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Die
Erfindung betrifft einen Rahmen für ein Fahrrad, insbesondere
für ein Mountain- oder Crossbike gemäß dem
Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
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Fahrradrahmen
mit gefedertem Hinterbau sind in vielen Variationen bekannt und
haben das gemeinsame Ziel, sowohl den Komfort als auch die Sicherheit
des Fahrers bei Fahrten in unebenem Gelände zu erhöhen.
Insbesondere Mountain- und Crossbikes, die für sportlichen
Einsatz abseits befestigter Wege bestimmt sind, sind heutzutage überwiegend
mit einer solchen Federung ausgestattet.
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Beispielsweise
ist aus der
DE
20 2007 015 289 U1 ein derartiger Rahmen bekannt, dessen Hauptrahmen
von einem Oberrohr, einem Unterrohr und einem Sitzrohr gebildet
wird, die ein biegesteifes Dreieck formen und dabei eine Rahmenebene
aufspannen. Der gefederte Hinterbau besteht aus zwei Kettenstreben,
die mit ihrem vorderen Ende am Sitzrohr gelenkig befestigt sind
und die mit ihrem hinteren Ende über ein Gelenk an ebenfalls
paarweise verlaufende Sitzstreben anschließen. Die Sitzstreben
wiederum sind mit ihren oberen Enden gelenkig mit einem am Oberrohr
in der Rahmenebene schwenkbar gelagerten Hebelelement verbunden,
das beim Federvorgang hervorgerufene Zug- und Druckkräfte aus
den Sitzstreben in ein Federbein einleitet, das an der Oberseite
des Oberrohrs parallel zu diesem angeordnet ist.
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Ein
vergleichbarer Fahrradrahmen ist in der
WO 98/03390 beschrieben, bei dem
im Unterschied zu dem vorbeschriebenen Rahmen das Feder-Dämpfungselement
parallel zum Sitzrohr befestigt ist und die die Federungskräfte
des Hinterbaus übertragenden Enden der Sitzstreben mit
einem am Sitzrohr schwenkbar gelagerten Kipphebelelement gekoppelt
sind.
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Zur
Verbesserung des Federverhaltens, insbesondere zur Reduzierung der
Wippneigung des Hinterbaus beim Pedalieren, wird gemäß der
DE 202 17 875 U1 eine
schwimmende Lagerung des Feder-Dämpfungselements vorgeschlagen,
wobei dieses parallel zum Unterrohr des Hauptrahmens verläuft
und mit seinem vorderen Ende gelenkig an ein schwenkbar am Sitzrohr
gelagertes Hebelelement anschließt, das mit den Sitzstreben
verbunden ist und das sich mit seinem anderen Ende zu einem Anlenkpunkt
an einem Ausleger an der Hinterradschwinge erstreckt. Da sich bei
einer solchen Anordnung das Feder-Dämpfungselement und
das Sitzrohr kreuzen und dabei kollidieren würden, ist
das Sitzrohr im Bereich des Kreuzungspunktes symmetrisch gespreizt,
um einen Durchgang für das Feder-Dämpfungselement
zu ermöglichen.
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Allen
vorbeschriebenen Rahmenkonstruktionen ist ein zur Rahmenebene symmetrischer
Aufbau gemein. Dieser beruht im wesentlichen auf dem Wunsch eines
durch den Fahrbetrieb hervorgerufenen symmetrischen Kräfteverlaufs
im Rahmen. Bei einem Rahmen gemäß der
DE 20 217 875 U1 führt dies
jedoch im Bereich der Durchführung des Feder-Dämpfungselements
zu einer unerwünscht großen Baubreite des Rahmens
und zu einer nur eingeschränkten Zugänglichkeit
des Feder-Dämpfungselements für Einstell-, Wartungs-
und Reparaturarbeiten.
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Eine
schwimmende Lagerung eines Feder-Dämpfungselements findet
sich ebenfalls in einem Rahmen gemäß der
DE 10 2004 020 907
A1 , bei der jedoch auf eine Durchführung des Feder-Dämpfungselements
durch das Sitzrohr verzichtet worden ist. Anstelle dessen ist das
Feder-Dämpfungselement in dem von Oberrohr, Unterrohr und Sitzrohr
gebildeten Dreieck mit seitlichem Versatz zur Rahmenebene angeordnet,
um eine seitlich am Sitzrohr vorbeiführende Anordnung des
Feder-Dämpfungselements zu erreichen. Auch hier ist somit
der Hauptrahmen symmetrisch aufgebaut und lediglich das Feder-Dämpfungssystem
asymmetrisch angeordnet.
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Vor
diesem Hintergrund liegt die Aufgabe der Erfindung darin, bestehende
Rahmenkonstruktionen weiter zu entwickeln, insbesondere im Hinblick
auf die Rahmengeometrie und die Zugänglichkeit von Funktionskomponenten.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Rahmen mit den Merkmalen des Schutzanspruchs
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Der
Wesen der Erfindung beruht auf der Überwindung der auf
diesem Gebiet allgegenwärtigen Vorstellung, dass Rahmenkonstruktionen
einen symmetrischen Aufbau aufzuweisen haben. Statt dessen sieht
die Erfindung erstmals einen einseitig aus der Rahmenebene heraus
versetzten Verlauf des Sitzrohrs vor. Dieser Raum ermöglicht
beispielsweise Komponenten des Feder-Dämpfer-Systems ohne
nennenswerte Beeinträchtigung am Rahmen vorbeizuführen.
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Mit
dieser Konstruktionsweise setzt sich die Erfindung also über
das bis dahin vorherrschende Vorurteil hinweg, dass lediglich ein
symmetrischer Hauptrahmen zur Aufnahme und Ableitung von Kräften
aus dem Fahrbetrieb geeignet sei.
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Ein
erster sich aus der erfindungsgemäßen Konstruktion
ergebener Vorteil besteht darin, dass der asymmetrische Verlauf
des Sitzrohrs führt zu einer außerordentlich schlanken
Bauweise des Rahmens, auch dann, wenn Sitzrohr und Feder-Dämpfer-Einheit
aneinander vorbeigeführt werden müssen. Da dieser
Bereich benachbart dem Aktionsradius der Pedale liegt, kommt einer
schlanken Bauweise in diesem Bereich besondere Bedeutung zu.
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Weiter
eröffnet sich durch die erfindungsgemäße
Konstruktion eine optimale Zugänglichkeit der Feder-Dämpfer-Einheit,
was eine komfortable und schnelle Bedienung der Feder-Dämpfer-Einheit
während der Fahrt sowie dessen Wartung, Pflege und Reparatur
erlaubt. Gleichzeitig wird das Verklemmen und Verkeilen von Ästen
während der Fahrt weitgehend vermieden, da die offene Konstruktionsweise hierfür
kaum Ansatzpunkte gibt. Diese Vorteile werden ohne großen
konstruktiven Aufwand erreicht, so dass sich die Erfindung durch
die Einfachheit ihrer Konstruktion und der daraus hervorgehenden
Zuverlässigkeit im Fahrbetrieb auszeichnet.
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Gemäß einer
ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung befindet
sich der aus der Rahmenebene heraus versetzte Längsabschnitt
des Sitzrohres im unteren Bereich des Hauptrahmens, also in unmittelbarer
Nähe zum Tretlager. Auf diese Weise wird eine tiefe Lage
der Feder-Dämpfer-Einheit erreicht und der Schwerpunkt
insgesamt nach unten verlagert.
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Weiter
ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
bevorzugt, ein Hohlprofil, vorzugsweise ein Vierkantprofil, für
den erfindungsgemäßen Längsabschnitt
des Sitzrohrs zu verwenden. Das Vierkantprofil kann einen trapezförmigen
Querschnitt aufweisen, wobei die längere Basis des Trapez
vorteilhafterweise auf der der Feder-Dämpfer-Einheit zugewandten
Seite angeordnet ist.
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Ferner
ist bevorzugt, den Versatz des Sitzrohres in Richtung der Rahmenseite
vorzusehen, wo sich die Kettenräder für den Antrieb
befinden, so dass das Sitzrohr gleichzeitig einen Schutz für
die Feder-Dämpfer-Einheit bildet. Ein solcher Verlauf des
Sitzrohrs bietet zudem die Möglichkeit, eine Aufnahme für
den Umwerfer der Kettenschaltung vorzusehen und damit dieses Schaltungsteil
direkt in das Sitzrohr zu integrieren.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Tretlagergehäuse
unmittelbar aus dem unteren Endbereich des Sitzrohres herausgearbeitet. Sitzrohr
und Tretlagergehäuse sind sozusagen „aus einem
Guss", so dass damit ein zusätzliches Anschweißen
des Tretlagergehäuses an der Rahmenkonstruktion entfällt
und damit auch Fehlstellen in der Verbindungsfuge nicht mehr auftreten.
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Ein
erfindungsgemäßer Rahmen erlaubt die Anordnung
der Feder-Dämpfer-Einheit in der Rahmenebene. Es ist jedoch
ebenso möglich, die Feder-Dämpfer-Einheit entgegen
dem Sitzrohr aus der Rahmenebene heraus versetzt anzuordnen, um
auf diese Weise einen insgesamt möglichst schmalen Rahmenaufbau
zu erhalten. Diese leicht außermittige Anordnung der Feder-Dämpfer-Einheit
hat ferner den Vorteil, dass der vom Hinterrad aufgenommene und
in Rahmenebene radial streuende Schmutz nicht frontal auf die Feder-Dämpfer-Einheit
aufprallt, mit dem Vorteil, dass diese nicht mit der vollen kinetischen
Energie der Schmutzteile beaufschlagt wird.
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Ohne
sich darauf einzuschränken, wird gemäß der
Erfindung bevorzugt, die Feder-Dämpfer-Einheit schwimmend
zu lagern, d. h. beide Anlenkpunkte der Feder-Dämpfer-Einheit
sind gelenkig mit dem Hinterbau gekoppelt. Damit ist auch eine erfindungsgemäße
Rahmenkonstruktion mit den Vorteilen einer schwimmenden Lagerung
der Feder-Dämpfer-Einheit kombinierbar.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 eine
Ansicht auf die in Fahrtrichtung linke Seite eines erfindungsgemäßen
Fahrradrahmens,
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2 eine
Ansicht auf die in Fahrtrichtung rechte Seite des in 1 dargestellten
Rahmens,
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3 eine
Ansicht von hinten auf den in den 1 und 2 dargestellten
Rahmen und
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4 eine
Ansicht von hinten auf einen erfindungsgemäßen
Hauptrahmen ohne Hinterbau und Feder-Dämpfer-Einheit.
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Die 1 und 2 zeigen
Ansichten eines erfindungsgemäßen Rahmens von
beiden Seiten. Der Rahmen umfasst einen Hauptrahmen 1,
der im Wesentlichen ein Oberrohr 2, ein Unterrohr 3 und
ein Sitzrohr 4 umfasst, die ein stabiles Rahmendreieck ergeben.
Im Knotenpunkt des Oberrohrs 2 und Unterrohrs 3 weist
der Hauptrahmen 1 zusätzlich ein durch die Linie 5 angedeutetes
Steuerrohr auf.
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Im
Knotenpunkt zwischen Unterrohr 3 und Sitzrohr 4 sieht
man ein Tretlagergehäuse 6.
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Ferner
umfasst der erfindungsgemäße Rahmen einen Hinterbau 7,
der gelenkig mit dem Hauptrahmen 1 verbunden ist. Der Hinterbau 7 besitzt
eine Hinterradschwinge 8, die wiederum gebildet wird von paarweise
angeordneten Kettenstreben 9 und im Winkel dazu verlaufenden
Sitzstreben 11, die über ein nicht dargestelltes
Ausfallende mit den Kettenstreben 9 verbunden sind und
in diesem Bereich ein Achslager für das mit 12 angedeutete
Hinterrad bilden. Die Hinterradschwinge 8 ist über
ein horizontales Achslager 10 im Bereich des Tretlagergehäuses 6 schwenkbar
am Hauptrahmen 1 angelenkt.
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Die
oberen, in einem Bogen zusammengefassten Enden der Sitzstreben 11 und
die vorderen Enden der Kettenstreben 9 sind über
einen Hebel 13 und eine Feder-Dämpfer-Einheit 14 gekoppelt,
worauf im Weiteren noch genauer eingegangen wird.
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Das
Sitzrohr 4 ist unterteilt in einen oberen Teil 15,
der in der Ebene des Hauptrahmens 1 verläuft und
biegesteif mit dem Oberrohr 2 verbunden ist und einen unteren
Teil 16. Der untere Teil 15 bildet mit seinem
oberen Ende eine Aufnahme für eine nicht dargestellte Sattelstütze.
Der untere Teil 16, der biegesteif mit dem oberen Teil 15 verbunden
ist, vorzugsweise durch Verschweißen, schließt
im Bereich des Tretlagergehäuses 6 ebenfalls biegesteif
an das Unterrohr 3 an.
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Aus
den 3 und 4 geht der Verlauf der Ebene
des Hauptrahmens 1 hervor, die mit dem Bezugszeichen 17 gekennzeichnet
ist. Dort sieht man auch, dass der untere Teil 16 des Sitzrohrs 4 mit seiner
Mittelachse 18 in der dortigen Darstellung bezüglich
der Ebene 17 nach rechts versetzt ist, wodurch ein freier
Raum 19 entsteht, der wiederum von der Feder-Dämpfer-Einheit 14 teilweise
ausgefüllt wird.
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Das
untere Teil 16 des Sitzrohrs 4 wird von einem
Hohlprofil gebildet, das im vorliegenden Beispiel einen trapezförmigen
Querschnitt besitzt. Dabei ist die Basis der trapezbildenden Seite
des unteren Teils 16 dem Raum 19 zugewandt. In
seinem unteren Ende geht das untere Teil 16 allmählich
bogenförmig in das symmetrisch zur Rahmenebene 17 angeordnete
Tretlagergehäuse 6 über, das monolithischer Bestandteil
des unteren Teils 16 ist, also aus einem Stück
geformt ist.
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Die 2 und 3 zeigen
ferner einen Halter 20, der am unteren Teil 16 angeschweißt
ist und zur Befestigung eines nicht dargestellten Umwerfers einer
Kettenschaltung dient.
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Im Übergangsbereich
des oberen Teils 15 und unteren Teils 16 bilden
zwei planparallele, sich in Richtung des Hinterbaus 7 erstreckende
Schenkel 21 ein horizontales Achslager 24 zur
schwenkbaren Aufnahme eines zweiarmigen Hebels 13. Der
Hebel 13 besitzt einen hinteren längeren Hebelarm 22,
der gelenkig an die bogenförmig verbundenen Enden der Sitzstreben 11 anschließt.
Der kürzere Hebelarm 23 hingegen führt
unter dem oberen Teil 15 des Sitzrohrs 4 durch
den Raum 19 hindurch in den freien Bereich des dreieckförmigen
Hauptrahmens 1 und ist dort gelenkig mit dem ersten oberen
Ende der Feder-Dämpfer-Einheit 14 verbunden.
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Die
Feder-Dämpfer-Einheit 14 erstreckt sich annähernd
parallel zum Unterrohr 3 durch den Raum 19 in
Richtung der Hinterradschwinge 8, wo das untere Ende der
Feder-Dämpfer-Einheit 14 zwischen zwei achsparallelen
Lagerschenkeln 26, die exzentrisch zum Achslager 10 an
der Hinterrandschwinge 8 befestigt sind, angelenkt ist.
Die sich daraus ergebende schwimmende Lagerung der Feder-Dämpfer-Einheit 14 führt
also dazu, dass bei einer Relativbewegung des Hinterbaus 7 gegenüber
dem Hauptrahmen 1 beide Enden der Feder-Dämpfer-Einheit 14 in
Bewegung sind.
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Wie
ebenfalls aus 3 ersichtlich, ist die Mittelachse 24 des
Feder-Dämpfer-Elements 14 ebenfalls seitlich aus
der Ebene 17 heraus versetzt, und zwar derart, dass die
Feder-Dämpfer-Einheit 14 links und das untere
Teil 16 des Sitzrohrs 4 rechts in etwa den gleichen Überstand über
die Ebene 17 aufweisen. Dadurch ergibt sich insgesamt eine äußerst schlanke
Bauweise bei gleichzeitiger optimaler Zugänglichkeit zum
Feder-Dämpfer-System.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202007015289
U1 [0003]
- - WO 98/03390 [0004]
- - DE 20217875 U1 [0005, 0006]
- - DE 102004020907 A1 [0007]