die Anordnung des Oberrohrs 40 und des Unterrohrs 44,
insbesondere ein relativ großes Querschnittsverhältnis
von Breite zu Höhe des Oberrohrs 40, und die Formen
von Ober- und Unterrohr 40, 44, erlauben einen
solchen, relativ kleinen Abstand zwischen dem Oberrohr 40 und
dem Unterrohr 44.
-
Der
Hauptrahmen 14 bietet vorzugsweise Platz zur Befestigung
einer Wasserflasche 80 und optional einem Federbein bzw.
Stoßdämpfer 26. In den zuvor beschriebenen
Ausführungsformen kann das Querschnittsverhältnis
von Breite zu Höhe wenigstens eines von Ober- und Unterrohr 40, 44 relativ groß sein.
Mit anderen Worten kann wenigstens eines der Rohre 40, 44 eine
relativ kurze Höhe im Vergleich zu seiner Breite aufweisen.
Daher kann der Hauptrahmen 14 mehr Platz zwischen den Rohren 40, 44 aufweisen,
verglichen mit einem Fahrradrahmen mit gleicher Rahmenhöhe
mit dickeren Ober- und Unterrohren. Weiterhin bieten die gekrümmten Formen
von Ober- und Unterrohr 40, 44 weiteren Platz
zur Befestigung einer Wasserflasche 80 und optional einem
Federbein 26. Die Einzelheiten eines Federbeins 26 werden
nachfolgend im Zusammenhang mit dem Hilfsrahmen 16 beschrieben.
-
Bei
der dargestellten Ausführungsform kann eine Wasserflaschenbefestigung
an dem Unterrohr 44 vorgesehen sein, so dass ein Flaschenhalter
zur Halterung einer Wasserflasche 80 darauf befestigt werden
kann, wie gestrichelt in 4 dargestellt ist. Die Platzierung
der Wasserflasche 80 innerhalb des Raumes, der durch den
Hauptrahmen 14 gebildet wird, erlaubt bequemen Zugang zu
einer Wasserflasche 80. In einer anderen Ausführungsform
kann eine zweite Wasserflaschenbefestigung ferner an jedem geeigneten
Platz vorgesehen sein, beispielsweise der Unterseite des Oberrohrs 40 oder
des Unterrohrs 44.
-
Üblicherweise
umfasst eine bevorzugte Wasserflaschenbefestigung ein Paar von Gewindeöffnungen,
die sich voneinander axial beabstandet an einer Seitenwandung eines
Rohrelementes des Hauptrahmens 14 befinden. Gewindeschrauben
werden verwendet, um einen Flaschenhalter an dem Hauptrahmen 14 zu
befestigen. Der Flaschenhalter ist üblicherweise aus gebogenen
Metalldraht oder Rohr aufgebaut und angepasst, um eine Wasserflasche 80 im
Wesentlichen parallel zu der Längsachse 45 des
Unterrohrs 44 des Hauptrahmens 14 in der Ausführungsform
in 4 aufzunehmen.
-
In
der dargestellten Ausführungsform erlaubt ein bevorzugter
Flaschenhalter das Einsetzen oder Entnehmen einer Wasserflasche 80 durch
eine Gleitbewegung entlang einer Achse BA in
oder aus dem Flaschenhalter, die im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 45 des
Unterrohrs 44 angeordnet ist, an dem der Flaschenhalter
befestigt ist. Daher wird ausreichend Raum innerhalb des Raumes
S1 des Hauptrahmens 14 nötig sein, um in der Lage
zu sein, die Wasserflasche 80 entlang der Achse BA zu verschieben, bis sie aus dem Halter
entnommen ist. Solch ein Halter wird aufgrund seines geringen Gewichts
und seiner Fähigkeit zur sicheren Halterung einer Wasserflasche 80 bevorzugt,
selbst wenn das Fahrrad 10 über rauen Untergrund
gefahren wird. In einer anderen Ausführungsform können
kompliziertere Halter verwendet werden, die den Gebrauch in engeren Räumen
erlauben, wie Halter, die seitwärts gegenüber
dem Hauptrahmen 14 ausschwenken, die ebenfalls angepasst
werden können zur Verwendung mit dem Hauptrahmen 14.
In einer Ausführungsform hat die Wasserflasche 80 eine
im Wesentlichen zylindrische Form. Eine zylindrische Wasserflasche 80 kann eine
Länge zwischen etwa 150 mm und etwa 300 mm aufweisen und
einen Durchmesser zwischen etwa 70 mm und etwa 80 mm.
-
In
Bezug auf 5 wird nun die Anordnung der
Verstärkung 61 beschrieben. In der dargestellten Ausführungsform
erstreckt sich die Verstärkung 61 in einer auf-
und rückwärtigen Richtung von dem Oberrohr 40 zu
dem Sitzrohr 42, um zusätzliche Unterstützung
des Abschnitts des Sitzrohrs 42 zu bieten, der sich über
das Oberrohr 40 hinaus erstreckt. Die Verstärkung 61 ist
mit der Oberseite des Oberrohr 40 in einer vierten Verbindung
J4 verbunden. Ein Abstand L1 zwischen der dritten Verbindung J3
(zwischen dem Oberrohr 40 und dem Sitzrohr 42)
und der vierten Verbindung J4 beträgt etwa 20% bis etwa
40% der Gesamtlänge 12 des Oberrohrs 40,
vorzugsweise etwa 30% bis etwa 35% der Gesamtlänge 12 des Oberrohrs 40.
Die Verstärkung 61 kann eine Länge L3
von etwa 20% bis etwa 40% der Gesamtlänge 12 des
Oberrohrs 40 aufweisen. Die Verstärkung 61 und das
Oberrohr 40 können einen Winkel A von etwa 30° bis
etwa 55° miteinander bilden, vorzugsweise etwa 35° bis
etwa 50° und weiter bevorzugt zwischen etwa 40° bis
etwa 50°.
-
In
den Ausführungsformen, die zuvor beschrieben wurden, hat
das Fahrrad 10 vorzugsweise eine relativ kleine Schritthöhe.
Die relativ hohen Querschnittsbreiten zu -höhenverhältnisse
und die Formen der Rohre 40, 42, 44 erlauben
eine solche relativ kleine Schritthöhe. Eine kleine Schritthöhe
erlaubt es den Fahrern, mehr Freiraum über dem Oberrohr 40 zu
haben und bietet daher Sicherheit und Komfort für die Fahrer.
Weiterhin kann ein Fahrradrahmen 12 mit einer geringen
Schritthöhe auch kleinere Fahrer aufnehmen, die nicht auf
viele Fahrräder des Standes der Technik passen. Weiterhin
erlaubt die Anordnung von Ober- und Unterrohr 40, 44 die Bereitstellung
von Platz für eine Wasserflasche 80 und optional
ein Federbein 26.
-
Hilfsrahmen und Federbein
-
Unter
Bezug auf die 2 und 6 umfasst
der schwenkbare Rahmenabschnitt oder Hilfsrahmen 16 einen
oberen Arm 50, einen unteren Arm 52 und eine Verbindung 54.
Der Begriff "obere Arm" kann auch als "Sitzstrebe" bezeichnet werden.
Der Begriff "untere Arm" kann auch als "Kettenstrebe" bezeichnet
werden. Der Begriff "Verbindung" kann auch als "Schwinghebel" bezeichnet
werden. Jeder der oberen Arme 50, des unteren Arms 5 und
der Verbindung 54 umfasst ein paar Armabschnitte, die auf
gegenüberliegenden Seiten des Hinterrades 24 angeordnet
sind. Dies bedeutet, wie in 6 dargestellt, dass
der Hauptrahmen 14 im Wesentlichen in einer zentralen,
vertikalen Ebene CP des Fahrrades 10 liegt
und jeder der oberen Arme 50, unteren Arme 52 und Verbindung 54 wünschenswerterweise Armabschnitte
umfasst, die seitlich auf jeder Seite von der zentralen Ebene CP beabstandet sind. Alternativ kann eine
einseitige Hilfsrahmenanordnung vorgesehen sein, die ebenfalls solche
Armabschnitte auf nur einer Seite des Hinterrades 24 umfasst,
wie einem Fachmann verständlich sein wird. Die dargestellte
Konstruktion wird jedoch aufgrund ihrer höheren Festigkeit,
ihrer Balance und ihres geringen Gewichts bevorzugt.
-
Der
obere Arm 50 erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen
rückwärts und abwärts von dem Sitzrohr 42.
Ein oberes oder vorderes Ende des oberen Armes 50 ist vorzugsweise
schwenkbar mit der Verbindung 54 verbunden. Ein unteres
oder hinteres Ende des oberen Armes 50 ist vorzugsweise schwenkbar
verbunden mit dem rückseitigen Ende des unteren Arms 52.
Der Begriff "schwenkbar" bedeutet hier jede Schwenkbewegung um eine
horizontale Achse.
-
Der
untere Arm 52 erstreckt sich vorwärts von dem
unteren Ende des oberen Armes 50 und ist schwenkbar mit
dem Hauptrahmen 14 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform
ist ein vorderes Ende des unteren Armes 52 schwenkbar mit
einem unteren Abschnitt des Sitzrohrs 42 in der Nähe
der ersten Verbindung J1 zwischen dem Sitzrohr 42 und dem
Unterrohr 44 oberhalb des Tretlagergehäuses 48 verbunden.
-
Die
Verbindung 54 ist ebenfalls schwenkbar mit dem Hauptrahmen 14 in
der Nähe der dritten Verbindung J3 zwischen dem Oberrohr 40 und
dem Sitzrohr 42 verbunden. Die Verbindung 54 dient
dazu, eine Schwenkbewegung des oberen Arms 50 während
der Verwendung des Fahrrades zu ermöglichen.
-
Wie
zuvor beschrieben, sind der Hauptrahmen 14, der obere Arm 50,
der untere Arm 52 und die Verbindung 54 miteinander
durch eine Vielzahl von Gelenkverbindungen verbunden, die allgemein
mit dem Bezugszeichen 56 versehen sind. Die Gelenke 56 und
die relativen Längen und relativen Winkel des oberen Arms 50,
des unteren Arms 52 und der Verbindung 54 können
ausgewählt werden, um pedal- und bremsinduzierte Kräfte
von der Auslösung unerwünschter Schwenkbewegungen
des Hilfsrahmens 16 abzuhalten.
-
Vorzugsweise
ist das Gelenk 56a zwischen dem unteren Arm 52 und
dem Hauptrahmen 14 oberhalb des Tretlagergehäuses 48 angeordnet.
Das Gelenk 56b zwischen der Verbindung 54 und
dem Hauptrahmen 14 ist wünschenswerterweise auf
oder nahe der Verbindung J3 zwischen dem Oberrohr 40 und
dem Sitzrohr 42 angeordnet. Die dritte Verbindung J3 stellt
eine vorteilhafte Anordnung zur Befestigung des Hilfsrahmens 16 und
insbesondere der Verbindung 54 dar, zumindest teilweise
aufgrund der Tatsache, das der Hauptrahmen 14 eine erhöhte
Festigkeit und Steifigkeit im Bereich der dritten Verbindung J3
aufweist. Dementsprechend ist der gesamte Fahrradrahmen 12 stabil
und lateral steif, ohne dass die Notwendigkeit besteht, die Arme 50, 52,
oder die Verbindung 54 des Hilfsrahmens 16 größer
oder dicker zu machen. Als Ergebnis kann der gesamte Rahmen 12 relativ
leicht sein, während er zugleich die gewünschte
Festigkeit besitzt. Eine Gelenkverbindung 56c zwischen
einem hinteren Ende der Verbindung 54 und einem oberen
Ende des oberen Arms 50 ist wünschenswerterweise
oberhalb des Gelenks 56b zwischen der Verbindung 54 und
dem Hauptrahmen 14 angeordnet. Dies bedeutet, dass das
Gelenk 56c vorzugsweise vertikal höher als das
Gelenk 56b angeordnet ist, wenn sich der Hilfsrahmen 16 in
seiner entspannten oder ausgelenkten Position befindet.
-
Eine
Gelenkverbindung 56d zwischen dem oberen Arm 50 und
dem unteren Arm 52 ist wünschenswerterweise unterhalb
eines Ausfallendes 62 angeordnet, das an dem unteren Ende
des oberen Arms 50 gebildet ist. Das Ausfallende 62 trägt
eine (nicht dargestellte) Achse des Hinterrades 24, wie
es im Stand der Technik bekannt ist. Die Achse des Hinterrades 24 bildet
eine Drehachse des Hinterrades 24 oder eine Nabenachse
HA. Dementsprechend ist die Nabenachse HA wünschenswerterweise oberhalb
der Gelenkverbindung 56d angeordnet. Wünschenswerterweise
ist die Gelenkverbindung 56d an oder in der Nähe
des hinteren Endes des unteren Armes 52 und des unteren
Endes des oberen Armes 52 angeordnet. Vorzugsweise ist
die Verbindung 56d weniger als etwa 5 Zoll (129 mm) und,
weiter bevorzugt, weniger als etwa 2 Zoll (50,8 mm) von einem der
rückseitigen Enden des unteren Arms 52 und dem
unteren Ende des oberen Arms 50 entfernt.
-
Die
zuvor beschriebenen Gelenkstellen wurden als vorteilhaft herausgefunden,
um pedal- und bremsinduzierte Kräfte vor einer Übertragung
auf den Hilfsrahmen 16 des Fahrrades 10 zu isolieren. Als
Solches sind die Gelenkstellen bevorzugte Stellen. Weiterhin wird
bevorzugt, dass eine imaginäre Linie, die sich zwischen
den Gelenken 56a und 56d erstreckt, eine imaginäre
Linie kreuzt, die sich zwischen der Nabenachse HA und
der Tretlagerachse CA erstreckt. Alternativ
können andere relative Längen und Winkel der Elemente
des Hilfsrahmens 16 und/oder andere Gelenkstellen ebenfalls
verwendet werden. Beispielsweise kann das Gelenk 56a zwischen
dem Hauptrahmen 14 und dem unteren Arm 52 alternativ
unterhalb oder konzentrisch mit der Tretlagerachse CA angeordnet
werden. Zusätzlich kann das Gelenk 56d zwischen
dem unteren Arm 52 und dem oberen Arm 50 alternativ
oberhalb der Nabenachse HA angeordnet werden,
was dazu führt, dass das Hinterrad 24 durch den
unteren Arm 52 getragen wird. Ferner kann die Verbindung 54 länger als
bei der dargestellten Ausführungsform sein und kann sogar
etwa annähernd dieselbe Länge wie der untere Arm 52 aufweisen,
so dass der obere Arm 50 in einer nahezu vertikalen Orientierung
gehalten wird. Weiterhin können weitere Änderungen
integriert werden, die einem Fachmann zur Verfügung stehen.
-
Wünschenswerterweise
sind ein oder mehrere Lageranordnungen in jedem Gelenk 56 vorgesehen,
um eine gleichmäßige Schwenkbewegung der hinteren
Aufhängung zu erlauben. Alternativ können Lagerbuchsen
oder andere geeignete Bauformen ebenfalls verwendet werden, wie
durch einen Fachmann bestimmt werden kann.
-
Wie
zuvor erwähnt, ist der Stoßdämpfer oder Federbein 26 vorzugsweise
im Betrieb angeordnet zwischen dem Hilfsrahmen 16 und dem
Hauptrahmen 14, um Drehbewegungen des Hilfsrahmens 16 und
damit des Hinterrades 24 Widerstand entgegenzusetzen. Vorzugsweise
ist ein oberes Ende des Federbeins 26 schwenkbar mit der
dritten Verbindung J3 des Hauptrahmens 14 über
die Verbindung 54 verbunden. Ein unteres Ende des Federbeins 26 kann schwenkbar
mit einem hinteren Endabschnitt des Unterrohrs 44 verbunden
sein. In einer anderen Ausführungsform kann das obere Ende
des Federbeins 26 direkt mit einem anderen Element als
der Verbindung 54 des Hilfsrahmens 16 verbunden sein.
Der Fachmann wird erkennen, dass das Federbein 26 an jeder
geeigneten anderen Stelle und in jeder geeigneten Orientierung positioniert
werden kann.
-
Das
dargestellte Federbein 26 hat ein Stoßdämpfergehäuse
mit einem Dämpferkolbenabschnitt 70, der teleskopierbar
in einem Dämpfergehäuseabschnitt 72 aufgenommen
ist. Wünschenswerterweise hat das Federbein 26 sowohl
eine Federkraft als auch eine Dämpfungskraft, wie aus dem
Stand der Technik bekannt ist. Die Federkraft bezieht sich auf die
relative Position zwischen dem Dämpferkolben 70 und
dem Dämpfergehäuse 72, während
sich die Dämpfungskraft auf die relative Geschwindigkeit
zwischen dem Dämpferkolben 70 und dem Dämpfergehäuse 72 bezieht.
Die Federanordnung kann eine Luftfederanordnung umfassen, eine Schraubenfederanordnung
oder andere Aufhängungsfedern, wie durch einen Fachmann
bestimmt werden kann. Weiterhin kann das Federbein 26 in
einer umgekehrten Orientierung gegenüber der dargestellten
Ausführungsform montiert werden. Dies bedeutet, dass die Dämpferkolbenstange 70 mit
der Verbindung 54 und dem Dämpfergehäuse 72 mit
dem Unterrohr 44 verbunden sein kann, wie einem Fachmann
bekannt ist.
-
Wie
zuvor erwähnt, schwenkt der Hilfsrahmen 16 gegenüber
dem Hauptrahmen 14 um das Rad 24 entlang einem
Radbewegungspfad zu bewegen. Wie einem Fachmann ersichtlich ist,
kann der Bewegungspfad des Hinterrades linear, krummlinig oder kreisbogenförmig
sein. Der Bewegungspfad bildet einen Abstand von der entspannten
Position des Hilfsrahmens 16 zu der eingefederten Position
des Hilfsrahmens 16. Vorzugsweise weist das Federbein 26 zwischen
etwa 1,5 (38,1 mm) bis 2,5 Zoll (63,5) Federweg, vorzugsweise zwischen
1,75 (44,45 mm) bis 2 Zoll (50,8 mm) Federweg auf. Ferner beträgt das
durchschnittliche Verhältnis des Hinterradweges 24 zu
Arbeitsweg des Federbein 26 weniger als 2,6:1, vorzugsweise
weniger als etwa 2:1 und weiter bevorzugt etwa 1,8:1. Ferner ist
das Federbein 26 entlang des Sitzrohrs 42 positioniert,
um wirksam den vertikalen Stoß zu minimieren, der auf den
Fahrradrahmen 12 ausgeübt wird, wenn das Fahrrad
verwendet wird. Die Anordnung des Federbeins 26 dient ferner
zur Verstärkung der Rahmenstruktur.
-
Das
dargestellte Federbein 26 umfasst einen Flüssigkeitszylinder
und einen Kolben, der innerhalb des Flüssigkeitszylinders
beweglich ist. Der Kolben presst die Hydraulikflüssigkeit
innerhalb des Flüssigkeitszylinders durch eine oder mehrere
Drosselpfade, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen, wenn
der Stoßdämpfer 26 sowohl zusammengedrückt
als auch auseinandergezogen wird, wie aus dem Stand der Technik
bekannt ist. Ein oder mehrere Strömungspfade können
vorgesehen werden, jeweils für eine oder beide der Ausdehnungs-
und Kompressionsbewegungen des Stoßdämpfers 26.
Weiterhin können die Drosselwirkungen des einen oder mehreren
Pfades extern einstellbar sein, um eine Einstellbarkeit der Dämpfungskraft
durch den Stoßdämpfer 26 zu erlauben.
-
Wünschenswerterweise
ist der Flüssigkeitszylinders innerhalb des Federbeins 26 mit
einer Vorratskammer verbunden, die innerhalb eines Reservoirs 74 des
Stoßdämpfers 26 gebildet wird. Das dargestellte
Reservoir 74 ist extern mit dem Stoßdämpfer 26 durch
eine hydraulische Schlauchverbindung verbunden. Das Reservoir 74 ist
an dem unteren Arm 52 des Hilfsrahmens 16 montiert,
während es sich aufwärts zu dem oberen Arm 50 über
den Raum zwischen dem oberen Arm 50 und dem unteren Arm 52 erstreckt.
In anderen Ausführungsformen kann das Reservoir 74 an
dem unteren Arm 52 des Hilfsrahmens 16 in einer
anderen Ausrichtung montiert sein. In bestimmten Ausführungsformen
kann das Reservoir 74 an dem oberen Arm 50 des
Hilfsrahmens 16 montiert sein.
-
Unter
Bezug auf 6 ist das Reservoir 74 aus
einer Sicht von oben zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten
des Hilfsrahmens 16 angeordnet. Das Reservoir 74 ist
vorzugsweise unmittelbar benachbart zu dem linken (oder rechten)
Seitenabschnitt des Hilfsrahmens 16 angeordnet, um einen ausreichenden
Freiraum für das Hinterrad 24 des Fahrrades 10 zwischen
dem Reservoir 74 und dem rechten (oder linken) Seitenabschnitt
des Hilfsrahmens 16 zu bieten. Durch Anordnung des Reservoirs 74 zwischen
den beiden Abschnitten des Hilfsrahmens 16 wird das 74 im
Wesentlichen vor Beschädigung geschützt.
-
Wünschenswerterweise
ist eine Trägheitsventilanordnung zwischen dem Flüssigkeitszylinder des
Federbeins 26 und der Flüssigkeitskammer in dem
Reservoir 74 angeordnet und ist angepasst, um die Dämpfungskraft
durch das Federbein 26 selektiv zu ändern. Wie
ein Fachmann versteht, umfasst eine Trägheitsventilanordnung üblicherweise
eine Trägheitsmasse, die in einer geschlossenen Position
vorgespannt ist, d. h. eine oder mehrere Flüssigkeitsöffnungen
verschließen, durch ein Vorspannelement, beispielsweise
eine Schraubenfeder.
-
Wenn
eine Beschleunigungskraft auf den Stoßdämpfer
26 entlang
der Bewegungsrichtung der Trägheitsmasse wirkt und diese
einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, öffnet
die Trägheitsmasse gegen die Vorspannkraft der Feder, um
die Flüssigkeitsöffnungen freizugeben. Hydraulikflüssigkeiten können
durch die geöffneten Flüssigkeitsöffnungen hindurchtreten
und dadurch den gesamten Flüssigkeitsfluss innerhalb des
Stoßdämpfers
26 erhöhen und
dadurch die Dämpfungskraft vermindern. In der dargestellten
Ausführungsform bleibt ein Trägheitsventil vorzugsweise
geschlossen in Antwort auf Beschleunigungen, die von Beschleunigungen
aus der gefederten Masse herrühren (d. h. des Hauptrahmens
14 des
Fahrers des Fahrrades
10) und öffnet in Antwort
auf Beschleunigungen oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes,
die durch ungefederte Massen (d. h. des Hilfsrahmens
16 und
des Hinterrades
24 des Fahrrades
10) herrühren.
Ein beispielhaftes Federbein mit einer Trägheitsanordnung
ist in dem
US-Patent 6,267,400 beschrieben,
das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
-
In
der dargestellten Ausführungsform sind das Oberrohr 40 und
das Sitzrohr 42 miteinander an der dritten Verbindung J3
verbunden. Weiterhin ist der obere Arm 50 vorzugsweise
schwenkbar mit dem Hauptrahmenabschnitt 14 in der Nähe
der dritten Verbindung J3 über die Verbindung 54 verbunden. Die
Stelle der Verbindung von Oberrohr 40, Sitzrohr 42 und
oberem Arm 50 verstärkt die Struktur des Hauptrahmens 14.
Die Stelle der Verbindung zwischen dem Oberrohr 40 und
dem Sitzrohr 42 in Bezug auf die Anordnung des Gelenks 56b bleibt
wünschenswerterweise im Wesentlichen konstant für
alle unterschiedlichen Größen des Fahrradrahmens 12.
-
Auch
wenn diese Erfindung im Zusammenhang mit verschiedenen bevorzugten
Ausführungsformen und Beispielen geschrieben wurde, ist
es Fachleuten klar, dass sich die Erfindung über die speziell
dargelegten Ausführungsformen oder andere alternative Ausführungsformen
und/oder Verwendungen der Erfindungen und offensichtliche Modifikationen
und Äquivalente davon erstreckt. Weiterhin liegen andere
Ausführungsformen im Umfang dieser Erfindung nahe, auch
wenn die Zahl von Variationen der Erfindung im Detail gezeigt und
beschrieben wurden, was für einen Fachmann, basierend auf
der Offenbarung dieser Erfindung, verstanden wird. Es wird ebenfalls
darauf hingewiesen, dass verschiedene Kombinationen oder Unterkombinationen
der speziellen Merkmale und Aspekte der Ausführungsformen vorgenommen
werden können, die noch in den Bereich der Erfindung fallen.
Dementsprechend sollte verstanden werden, dass verschiedene Merkmale und
Aspekte der dargestellten Ausführungsformen miteinander
kombiniert oder gegeneinander ausgetauscht werden können,
um verschiedene Formen der offenbarten Erfindung zu realisieren.
Daher ist es beabsichtigt, das der Umfang der vorliegenden Erfindung,
wie sie hier offenbart wurde, nicht durch die speziell beschriebenen
Ausführungsformen beschränkt sein soll, sondern
nur durch angemessene Interpretation der Ansprüche.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-