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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Fahrrad mit Hinterradantrieb und
verstellbarem Rahmen, der eine Veränderung der Sitzposition
von einer aufrechten in eine liegende Position ermöglicht.
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Neben
den seit langem bekannten Fahrrädern mit einer unveränderbaren
aufrechten Sitzposition sind auch Fahrräder als sogenannte
Liegeräder bekannt, bei denen der Fahrer während
der Fortbewegung eine liegende Position einnimmt.
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Liegeräder
sind herkömmlichen Fahrrädern hinsichtlich Aerodynamik
und Ergonomie während der Fahrt überlegen. Durch
die liegende Sitzposition bietet der Körper dem Wind eine
geringere Angriffsfläche und die Auflagefläche
des Körpers ist gegenüber einem Fahrradsattel
größer, so dass sich das Gewicht des Fahrers nicht
auf einzelne Punkte konzentriert, wodurch Belastungsspitzen in einzelnen
Körperteilen vermieden werden.
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Andererseits
haben Liegeräder den Nachteil, dass der Fahrer, bedingt
durch die liegende Position, nur einen unzureichenden Überblick über
das Verkehrsgeschehen hat.
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Liegeräder
besitzen aufgrund ihrer längeren Baulänge nur
eine eingeschränkte Manövrierfähigkeit,
die vor allem beim Fahren im öffentlichen Straßenverkehr
von Nachteil ist.
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Außerdem
erfordert bei Liegerädern das Auf- und Absteigen, im Vergleich
zu einem herkömmlichen Fahrrad, oft einiges mehr an Geschick.
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Bekannt
sind auch Fahrräder, die sowohl als herkömmliches
Fahrrad und als Liegerad benutzt werden können.
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Aus
der
DE 197 39 945
A1 ist ein Fahrrad bekannt, das sich während der
Fortbewegung von einer aufrechten Fahrposition in eine liegende
Fahrposition verändern lässt und umgekehrt.
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Dieses
Fahrrad erfordert jedoch einen Vorderradantrieb. Die Hinterradführung
ist mit einer schwenkbar gelagerten Hinterradschwinge ausgerüstet.
Zur Veränderung der Sitzposition des Fahrrads ist ein zur
Federung der Hinterradschwinge vorgesehenes Verbindungs- oder Federelement
längenverstellbar ausgebildet. Dieses besitzt zwei wählbare Federlängen,
zwischen denen es verstellbar ist. Die eine Federlänge
ist so bemessen, dass der Fahrer in Liegeposition, und die andere
so, dass der Fahrer in aufrechter Sitzposition, fährt.
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Zur Überführung
von Sitz- in Liegeposition wird das Federelement kurzzeitig auf
sein geringeres Kraftniveau geschaltet (die Gasfeder ist freigegeben),
wodurch der volle Bewegungsweg der Gasfeder zugelassen wird. Die
Gasfeder verkürzt sich und der Fahrer sinkt ab.
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Nach
Sperren der Gasfeder bleibt die neue Stellung als Nullpunkt erhalten
und sie arbeitet nun mit ihrer vollen Kraft und kurzem Hub. Dies
kann während der Fahrt erfolgen. Will der Fahrer nun, wenn
es eine Verkehrssituation erfordert, das Fahrrad plötzlich
wieder aus der Liegeposition in die Sitzposition bringen, entriegelt
er das Federelement und bremst zugleich mit dem Vorderrad, so dass
er praktisch sofort angehoben und in Sitzposition geführt wird.
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Der
Nachteil dieses Fahrrads besteht vor allem darin, dass dieses einen
Vorderradantrieb erfordert, der, insbesondere während des
Fahrens in aufrechter Position, an den Fahrer ein erhebliches Maß an
Geschicklichkeit erfordert und nicht für jedermann geeignet
ist.
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Außerdem
ist Verstellung von der liegenden in die aufrechte Position, die
durch einen Bremsvorgang ausgelöst werden muss, aus sicherheitstechnischen
Gründen äußerst bedenklich.
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Aus
der
WO 2005/047093
A1 ist ein Fahrrad mit Hinterradantrieb und einem rohrförmigen,
verstellbaren Rahmen bekannt, der eine Veränderung der
Sitzposition von einer aufrechten in eine liegende Position ermöglicht.
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Dies
erfolgt durch Veränderung der Rahmengeometrie über
mehrere drehbar gelagerte Rahmenteile. Die hierzu erforderliche
Bewegungskraft wird durch eine entsprechende Gewichtsverlagerung
des Fahrers ausgelöst. Zusätzlich ist eine die
Bewegung unterstützende Gasdruckfeder mit Dämpfung
angeordnet, über die auch ein Mechanismus zur Blockierung
ausgelöst wird, der über einen manuell betätigbaren
Bowdenzug wieder entriegelt werden kann. Mittels der Gasdruckfeder
mit Dämpfung wird bei der Bewegung der Rahmenteile von
der aufrechten in die liegende Position ein allmählicher
Bewegungsablauf ermöglicht. Der Bewegungsvorgang in umgekehrter Richtung
wird über die Gasdruckfeder ausgelöst.
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Die
vorgeschlagene Verstellung des Rahmens lässt sich nicht
während der Fahrt realisieren und erfordert ein Anhalten
des Fahrers, da die Länge des Lenkers an die veränderte
Sitzposition angepasst werden muss.
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Ein
weiterer Nachteil ist, dass die vorgeschlagene Veränderung
der Rahmengeometrie nur zwei Positionen, eine Sitz- und eine Liegeposition,
ermöglicht, wobei sich in beiden Positionen unterschiedliche
Schrittlängen ergeben, d. h. der Abstand von der Tretkurbel
zum Sattel bleibt nicht konstant. Diese Nachteile beeinträchtigen
den Fahrkomfort erheblich. Außerdem verändert
sich beim Ausfahren in die Liegeposition der Neigungs-winkel der
Vorderradgabel zum Boden erheblich.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrrad mit Hinterradantrieb
und verstellbarem Rahmen zu schaffen, der während der Fortbewegung eine
Veränderung der Sitzposition von einer aufrechten in eine
liegende Position und umgekehrt sowie die individuelle Einstellung
frei wählbarer Zwischenpositionen ermöglicht,
ohne Veränderung der Schrittlänge.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche
2 bis 12.
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Der
Rahmen des Fahrrades besteht aus einem ersten, horizontal angeordneten
Rahmenbauteil, an dessen in Fahrtrichtung zeigendem Ende eine Führung
zur Aufnahme der Vorderradgabel befestigt ist. Während
der Änderung der Sitzposition, von der aufrechten in eine
liegende Position, wird dieses zentrale Rahmenbauteil nur in Längsrichtung
bewegt.
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Ferner
gehört zu dem Rahmen ein zweites, längliches Rahmenbauteil,
an dessen oberem Ende der Sitz mit Rückenlehne und unterem
Ende das Tretlager mit den Tretkurbeln ange ordnet sind. Dieses Rahmenbauteil
ist während der Veränderung der Sitzposition von
einer vertikalen Ausgangslage bis in eine die Liegeposition bildende
Stellung verschwenkbar.
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Weiterer
Bestandteil des Rahmens ist eine Hinterradschwinge zur Aufnahme
des Hinterrades, deren nach oben abstehendes Ende über
eine erste horizontale Achse mit dem zweiten Rahmenbauteil drehbar
verbunden ist, wobei das zweite Rahmenbauteil um diese Achse schwenkbar
ist. Die Hinterradschwinge besitzt eine zweite, tiefer gelegene
horizontale Achse, in der ein erstes Verbindungselement drehbar
gelagert ist, dessen abstehendes Ende mit dem unteren Abschnitt
des ersten Rahmenbauteils über eine dritte horizontale
Achse verbunden ist. Der obere Abschnitt des ersten Rahmenbauteils
ist über eine vierte horizontale Achse mit dem zweiten
Rahmenbauteil verbunden. Die erste, zweite, dritte und vierte Drehachse, über
die das erste und zweite Rahmenbauteil sowie die Hinterradschwinge
und das erste Verbindungselement miteinander verbunden sind, sind
so angeordnet, dass ein viergliedriges Koppelgetriebe gebildet wird. Über
dieses Viergelenk erfolgt die erforderliche Veränderung
des Rahmens des Fahrrades von aufrechten Sitzposition in die Liegeposition
und umgekehrt, wobei sich die Winkel der entsprechenden Bauteile
zueinander verändern. Am oberen Abschnitt des ersten Rahmenbauteils
ist in einem definierten Abstand zu der Aufnahme für die Vorderradgabel
die Lenkeinheit um mindestens eine horizontale Achse schwenkbar
gelagert. Die Lenkeinheit steht über ein zweites Verbindungselement mit
dem zweiten Rahmenbauteil in Verbindung.
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Die
Hinterradschwinge und das erste Verbindungselement stehen mit einer
blockierbaren Öldruckfeder in Verbindung, über
die die Bewegung des Viergelenks ausgelöst wird, mittels
einem an der Lenkeinheit angeordneten Hebel oder Schalter, über dessen
Betätigung eine Entriegelung der Öldruckfeder
bewirkt wird. Die Bewegung in die Liegeposition wird zusätzlich
noch durch das Gewicht des Fahrers unterstützt.
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Die
vorgeschlagene Rahmenkonstruktion ermöglicht dem Fahrer
während der Fahrt eine individuelle Einstellung unterschiedlicher
Positionen, von der aufrechten Sitzposition bis in die Liegeposition und
umgekehrt, auch in Zwischenstellungen, ohne ein Absteigen vom Fahrrad.
Von Vorteil ist dabei, dass die für den Fahrer über
die Sattelhöhe eingestellte Schrittlänge unverändert
bleibt. Auch eine gesonderte Höhenverstellung des Lenkers
ist nicht erforderlich. Über die viergliedrige Anordnung
der Rahmenbauteile lassen sich die Positionen von Sitz, Tretlager
und Lenker verändern. Da die Vorderradgabel in der an dem
ersten Rahmenbauteil angeordneten Aufnahme geführt ist
und dieses nur in Längsrichtung verschoben wird, verändert
sich der Winkel der Vorderradgabel zum Boden bzw. Straßenbelag
nur minimal.
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Die
Lenkeinheit besteht vorzugsweise aus jeweils zwei parallel nebeneinander
angeordneten, nach oben gerichteten Lenkstreben, die an der Vorder-
und Rückseite des oberen Abschnittes des ersten Rahmenbauteils
in getrennten horizontalen Achsen, einer fünften Achse
und einer sechsten Achse, synchron schwenkbar gelagert sind. Die
Schwenkbewegung erfolgt ausgehend von der Ausgangsstellung in einem
definierten Drehwinkel bis in die Endstellung, bei Erreichen der
Liegeposition, in Richtung Fahrer. Bei Veränderung der
Lie geposition in die aufrechte Sitzposition erfolgt die Bewegung
in entgegengesetzter Richtung. Die Lenkstreben sind an ihrem oberen
Ende jeweils in einem Lenkgehäuse in einer siebenten und
achten horizontalen Achsen drehbar gelagert. Am vorderen Ende des
Lenkgehäuses ist ein Vorbau mit einem um eine vertikale
Achse drehbaren Lenker angeordnet.
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An
der in Richtung zum Sitz zeigenden Lenkstrebe greift das zweite
Verbindungselement an, das mit dem zweiten Rahmenbauteil in Verbindung
steht und die synchrone Bewegung im Zusammenhang zwischen der Rahmenkonstruktion
und der Lenkeinheit gewährleistet.
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Zur Übertragung
der Lenkbewegung des Lenkers auf die Vorderradgabel greift an dem
Lenker ein oberer Übertragungshebel an, der mit einer oberen
Schubstange in Verbindung steht. Diese greift an einem kurzen oberen
Hebelarm an, der mit der in dem Lenkgehäuse angeordneten
vorderen, achten Drehachse fest verbunden ist. Auf dieser Drehachse ist
eine obere Übertragungsscheibe starr befestigt, die über
ein endlos umlaufendes Übertragungsmittel, vorzugsweise
ein straff gespanntes Seil, mit einer unteren Übertragungsscheibe
in Verbindung steht. Die untere Übertragungsscheibe ist
auf der sechsten Drehachse des oberen Abschnittes des ersten Rahmenbauteils
starr befestigt. An dieser Drehachse greift ein kurzer unterer Hebelarm
an, der mit einer unteren Schubstange in Verbindung steht, die mit
einem am oberen Ende der Vorderradgabel befestigten Hebelarm verbunden
ist. Über diesen Steuermechanismus wird die vom Fahrer
ausgelöste Lenkbewegung auf die Vorderradgabel übertragen.
Die Verbindungen zwischen den Schubstangen und den Hebelarmen zur Übertragung
der Lenkbewegungen sind z. B. als Kugelgelenkverbindungen ausgeführt.
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Die Übertragung
der Lenkbewegung kann auch auf andere Art und Weise erfolgen.
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Vorzugsweise
besteht das erste Rahmenbauteil aus zwei identischen, parallel beabstandeten Bauteilen,
als Doppel, die über die zugehörigen Drehachsen
oder Drehgelenke miteinander verbunden sind. Die in diesen Drehachsen
gelagerten Teile, wie z. B. die Lenkstreben und die untere Übertragungsscheibe,
lassen sich somit zwischen den beiden Bauteilen bzw. Hälften
des ersten Rahmenbauteils anordnen. Die beiden Übertragungsscheiben, mit
Seil, befinden sich zwischen den Lenkstreben.
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Zur Übertragung
der über die Tretkurbeln ausgelösten Antriebskraft
auf das Hinterrad ist an der ersten horizontalen Achse, über
die die Hinterradschwinge mit dem ersten Rahmenbauteil verbunden ist,
ein Umlenkgetriebe mit zwei Ritzeln angeordnet. Die Übertragung
vom Tretlager zum Umlenkgetriebe und von diesem auf die Nabe des
Hinterrades erfolgt mittels Ketten oder Zahnriemen.
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Der
Sitz für den Fahrer besteht aus einem Sattel und einer
Rückenlehne, die an einer in dem zweiten Rahmenbauteil
angeordneten Sattelstange in ihrem Neigungswinkel verstellbar befestigt
sind. Bei einer aufrechten Sitzposition nimmt die Rückenlehne
in ihrer Ausgangsstellung eine annähernd horizontale Lage
ein. Während der Veränderung der Rahmenbauteile
von der aufrechten in die liegende Position wird der Sattel automatisch
in seinem Neigungswinkel derart verändert, dass dieser
seine waagerechte Stellung beibehält. Gleichzeitig wird
die Rückenlehne in eine zur Sitzfläche annähernd
senkrechte Lage bewegt, wobei die Bewegungen von Sattel und Rückenlehne
synchron erfolgen.
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Zur
Bewegung der Rückenlehne ist an dieser mindestens ein Hebelarm
drehgelenkig befestigt, der mit der Hinterradschwinge drehgelenkig
verbunden ist.
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Zur
Verstellung des Neigungswinkels des Sattels ist an diesem mindestens
ein Hebelarm drehgelenkig befestigt, der ebenfalls mit der Hinterradschwinge
drehgelenkig verbunden ist. Gemäß einer anderen
Ausführung zur Verstellung des Neigungswinkels des Sattels
ist vorgesehen, dass auf der Sattelstange eine axial verschiebbare
Hülse befestigt wird, an der eine horizontal angeordnete
Wippe drehbar gelagert ist. Das eine Ende der Wippe ist über
einen oberen Hebelarm mit dem Sattel verbunden und das andere, gegenüberliegende
Ende über einen unteren Hebelarm drehgelenkig mit der Hinterradschwinge.
Diese Ausführung ermöglicht, dass auch nach einer
Höhenverstellung des Sattels, unabhängig ob die
Verstellung nach oben oder unten erfolgte, dieser während
der Veränderung der Sitzposition, von einer aufrechten
in eine liegende Position, in seinem Neigungswinkel so eingestellt
wird, dass die Sitzfläche ihre nahezu waagerechte Ausgangslage beibehält.
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Die
Bewegungen von Sattel und Rückenlehne werden somit über
die Bewegungen der als Koppelgetriebe (Viergelenk) ausgeführten
Rahmenbauteile ausgelöst.
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Die
Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
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1 das
erfindungsgemäße Fahrrad, bei aufrechter Sitzposition,
in vereinfachter Darstellung, als Seitenansicht,
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2 das
Fahrrad gemäß 1 als Liegerad,
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3 die
Antriebseinheit des Fahrrades gemäß 1,
in vereinfachter Darstellung, als Seitenansicht,
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4 eine
Ausführungsvariante zur Anpassung des Neigungswinkels des
Sattels, als vereinfachte Seitenansicht im Ausgangszustand (Sitzposition),
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5 die
Ausführungsvariante gemäß 4,
als vereinfachte Seitenansicht, nach Erreichen der Liegeposition.
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Das
in 1 gezeigte Fahrrad ist zum Fahren des Fahrers
in einer aufrechten Sitzposition bestimmt. Der Fahrer kann während
des Fahrens durch eine von ihm ausgelöste Veränderung
bzw. Verschiebung des Rahmens seine Sitzposition in eine Liegeposition
(2), oder in eine zwischen diesen beiden Positionen
frei wählbare Stellung, ändern.
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Die
hierzu erforderliche Bewegung der Rahmenbauteile ist wie folgt ausgeführt.
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Die
Baugruppe Rahmen besteht aus einem ersten, horizontal angeordneten
Rahmenbauteil 1, an dessen in Fahrtrichtung zeigendem Ende
eine Führung 36 zur Aufnahme der Vorderradgabel 6 befestigt
ist. Dieses Rahmenbauteil 1 besitzt in der gezeigten Ausführung
die Form eines zweischenkligen Winkels. An den oberen horizontalen
Schenkel schließt sich ein nach unten gerichteter Schenkel
an, wobei der Winkel zwischen den beiden Schenkeln geringfügig
größer als 90° ist. Der obere Schenkel besitzt
in einem definierten Abstand zu der Führung 36 zwei
unmittelbar benachbarte Drehachsen V und VI zur Aufnahme der Lenkeinheit
L. Im Scheitelpunkt zwischen den beiden Schenkeln befindet sich
eine weitere hori zontale Drehachse IV. Am unteren Ende des nach
unten gerichteten Schenkels liegt die horizontale Drehachse III.
Dieses Rahmenbauteil 1 kann in seiner geometrischen Form
auch anders ausgeführt sein. Hierbei ist lediglich zu beachten,
dass die an diesem Bauteil angeordneten Drehpunkte ihre Position
beibehalten und das Rahmenbauteil in seiner Geometrie so gestaltet
ist, dass die Bewegungsfreiheit aller an diesem befestigten Bauteile
nicht eingeschränkt wird. Zur Rahmenbaugruppe gehören
weiterhin noch ein zweites, längliches Rahmenbauteil 2, an
dessen oberem Ende der Sattel 24 und unterem Ende die Tretkurbeln 31 angeordnet
sind, sowie eine Hinterradschwinge 3, an deren einem Ende
sich die Aufnahme für das Hinterrad 35 befindet.
Das längliche Rahmenbauteil 2 ist mit dem ersten
Rahmenbauteil 1 über die vierte horizontale Drehachse
IV verbunden und in dieser schwenkbar gelagert. Der vertikale Abstand
dieser Lagerstelle wird durch den einzuhaltenden Abstand zwischen
Sattel und dem horizontalen Schenkel des ersten Rahmenbauteils 1 bestimmt.
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Das
zweite Rahmenbauteil 2 besitzt oberhalb der Drehachse IV
eine nach hinten und schräg nach oben und von da aus wieder
nach oben verlaufende zweifache Abwinkelung. Im Scheitelpunkt der zweiten,
oberen Abwinkelung befindet sich eine erste horizontale Drehachse
I, in der das abstehende Ende der Hinterradschwinge 3 gelagert
ist. Unterhalb dieser Drehachse I ist eine zweite horizontale Drehachse
II angeordnet, in der ein erstes Verbindungselement, ein Hebelarm 4,
gelagert ist, dessen abstehendes Ende mit der dritten Drehachse
III des nach unten gerichteten Schenkels des ersten Rahmenbauteils 1 verbunden
ist. Durch die Anordnung der Rahmenbauteile 1 und 2,
der Hinterradschwinge 3 und des ersten Verbindungselementes 4 wird
in Verbindung mit den zugehörigen Drehpunkten bzw. Drehachsen
I bis IV ein viergliedriges Koppelgetriebe gebildet. Durch die Veränderung
der Winkel dieser Bauteile wird die erforderliche Verschwenkung
des zweiten Rahmenbauteils 2 von der Sitzposition in die
Liegeposition und umgekehrt erreicht, wobei gleichzeitig das erste
Rahmenbauteil 1 in Längsrichtung, unter Veränderung
des Radabstandes zwischen Vorder- 38 und Hinterrad 35,
verschoben wird.
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An
dem Hebelarm 4 und der Hinterradschwinge 3 greift
eine blockierbare Öldruckfeder 32 an, über
die die Bewegung des Koppelgetriebes gesteuert wird.
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Die
Hinterradschwinge 3 und das erste Rahmenbauteil 1 sind
als Doppelrahmenbauteile ausgeführt. Die identischen Schenkel
des ersten Rahmenbauteils 1 sind über die Drehachsen
III bis VI miteinander verbunden. Zwischen den beiden horizontalen Schenkeln
sind in den Drehachsen V und VI jeweils gegenüberliegend,
vorn und hinten, Lenkstreben 8 und 7 gelagert,
in der Drehachse V die beiden identischen Lenkstreben 7 und
in der Drehachse VI die beiden identischen Lenkstreben 8.
Diese parallel nebeneinander angeordneten und nach oben gerichteten
Lenkstreben 7, 8 sind an ihrem oberen Ende in
einem Lenkgehäuse 9 in getrennten horizontalen
Achsen VII und VIII drehbar gelagert und um die unteren Drehachsen
V, VI synchron schwenkbar.
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Der
Abstand zwischen der fünften und sechsten horizontalen
Achse V und VI im oberen Bereich des ersten Rahmenbauteiles 1,
an denen die Lenkstreben 7, 8 drehbar gelagert
sind, sollte genau gleich dem zwischen der siebenten und achten
horizontalen Achse VII und VIII, an denen die Lenkstreben 7, 8 im
Lenkgehäuse 9 drehbar gelagert sind, sein. Dadurch
bleibt die Lage der vertikalen Drehachse des Lenkers 20 im
Vorbau, beim Verschwenken der gesamten Lenkeinheit L, nach hinten
oder nach vorn, relativ zur Drehachse der Vorderradgabel 6,
immer unverändert. Da sich der Winkel der Vorderradgabel 6 zum
Boden nur minimal ändert, bleiben die Eigenschaften der
Lenkung in allen Positionen voll erhalten.
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Wird
eine Veränderung der Lenkeigenschaften während
der Veränderung des Rahmens, insbesondere ein Kippen des
Lenkgehäuses 9, mit daraus folgender Änderung
der Lage der vertikalen Drehachse des Lenkers 20 beim Verschwenken
der Lenkeinheit L in die „Liegeposition", dennoch gewünscht, so
muss der Abstand zwischen den beiden unteren Achsen V und VI kleiner
sein, als der Abstand zwischen den beiden oberen Achsen VII und
VIII.
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Am
vorderen Ende des Lenkgehäuses 9 befindet sich
ein Vorbau mit einem Lenkkopf 10, in dem der Lenker 20 um
eine vertikale Achse drehbar gelagert ist. Die in Richtung zum Sattel 24 zeigende
Lenkstrebe 7 ist über ein zweites Verbindungselement,
einen Hebelarm 5, mit dem zweiten Rahmenbauteil 2 verbunden. Über
diesen Hebelarm 5 ist die Lenkeinheit L an die Bewegung
des Koppelgetriebes angeschlossen. Am Lenker 20 ist noch
ein Schalthebel 34 angeordnet, der über einen
Bowdenzug 33 mit der Öldruckfeder 32 in
Verbindung steht. Durch manuelle Betätigung dieses Schalthebels 34 kann
die Blockierung der Öldruckfeder 32 gelöst
werden.
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Die
erforderliche Lenkbewegung für das Vorderrad 38,
wird unabhängig vom Koppelgetriebe, über einen
speziellen Lenkmechanismus ausgelöst.
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Zur Übertragung
der Drehbewegung des Lenkers 20 greift an diesem ein waagerecht
angeordneter, oberer Übertragungshebel 16 an,
der mit einer Schubstange 18 in Verbindung steht, über
die die Bewegung auf einen senkrecht angeordneten, oberen Übertragungshebel 14 übertragen
wird, der fest mit der im Lenkgehäuse 9 drehbar
gelagerten Achse VIII verbunden ist. Die Schubstange ist über
Kugelgelenke mit den jeweiligen Hebeln verbunden. Auf der Achse
VIII ist eine obere Übertragungsscheibe 11 befestigt,
die über ein mittels einer Spannvorrichtung straff gespanntes
Seil 13 die Bewegung auf eine untere Übertragungsscheibe 12 überträgt,
die auf der Achse VI befestigt ist, die drehbeweglich in dem Rahmenbauteil 1 gelagert
ist. Über einen mit dieser Achse VI fest verbundenen unteren,
senkrecht angeordneten Übertragungshebel 15 wird
die Bewegung auf eine untere Schubstange 19 und über
diese auf einen unteren, waagerecht angeordneten Übertragungshebel 17 übertragen.
Dieser ist fest mit der Vorderradgabel 6 verbunden. Die
untere Schubstange ist analog wie die obere über Kugelgelenke
mit den jeweiligen Hebeln verbunden.
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Dieser
Lenkmechanismus ermöglicht, die Position des Lenkers 20 an
die jeweilige Position des Fahrers (aufrecht bis liegend) anzupassen
und während der Veränderung der Position des Fahrers
die Lenkfunktion in vollem Umfang zu gewährleisten. Durch
das Seil 13 als Übertragungsmittel ist die Lenkung
vollkommen unabhängig vom Winkel zwischen den Lenkstreben 7, 8 und
dem Rahmenbauteil 1. Als Übertragungsmittel kann
auch ein Keil- oder Zahnriemen, eine Kette oder dgl. eingesetzt
werden. Die beiden Übertragungselemente sind dann an das
jeweilige Übertragungsmittel anzupassen.
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In
der 3 ist der vorgesehene Antrieb für das
Fahrrad, als zweiteilige Kettenführung unter Zwischenschaltung
eines Umlenkgetriebes, nochmals vergrößert dargestellt.
Die durch Betätigung der Tretkurbeln 31 des Tretlagers 30 ausgelöste
Antriebskraft wird über Zahnrad und Kette 39 auf
das erste Ritzel des Umlenkgetriebes 22 übertragen,
das auf der ersten Achse I angeordnet ist. Ein zweites Ritzel des
Umlenkgetriebes 22 ist über eine zweite Kette 40 mit
dem auf der Nabe 21 des Hinterrades 35 befestigten
Zahnkranz verbunden. Die Kettenführung kann ggf. durch
Umlenkrollen an die jeweilige Ausgestaltung des Rahmens angepasst
werden.
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Die Übertragung
kann auch auf andere Art und Weise erfolgen, z. B. mittels Zahnriemen,
Kardanwelle oder dgl..
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, besteht der Sitz
aus einem Sattel 24 und einer Rückenlehne 28,
die an der Befestigung für den Sattel 24 angebracht
ist. Der Sattel 24 ist an einer axial verstellbaren Sattelstange 37 drehgelenkig
befestigt, die am oberen Ende des zweiten Rahmenbauteils 2 angeordnet
ist und in den 1 und 2 nicht
zu sehen ist.
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Um
während der Veränderung der Position des Fahrers
von der aufrechten Sitzposition in die Liegeposition die annähernd
waagerechte Lage der Sitzfläche des Sattels 24 beizubehalten,
ist an dem hinteren Teil des Sattels 24 eine Stange 26 drehgelenkig
befestigt, die mit der Hinterradschwinge 3 drehgelenkig
verbunden ist.
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In
analoger Weise ist an der Rückenlehne 28, die
in ihrer Ausgangsposition gemäß 1 eine waagerechte
Lage einnimmt, ein Stange 29 drehgelenkig befestigt, die
ebenfalls mit der Hinterradschwinge 3 drehgelenkig verbunden
ist. Die Rückenlehne 28 wird über die
Bewegung des Koppelgetriebes von der waagerechten in eine zum Sattel 24 senkrechte
Lage bewegt. Die Bewegungen von Sattel 24 und Rückenlehne 28 erfolgen
stets synchron.
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Die
beiden Stangen 26, 29 können auch längenverstellbar
ausgeführt sein, um eine Höheverstellung des Sattels 24 zu
ermöglichen.
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In
den 4 und 5 ist eine weitere Ausführung
für eine Verstellung des Sattels 24 gezeigt. An
der Sattelstange 37 ist eine axial verschiebbare Hülse
bzw. Manschette 23 angeordnet, die an der Sattelstange
bzw. dem Sattelrohr 37 axial verschiebbar ist. An der Hülse
bzw. Manschette 23 ist eine horizontale Wippe 27 schwenkbar
gelagert. Das eine Ende der Wippe 27 ist über
eine obere Stange 25 mit dem vorderen Abschnitt des drehgelenkig
gelagerten Sattels 24 verbunden. Das andere Ende der Wippe 27 ist über
eine Stange 26' mit der Hinterradschwinge 3 verbunden. 5 zeigt
diese Ausführung bei aufrechter Sitzposition und 6 nach erfolgter Verstellung bei Einnahme
der Liegeposition. Diese Variante ermöglicht eine Höhenverstellung
des Sattels 24 ohne eine ansonsten erforderliche Veränderung
der Länge der Stange zwischen Sattel 24 und Hinterradschwinge 3.
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Das
Fahrrad kann ansonsten mit allen für herkömmliche
Fahrräder üblichen Zusätzen ausgerüstet
werden, wie z. B. Gang- oder Nabenschaltung, Beleuchtung, Bremsen.
Möglich ist auch die Ausstattung mit einem Hilfsmotor.
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Die
Funktionsweise des Fahrrades ist folgende:
Der in aufrechter
Position auf dem Fahrrad sitzende Fahrer kann während der
Fahrt, ohne vom Fahrrad absteigen zu müssen, seine Position
beliebig, bis in eine Liegeposition und von dieser wieder zurück,
bis in eine aufrechte Sitzposition, verändern.
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Hierzu
betätigt er den am Lenker 20 angeordneten Entriegelungshebel 34,
um die Blockierung der Öldruckfeder 32 zu lösen.
Gleichzeitig verlagert er seinen Körperschwerpunkt nach
hinten bzw. lehnt sich nach hinten und übt gleichzeitig
einen leichten Zug am Lenker 20 aus. Durch den Zug am Lenker 20, der über
das zweite Verbindungselement 5 mit dem viergliedrigen
Koppelgetriebe in Verbindung steht, die Gewichtsverlagerung, die
als senkrechte Kraft auf den Sattel 24 und somit auf das
zweite Rahmenbauteil 2 wirkt, verändern sich die
Winkelverhältnisse des viergliedrigen Koppelgetriebe derart,
dass das zweite längliche Rahmenbauteil 2 von
einer annähernd senkrechten bis maximal in eine annähernd waagerechte
Position verschwenkt wird. Dabei wird die Lenkeinheit L synchron
von ihrer leicht nach vorn geneigten Ausgangsposition bis in eine
stark nach hinten geneigte Position verschwenkt, wobei die Schwenkbewegung
um die im oberen Teil des ersten Rahmenbauteiles 1 liegenden
Achsen V und VI erfolgt. Das Lenkgehäuse 9 erfährt
hierbei eine Verschiebung auf einer Kreisbahn nach hinten und unten,
ohne seine horizontale Lage zu verändern. Dadurch bleibt
die Lage der vertikalen Drehachse des Lenkers 20 relativ
zum ersten Rahmenbauteil 1 und zu der in der Aufnahme 36 drehbar
gelagerten Gabel 6 konstant.
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Die
Schwenkbewegung des zweiten länglichen Rahmenbauteils 2 mit
Sattel 24 und Tretlager 30 erfolgt um die vierte
Achse IV, entgegen der Uhrzeigerrichtung.
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Durch
diese Bewegung des zweiten Rahmenbauteils 2 wird sich die
an diesem drehbar befestigte Hinterradschwinge 3 nach unten
gezogen und damit gleichzeitig das Rahmenbauteil 1 in Längsrichtung
verschoben, wodurch sich der Radstand zwischen Vorder- 38 und
Hinterrad 35 vergrößert. Diese Bewegung
wird durch das Verbindungselement 4 unterstützt
und geführt, dass dadurch ebenfalls seine Lage verändert. Über
die an der Hinterradschwinge 3 angelenkten Stangen 26 und 29 werden
gleichzeitig Sattel 24 und Rücklehne 28 synchron
mitbewegt, wie bereits vorstehend erläutert.
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Durch
Loslassen des Entriegelungshebels 34 kann die Bewegung
des Koppelgetriebes in jeder vom Fahrer gewünschten Position
gestoppt werden, wobei über das Koppelgetriebe eine stabile
Lage gewährleistet ist.
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Die
Bewegung des Koppelgetriebes in umgekehrter Richtung wird durch
eine Verlagerung des Körperschwerpunktes des Fahrers nach
vorn ausgelöst, unter gleichzeitiger Betätigung
des Entriegelungshebels 34, wodurch die in der Öldruckfeder 32 gespeicherte
Energie zur Bewegung des Koppelgetriebes in entgegengesetzter Richtung
genutzt wird.
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Die
Bewegung von der aufrechten Sitzposition in die Liegeposition oder
umgekehrt erfolgt innerhalb weniger Sekunden. Geübte Fahrer
müssen während dieser Bewegungsvorgänge
den Tretvorgang nicht unterbrechen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19739945
A1 [0008]
- - WO 2005/047093 A1 [0014]