DE19640475A1

DE19640475A1 - Multi=track bicycle

Info

Publication number: DE19640475A1
Application number: DE1996140475
Authority: DE
Inventors: Axel Schauff
Original assignee: HANS SCHAUFF FAHRRADFABRIK
Current assignee: HASLAUER, SUSAN, 53424 REMAGEN, DE; SCHAUFF, AXEL, 53424 REMAGEN, DE; SCHAUFF, JAN, 53424 REMAGEN, DE
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1998-04-02

Abstract

The bicycle has a conventional frame with handlebars, front fork with wheel, saddle, and two rear wheels. The rear wheels are held on an auxiliary frame, etc., and this is pivoted relative to the bike frame about an axis, which extends approximately in direction of travel. The auxiliary frame is held on the main frame in a pivot bearing with limited movement. The frames may be connected via coaxially engaging tubular components, via bearings, comprising of at least one roller bearing or one slide bearing. The pivot bearing may be pretensioned in a central position. Only one of the rear wheels may be driven.

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft ein mehrspuriges Fahrrad mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to a multi-lane bicycle with the features of the preamble of claim 1.

Derartige Fahrräder sind aus der Praxis bekannt. Sie werden auch als Versehrtenfahrräder bezeichnet und dienen beispielsweise als Fahrräder für Personen mit Gleichgewichtsstörungen.Such bicycles are known from practice. you will be also known as disabled bicycles and serve for example as bicycles for people with Balance disorders.

Die bekannten mehrspurigen Fahrräder umfassen einen weitgehend normalen Fahrradrahmen mit einer Hinterachse großer Spurweite, so daß sich eine starre Konstruktion mit in jedem Fall aufrechtstehendem Rahmen und großer Stabilität ergibt.The known multi-lane bicycles largely include one normal bicycle frame with a rear axle with a large track width, so that a rigid construction with in any case upright frame and great stability.

Bei den bekannten mehrspurigen Fahrrädern wird als nachteilig empfunden, daß diese aufgrund der großen Spurweite der Hinterachse sehr sperrig sind. Problematisch ist außerdem der Antrieb der Hinterachse, weil entweder ein Rad angetrieben werden kann, was beim Kurven fahren zu einer sich scheinbar ändernden Übersetzung führt oder ein Differential vorgesehen sein kann, was die Konstruktion aufwendiger, schwerer und teuerer macht. Schließlich ist das Fahrverhalten mit einem normalen Fahrrad nicht vergleichbar, da sich bei Kurvenfahrt der Rahmen nicht neigen kann. In the known multi-lane bicycles is considered a disadvantage felt that due to the large track width of the Rear axle are very bulky. The is also problematic Drive the rear axle because either one wheel is driven can become what appears to be when turning changing translation leads or a differential is provided can be what the construction is more complex, heavy and makes more expensive. After all, the driving behavior with one normal bike not comparable, because when cornering the frame cannot tilt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mehrspuriges Fahrrad mit verbesserten Eigenschaften zu schaffen.It is therefore an object of the present invention multi-lane bike with improved properties too create.

Die Aufgabe wird von einem Fahrrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The task is carried out by a bike with the characteristics of Claim 1 solved.

Weil die Hinterräder an einem Hilfsrahmen oder Fahrschemel angeordnet sind, der gegenüber dem Rahmen um eine etwa in Fahrtrichtung verlaufende Achse schwenkbar ist, kann das Fahrrad bei Kurvenfahrt in einem gewissen Winkel geneigt werden, ohne daß eines der Hinterräder den Bodenkontakt verliert.Because the rear wheels on a subframe or subframe are arranged, which is about an in Directional axis is pivotable, can Bicycle inclined at a certain angle when cornering without one of the rear wheels making contact with the ground loses.

Dabei ergibt sich eine besonders stabile Konstruktion, wenn der Hilfsrahmen in einem Schwenklager an dem Rahmen gelagert ist. Wenn darüber hinaus das Schwenklager einen begrenzten Schwenkbereich aufweist, kann der Neigungswinkel des Fahrradrahmens gegenüber der Hinterachse innerhalb geeigneter Grenzen gehalten werden.This results in a particularly stable construction if the Subframe is mounted in a pivot bearing on the frame. In addition, if the pivot bearing is limited Has swivel range, the angle of inclination Bicycle frame with respect to the rear axle within suitable Limits are kept.

Eine einfache Konstruktion, die auch große Kräfte aufnehmen kann, ergibt sich, wenn der Hilfsrahmen und der Rahmen über koaxial ineinandergreifende Rohrabschnitte miteinander verbunden sind, zwischen denen Lagermittel angeordnet sind. Dabei können die Lagermittel wenigstens ein Wälzlager oder wenigstens ein Gleitlager umfassen. Die Lagermittel können beispielsweise auch von einer zwischen den Lagerflächen angeordneten Hülse aus einem reibungsmindernden Material gebildet sein.A simple construction that can also absorb large forces can result if the subframe and the frame over coaxially interlocking pipe sections with each other are connected, between which storage means are arranged. The bearing means can be at least one roller bearing or comprise at least one plain bearing. The storage means can for example, one between the storage areas arranged sleeve made of a friction-reducing material be educated.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn das Schwenklager in eine Mittenposition vorgespannt ist, in der der Rahmen senkrecht zu der Fahrbahnoberfläche steht, also das Fahrrad eine aufrechte hohe Position einnimmt. Diese Vorspannung kann beispielsweise von einer Schraubenfeder oder einer Elastomerfeder bewirkt werden und führt zu einem sicheren Fahrverhalten. Eine unabhängige Lagerung der beiden Hinterräder ergibt sich, wenn die Hinterräder jeweils mit einer Radachse an dem Hilfsrahmen befestigt sind. Dann kann nämlich auf eine durchgehende Achse verzichtet werden und die Räder können unabhängig voneinander demontiert werden. Besonders einfach wird die gesamte Anordnung, wenn nur ein Hinterrad angetrieben ist. Besonders bei einer geringen Spurweite fällt die scheinbare Übersetzungsänderung beim Kurvenfahren nicht ins Gewicht. Gegebenenfalls kann ein normales Fahrradhinterrad gewählt werden, bei dem das Kettenritzel auf der dem Fahrradrahmen zugewandten Seite des Hinterrades angeordnet ist. Aus Stabilitätsgründen ist dabei vorteilhaft, wenn die Achse des angetriebenen Hinterrades beidseitig an dem Hilfsrahmen befestigt ist, beispielsweise mit einem das Hinterrad u-förmig umgreifenden Lagerbügel. Besonders einfach wird die Lagerung des nicht angetriebenen Hinterrades, wenn dieses nur einseitig an dem Hilfsrahmen befestigt ist. Gute geometrische Verhältnisse und vorteilhafte Fahreigenschaften ergeben sich, wenn die Spurweite der Hinterräder 100 bis 500 mm, insbesondere 150 bis 300 mm beträgt. In diesen Bereichen läßt sich das mehrspurige Fahrrad kompakt bauen und es ergeben sich gute Fahreigenschaften.An advantageous embodiment results when the pivot bearing is prestressed into a central position in which the frame is perpendicular to the road surface, that is to say the bicycle assumes an upright, high position. This pretension can be brought about, for example, by a coil spring or an elastomer spring and leads to safe driving behavior. The two rear wheels are supported independently if the rear wheels are each fastened to the subframe with a wheel axle. Then there is no need for a continuous axle and the wheels can be disassembled independently of one another. The entire arrangement becomes particularly simple if only one rear wheel is driven. Especially with a small track width, the apparent change in gear ratio when cornering is negligible. If necessary, a normal bicycle rear wheel can be selected in which the chain sprocket is arranged on the side of the rear wheel facing the bicycle frame. For reasons of stability, it is advantageous if the axle of the driven rear wheel is fastened to the subframe on both sides, for example with a bearing bracket that surrounds the rear wheel in a U-shape. The storage of the non-driven rear wheel becomes particularly simple if it is only attached to the subframe on one side. Good geometric conditions and advantageous driving characteristics result when the track width of the rear wheels is 100 to 500 mm, in particular 150 to 300 mm. In these areas, the multi-lane bicycle can be built compactly and there are good riding characteristics.

Ein insoweit beschriebenes mehrspuriges Fahrrad wird in vorteilhafter Weise durch einen Hilfsmotor ergänzt, der dem Hilfsrahmen unmittelbar zugeordnet ist. Hierbei kann es sich um einen Elektromotor oder einen Verbrennungsmotor handeln.A multi-lane bicycle described so far is in advantageously supplemented by an auxiliary motor that the Subframe is directly assigned. This can be an electric motor or an internal combustion engine.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The following is an embodiment of the present Invention described with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1: Ein erfindungsgemäßes mehrspuriges Fahrrad mit relativ kleinen Hinterrädern; Fig. 1: A multi-track bicycle according to the invention with relatively small rear wheels;

Fig. 2: das Schwenklager des Fahrrades gemäß Fig. 1 in montiertem Zustand; sowie FIG. 2: the pivot bearing of the bicycle according to FIG. 1 in the assembled state; such as

Fig. 3: das Schwenklager gemäß Fig. 2 in einer Explosionsdarstellung. Fig. 3: the swivel bearing of Figure 2 in an exploded view..

In der Fig. 1 ist ein mehrspuriges Fahrrad mit einem Rahmen 1 dargestellt, der von einem Tretlager 2 ausgehend nach hinten ein Rahmenrohr 3 relativ großen Durchmessers trägt. Das Rahmenrohr 3 liegt etwa horizontal und in Fahrtrichtung ausgerichtet. Es ist mit Sitzstreben 4 gegenüber einem Sitzkopf 5 abgestützt. Der Rahmen 1, das Rahmenrohr 3 und die Sitzstreben 4 bilden ein hinter dem Sattel liegendes Rahmendreieck, das eine große Stabilität gewährleistet. Zwei Hinterräder 6 und 7 sind jeweils links und rechts von dem Rahmenrohr 3 angeordnet und begrenzen die Spurweite des Hinterbaus. Über den Hinterrädern 6 und 7 ist ein Gepäckträger 8 angeordnet. Die Räder 6 und 7 sowie der Gepäckträger 8 sind an einem in der Fig. 2 nicht näher dargestellten Hilfsrahmen oder Fahrschemel befestigt, der gegenüber dem Rahmen 1 und dem Rahmenrohr 3 verschwenkbar ist, wobei die Schwenkachse bei dieser Ausführungsform der Mittenachse des Rahmenrohres 3 entspricht.In Fig. 1 a wheeled bicycle is shown with a frame 1, which, starting from a bottom bracket 2 supports 3 of relatively large diameter rearward a frame tube. The frame tube 3 is approximately horizontal and aligned in the direction of travel. It is supported with seat stays 4 in relation to a seat head 5 . The frame 1 , the frame tube 3 and the seat stays 4 form a frame triangle lying behind the saddle, which ensures great stability. Two rear wheels 6 and 7 are arranged to the left and right of the frame tube 3 and limit the track width of the rear triangle. A luggage rack 8 is arranged above the rear wheels 6 and 7 . The wheels 6 and 7 and the luggage rack 8 are fastened to a subframe or subframe, not shown in FIG. 2, which can be pivoted relative to the frame 1 and the frame tube 3 , the pivot axis in this embodiment corresponding to the center axis of the frame tube 3 .

In der Fig. 2 ist das Schwenklager des Fahrrades gemäß Fig. 1 isoliert dargestellt. Das Rahmenrohr 3 trägt an seinem dem Rahmen 1 abgewandten Ende, das in Fahrtrichtung des Fahrrades hinten angeordnet ist, einen kreuzförmigen Hilfsrahmen 10. Der Hilfsrahmen 10 umfaßt eine koaxial zu dem Rahmenrohr 3 angeordnete Hülse 11, deren Innendurchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser des Rahmenrohres 3 ist. Das Rahmenrohr 2 trägt der Hülse 11 benachbart drei Laschen 12, die radial von dem Rahmenrohr wegstehen und die gegeneinander um 120° versetzt sind. Die Laschen 12 tragen wiederum Zapfen 13, die im wesentlichen rund sind und von den Laschen 12 ausgehend achsparallel zu der Mittenachse des Rahmenrohrs 3 in Richtung auf die Hülse 11 zuverlaufen. Die Hülse 11 wiederum trägt dem Rahmenrohr 3 zugewandte Laschen 14, die ebenfalls radial von der Hülse 11 wegstehen und gegeneinander um 120° versetzt sind. Die Laschen 14 sind jeweils mit Langlöchern 15 versehen, die in radialer Richtung eine lichte Weite entsprechend dem Außendurchmesser der Zapfen 13 aufweisen. In Umfangsrichtung sind die bogenförmig verlaufenden Langlöcher 15 so gestaltet, daß die Laschen 14 um die gemeinsame Mittenachse des Rohres 3 und der Hülse 11 um einen gewissen Winkelbereich verschwenkbar sind. Schließlich ist eine Abschlußplatte 18 an das hintere Ende des Rahmenrohres 3 über einen Gewindebolzen 19 und eine Gewindemutter 20 angeschraubt. Die Abschlußplatte 18 ist dabei im Durchmesser so gestaltet, daß sie das Abziehen der Hülse 11 in achsparalleler Richtung verhindert, die Schwenkbewegung der Hülse 11 um die gemeinsame Mittenachse jedoch nicht behindert.In FIG. 2 the pivot bearing of the bicycle in accordance with FIGS. Isoliert 1. The frame tube 3 carries at its end facing away from the frame 1 , which is arranged at the rear in the direction of travel of the bicycle, a cross-shaped auxiliary frame 10 . The auxiliary frame 10 comprises a sleeve 11 arranged coaxially to the frame tube 3 , the inner diameter of which is slightly larger than the outer diameter of the frame tube 3 . The frame tube 2 carries the sleeve 11 adjacent three tabs 12 which protrude radially from the frame tube and which are mutually offset by 120 °. The tabs 12 in turn carry pins 13 which are essentially round and, starting from the tabs 12 , run axially parallel to the center axis of the frame tube 3 in the direction of the sleeve 11 . The sleeve 11 in turn carries the frame tube 3 facing tabs 14 , which also project radially from the sleeve 11 and are mutually offset by 120 °. The tabs 14 are each provided with elongated holes 15 which have a clear width in the radial direction corresponding to the outer diameter of the pin 13 . In the circumferential direction, the arcuate elongated holes 15 are designed so that the tabs 14 are pivotable about a certain angular range about the common central axis of the tube 3 and the sleeve 11 . Finally, an end plate 18 is screwed to the rear end of the frame tube 3 via a threaded bolt 19 and a threaded nut 20 . The end plate 18 is designed in diameter so that it 11 prevents the removal of the sleeve in an axially parallel direction 11, however, does not obstruct the pivoting movement of the sleeve about the common center axis.

Das insoweit beschriebenen Schwenkgelenk ist in der Fig. 3 in einer Explosionsdarstellung weiter veranschaulicht. Gleiche Bauelemente tragen gleiche Bezugsziffern.The swivel joint described so far is further illustrated in an exploded view in FIG. 3. The same components have the same reference numbers.

Es ist ersichtlich, daß die Hülse 10 mit den angeformten Laschen 14 auf einen Endabschnitt 21 des Rahmenrohres 3 aufgesetzt werden kann und dann wie ein Gleitlager in einem gewissen Winkelbereich drehbar ist. Zwischen den Laschen 12 des Rahmenrohres 3 und den Laschen 14 der Hülse 11 ist eine Anlaufscheibe 22 vorgesehen, die in ihrer äußeren Gestalt den Laschen 12 entspricht und Öffnungen für die Aufnahme der Zapfen 13 aufweist. Diese Anlaufscheibe 22 kann beispielsweise aus einer PTFE-Folie geformt sein. Zwischen der Andruckscheibe 18 und der Gewindemutter 20 ist schließlich eine Schraubenfeder 23 vorgesehen, die im montierten Zustand die beweglichen Teile des Schwenklagers gegen die Laschen 12 und die Anlaufscheibe 22 drückt.It can be seen that the sleeve 10 with the integrally formed tabs 14 can be placed on an end section 21 of the frame tube 3 and can then be rotated in a certain angular range like a plain bearing. Between the tabs 12 of the frame tube 3 and the tabs 14 of the sleeve 11 , a thrust washer 22 is provided, which corresponds to the tabs 12 in its outer shape and has openings for receiving the pin 13 . This thrust washer 22 can be formed, for example, from a PTFE film. Finally, a helical spring 23 is provided between the pressure plate 18 and the threaded nut 20 , which in the assembled state presses the movable parts of the pivot bearing against the tabs 12 and the thrust washer 22 .

Das erfindungsgemäße mehrspurige Fahrrad unter Verwendung des Schwenklagers gemäß Fig. 2 weist die im folgenden beschriebenen grundlegenden Konstruktionsmerkmale auf. Das nach hinten weisende Rahmenrohr 3 endet in dem Schwenklager und trägt die beiden in horizontaler Richtung nach links und rechts weisenden Achsstummel 10. An dem Achsstummel 10 kann auf der in Fahrtrichtung rechten Seite das Rad 7 einseitig befestigt sein, beispielsweise mit einer Radnabe, wie sie für Rollstühle verwendet wird. Auf der in Fahrtrichtung linken Seite kann das Rad 6 ebenfalls einseitig oder durch Zwischenschaltung eines u-förmigen Bügels beidseitig gelagert werden. Dabei ist dem in Fahrtrichtung linken Rad 6 ein Kettenritzel mit einem an sich bekannten Freilauf sowie gegebenenfalls einer Gangschaltung zugeordnet. Dieses Kettenritzel liegt auf der dem Achsstummel 10 zugewandten Seite des Rades 6, so daß die Antriebskette, angetrieben vom Tretlager 2 aus, innen zwischen den beiden Hinterrädern 6 und 7 angeordnet ist. Der Abstand des in Fahrtrichtung linken Rades 6 von dem Rahmenrohr 3 kann dabei so gewählt werden, daß die sogenannte Kettenlinie, also die Ausrichtung des hinteren Kettenritzels zu dem vorderen Kettenrad, gerade verläuft, was bei herkömmlichen mehrspurigen Fahrrädern nur dann möglich war, wenn das Kettenritzel einen beträchtlichen Abstand von dem angetriebenen Hinterrad aufwies. Der vordere Teil des mehrspurigen Fahrrades ist gegenüber dem Hilfsrahmen mit seinen beiden Hinterrädern um einen gewissen Winkelbereich schwenkbar, der letztlich durch die Länge der bogenförmigen Langlöcher 15 definiert ist. Selbst bei relativ kleinen möglichen Schwenkwinkeln ermöglicht das Schwenklager die Kurvenneigung des Fahrrades, die einem normalen einspurigen Fahrrad entspricht. Bei langsamer Fahrweise treten in der Praxis nur sehr geringe Seitenneigungswinkel auf, die durch das Schwenklager ohne weiteres simuliert werden können. Die beim Kurvenfahren unterschiedlichen Kurvenradien der beiden Hinterräder wirken sich aufgrund der schmalen Spurweite des mehrspurigen Fahrrades nur geringfügig aus, so daß das bei herkömmlichen mehrspurigen Fahrrädern erforderlichen Differential wegfallen kann. Schließlich kann das insoweit beschriebene mehrspurige Fahrrad zum Parken einfach abgestellt werden, ohne daß eine zusätzliche Stütze oder ein Ständer erforderlich ist. Dabei kann das Fahrrad in seine aufrechte Mittenposition vorgespannt werden, wenn dem Schwenklager eine bislang nicht beschriebene Feder zugeordnet ist. Der hintere Hilfsrahmen eignet sich aufgrund seiner kompakten Bauweise insbesondere zum Einbau eines Hilfsmotors.The multi-lane bicycle according to the invention using the swivel bearing according to FIG. 2 has the basic design features described below. The frame tube 3 pointing to the rear ends in the pivot bearing and carries the two stub axles 10 pointing to the left and right in the horizontal direction. On the axle stub 10 , the wheel 7 can be fastened on one side on the right-hand side in the direction of travel, for example with a wheel hub, as is used for wheelchairs. On the left side in the direction of travel, the wheel 6 can also be supported on one side or on both sides by interposing a U-shaped bracket. A chain sprocket with a freewheel known per se and optionally a gear shift is assigned to the left wheel 6 in the direction of travel. This chain sprocket lies on the side of the wheel 6 facing the stub shaft 10 , so that the drive chain, driven by the bottom bracket 2 , is arranged on the inside between the two rear wheels 6 and 7 . The distance of the left wheel 6 in the direction of travel from the frame tube 3 can be chosen so that the so-called chain line, i.e. the alignment of the rear sprocket to the front sprocket, runs straight, which was only possible with conventional multi-track bicycles if the chain sprocket was a considerable distance from the driven rear wheel. The front part of the multi-lane bicycle can be pivoted relative to the subframe with its two rear wheels by a certain angular range, which is ultimately defined by the length of the arcuate elongated holes 15 . Even with relatively small possible swivel angles, the swivel bearing enables the bike to curve, which corresponds to a normal single-track bike. When driving slowly, in practice there are only very small side inclination angles that can be easily simulated by the swivel bearing. The different curve radii of the two rear wheels when cornering have only a minor effect due to the narrow track width of the multi-lane bicycle, so that the differential required in conventional multi-lane bicycles can be eliminated. Finally, the multi-lane bicycle described so far can simply be parked for parking without the need for an additional support or stand. The bicycle can be biased into its upright middle position if a spring not previously described is assigned to the pivot bearing. Due to its compact design, the rear subframe is particularly suitable for installing an auxiliary motor.

Der Hinterbau des Fahrrades kann auch bei Verwendung des Schwenklagers gefedert sein, indem beispielsweise im Bereich des Tretlagers 2 das Rahmenrohr 3 an dem Rahmen 1 schwenkbar angelenkt ist und die Sitzrohre 4 durch eine Stoßdämpfer-/Federeinrichtung abgefedert werden.The rear end of the bicycle can also be sprung when the swivel bearing is used, for example by pivoting the frame tube 3 in the area of the bottom bracket 2 on the frame 1 and cushioning the seat tubes 4 by a shock absorber / spring device.

Claims

1. Multitrack bicycle with a frame, a steering device assigned to the frame with a handlebar, a front wheel fork and a front wheel and with a saddle and two rear wheels, characterized in that the rear wheels are arranged on a subframe or a subframe, which is opposite the frame an axis extending approximately in the direction of travel is pivotable.

2. Bicycle according to claim 1, characterized in that the Subframe stored in a pivot bearing on the frame is.

3. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the pivot bearing has a limited Has swivel range.

4. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the subframe and the frame over coaxially interlocking pipe sections with each other are connected, between which storage means are arranged.

5. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the storage means at least one Bearings include.

6. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the storage means at least one Include plain bearings.

7. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the bearing means a sleeve from a include friction reducing material.

8. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the pivot bearing in a central position is biased in which the frame is perpendicular to the Road surface stands.

9. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that each with a wheel axle on the Subframes are attached.

10. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that only one rear wheel is driven.

11. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the axis of the driven rear wheel is attached to the subframe on both sides.

12. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the axis of the non-driven Rear wheel is fixed on one side to the subframe.

13. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized that the track width of the rear wheels 100 mm up to 500 mm, in particular 150 mm to 300 mm.

14. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that an electromotive or internal combustion engine additional drive is provided.

15. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the auxiliary drive the subframe assigned.