DE29800418U1

DE29800418U1 - Bicycle frame

Info

Publication number: DE29800418U1
Application number: DE29800418U
Authority: DE
Original assignee: KLEINEBENNE GmbH
Current assignee: KLEINEBENNE GmbH
Priority date: 1998-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2008-01-14

Description

FahrradrahmenBicycle frame

Die Erfindung betrifft einen Fahrradrahmen aus Profilrohr mit einer gefederten Hinterradschwinge mit einer Drehachse, einer Lagerung für das Tretlager und einer Hinterradlagerung.The invention relates to a bicycle frame made of profile tube with a sprung rear swing arm with a pivot axis, a bearing for the bottom bracket and a rear wheel bearing.

Es ist eine Hinterachslagerung bei Fahrrädern bekannt, DE 3504101 A1, bei der die Drehachse der Hinterradschwinge achsgleich zur Lagerung für das Tretlager angeordnet ist und im Winkelbereich zwischen Hinterradschwinge und Sattelrohr ein Gummipuffer zwischengeschaltet ist.A rear axle bearing for bicycles is known, DE 3504101 A1, in which the rotation axis of the rear swing arm is arranged on the same axis as the bearing for the bottom bracket and a rubber buffer is interposed in the angle area between the rear swing arm and the seat tube.

Nachteilig an diesem vorbekannten Stand der Technik, bei dem das Tretlager fester Bestandteil der Hinterradschwinge ist, die deshalb auch Antriebsschwinge genannt wird, ist, daß die Federung im Stehen schlechter funktioniert als im Sitzen, weil dann das Körpergewicht auf der Hinterradschwinge lastet. Weiterhin entsteht durch den Pedaldruck nach unten ein zusätzliches Moment, welches das Einfedern der Schwinge bewirkt. Des weiteren sind die vorbekannten Konstruktionen extrem aufwendig, wodurch sich die Herstellung eines solchen Fahrrades wesentlich verteuert.The disadvantage of this previously known state of the art, in which the bottom bracket is an integral part of the rear swing arm, which is therefore also called the drive swing arm, is that the suspension works less well when standing than when sitting, because then the body weight rests on the rear swing arm. Furthermore, the downward pressure on the pedal creates an additional moment, which causes the swing arm to compress. Furthermore, the previously known designs are extremely complex, which makes the production of such a bicycle significantly more expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fahrradrahmen mit einer gefederten Hinterradschwinge zur Verfügung zu stellen, dessen KonstruktionThe object of the invention is to provide a bicycle frame with a sprung rear swing arm, the construction of which

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extrem einfach ausgeführt ist und dessen Federungsverhalten gegenüber den bekannten Systemen optimiert ist.is extremely simple in design and its suspension behavior is optimized compared to the known systems.

Die Lösung dieser Aufgabe wird in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des ersten Schutzanspruches angegebene technische Lehre vermittelt.The solution to this problem is achieved in conjunction with the generic features according to the invention by the technical teaching specified in the characterizing part of the first claim.

Der Fahrradrahmen besteht dabei aus drei U-förmig und jeweils nach vorne und hinten abgewinkelten Schenkeln, insbesondere aus einzelnen, miteinander verschweißten Profilrohren, wobei der vordere Schenkel als Zentralrohr, der Zwischenschenkel als Durchstieg und der hintere Schenkel als Sattelrohr ausgebildet ist. Diese Grundform könnte jedoch auch von einem einzigen entsprechend geformten Profilrohr erzeugt werden. Weiterhin könnte der Rahmen bei der Verwendung dünner Rohre durch eine zusätzliche obere Querstange auch trapezförmig ausgebildet werden, wobei insgesamt alle herkömmlichen Verbindungsarten der Rohre untereinander Anwendung finden könnten.The bicycle frame consists of three U-shaped legs, each angled forwards and backwards, in particular of individual profile tubes welded together, with the front leg being designed as a central tube, the intermediate leg as a step-through and the rear leg as a seat tube. However, this basic shape could also be created from a single appropriately shaped profile tube. Furthermore, if thin tubes are used, the frame could also be designed trapezoidally with an additional upper crossbar, whereby all conventional types of connection between the tubes could be used.

Unterhalb des Durchstiegs ist ein sich nach unten erstreckender Fortsatz angeordnet, in dem die Lagerung für die Hinterradschwinge vorgesehen ist. Am oberen Ende des Zentralrohres ist ein Steuerrohr angeordnet, vorzugsweise angeschweißt.Below the step-through there is a downwardly extending extension in which the bearing for the rear swing arm is provided. A head tube is arranged at the upper end of the central tube, preferably welded on.

Vorteilhaft an dieser Konstruktion ist insbesondere, daß die Drehachse der Hinterradschwinge im Verhältnis zur Tretlagerachse sehr weit nach vorne versetzt werden kann, so daß die Federung weitgehend unabhängig wird von dem jeweiligen Belastungszustand, so daß auch bei weicher Dämpferabstimmung beim Bergauffahren der sogenannte Klappmesser-Effekt nicht mehr auftreten kann. Die Anordnung derThe advantage of this design is that the axis of rotation of the rear swing arm can be moved very far forward in relation to the bottom bracket axis, so that the suspension is largely independent of the respective load condition, so that even with a soft damper setting when driving uphill, the so-called jackknife effect can no longer occur. The arrangement of the

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Drehachse der Hinterradschwinge hat den weiteren Vorteil, daß sich bei einem Einfederungsvorgang der Abstand zwischen Sattel und Tretlager nur geringfügig verändert, so daß in der Praxis ein runder Tritt erhalten bleibt. Weiterhin kann bei dieser vorteilhaften Konstruktion ein tiefstmöglicher Durchstieg bei maximaler Rahmenfestigkeit erzielt werden.The pivot axis of the rear swing arm has the additional advantage that the distance between the saddle and the bottom bracket changes only slightly during compression, so that in practice a smooth pedal stroke is maintained. Furthermore, this advantageous design enables the lowest possible step-through to be achieved with maximum frame strength.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung wird der Fortsatz für die Lagerung der Hinterradschwinge vom unteren Ende des durchlaufenden Zentralrohres gebildet, so daß die Gesamtzahl der nötigen Rahmenteile weiter minimiert wird.In a particularly advantageous embodiment of the subject matter of the invention, the extension for the bearing of the rear wheel swing arm is formed by the lower end of the continuous central tube, so that the total number of necessary frame parts is further minimized.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Drehachse der Hinterradschwinge, die Drehachse des Tretlagers und die Mittelachse der Hinterradlagerung im Bereich einer horizontalen oder einer leicht nach hinten ansteigenden Ebene angeordnet. Dies ermöglicht neben den oben genannten Vorteilen die Konstruktion einer einfachen Gabelschwinge als Hinterradschwinge, die etwa parallel zum Durchstieg des Fahrradrahmens verläuft, so daß auch optisch ein ansprechendes Bild des Fahiradrahmens bzw. des fertigen Fahrrad erzeugt wird, der nur unwesentlich vom bekannten Erscheinungsbild abweicht.According to a preferred embodiment, the rotation axis of the rear wheel swing arm, the rotation axis of the bottom bracket and the center axis of the rear wheel bearing are arranged in the area of a horizontal or slightly rearwardly rising plane. In addition to the above-mentioned advantages, this enables the construction of a simple fork swing arm as a rear wheel swing arm, which runs approximately parallel to the step-through of the bicycle frame, so that a visually appealing image of the bicycle frame or the finished bicycle is created, which only deviates insignificantly from the known appearance.

Das gummielastische Dämpferelement ist in vorteilhafter Weise so an der Hinterradschwinge befestigt, daß es sich unmittelbar unterhalb des Durchstieges am Fahrradrahmen abstützen kann. Dadurch entfallen aufwendige und komplizierte Konstruktionen zur Krafteinleitung der im Fahrbetrieb entstehenden Kräfte in den Fahrradrahmen.The rubber-elastic damper element is advantageously attached to the rear swing arm in such a way that it can rest on the bicycle frame directly below the step-through. This eliminates the need for complex and complicated structures to transfer the forces generated during riding into the bicycle frame.

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Ein weiterer Vorteil des erfinderischen Fahrradrahmens liegt darin begründet, daß die Verbindung zwischen der Drehachse der Hinterradschwinge und der Lagerung der Hinterradschwinge im Fahrradrahmen als leicht lösbare Steckverbindung ausgebildet ist, so daß das Fahrrad zum Transport sehr leicht zerlegt werden kann.A further advantage of the inventive bicycle frame is that the connection between the rotation axis of the rear swing arm and the bearing of the rear swing arm in the bicycle frame is designed as an easily detachable plug connection, so that the bicycle can be very easily disassembled for transport.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Hinterradschwinge besitzt diese mindestens eine weitere Drehachse, die wahlfrei an die Lagerung der Hinterradschwinge im Fahrradrahmen ankoppelbar ist. Damit läßt sich zum einen die Kinematik der Einfederungsbewegung und zum anderen der Abstand des Tretlagers zum Sattel individuell den unterschiedlichsten Anforderungen anpassen. Eine weitere Anpassungsmöglichkeit des Fahrradrahmens an die Statur eines Benutzers oder einer Benutzerin besteht darin, daß die in dem Sattelrohr geklemmte Sattelstange bei einem rechteckigen Profilrohr in mindestens zwei unterschiedlichen Positionen oder auch in verschiedenen Winkelstellungen in diesem arretieren läßt. Der erfinderische Fahrradrahmen läßt sich damit insgesamt auf geschlechtsspezifische Merkmale, auf verwendungsspezifische Merkmale, beispielsweise für bevorzugten Stadtverkehr oder Überlandtouren sowie auf individuelle Anforderungen anpassen. According to a further embodiment of the rear swing arm, it has at least one further axis of rotation that can be optionally coupled to the bearing of the rear swing arm in the bicycle frame. This allows the kinematics of the compression movement and the distance of the bottom bracket to the saddle to be individually adapted to the most varied requirements. Another way of adapting the bicycle frame to the stature of a user is that the seat post clamped in the seat tube can be locked in at least two different positions or at different angles in a rectangular profile tube. The inventive bicycle frame can therefore be adapted to gender-specific characteristics, to use-specific characteristics, for example for preferred city traffic or cross-country tours, as well as to individual requirements.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung bestehen die Profilrohre des Zentralrohres, des Durchstiegs und des Sattelrohres aus rechteckigen Vierkantrohren, das Steuerrohr aus einem zylinderischen Rohr, wobei diese jeweils als Strangpreßprofile aus Aluminium gefertigt sind. Die Schwinge besteht bevorzugterweise ebenfalls aus Aluminium, jedoch aus Vollmaterial.According to a preferred embodiment of the subject matter of the invention, the profile tubes of the central tube, the step-through tube and the seat tube consist of rectangular square tubes, the head tube consists of a cylindrical tube, each of which is made as extruded aluminum profiles. The swing arm is preferably also made of aluminum, but from solid material.

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Am Fahrradrahmen können weitere Profilrohre angeschweißt sein, beispielsweise ein sich vom Sattelrohr aus nach hinten erstreckendes Profil, welches als Gepäckträgerstütze fungiert, ebenso kann ein solches Profil sich nach vorne erstreckend von dem Steuerrohr abgehen.Additional profile tubes can be welded to the bicycle frame, for example a profile extending backwards from the seat tube, which acts as a luggage rack support, or such a profile can extend forwards from the head tube.

Als besonders vorteilhaft ist die Konstruktion des Fahrradrahmens bei einer Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung anzusehen, bei dem die Profilrohre mindestens ein identisches Außenmaß aufweisen, so daß der Fahrradrahmen beispielsweise durchgehend eine identische Breite aufweist und die einzelnen Profilrohre auf einem ebenen Schweißtisch liegend in einfachster Weise miteinander verschweißt werden können.The construction of the bicycle frame is to be regarded as particularly advantageous in an embodiment of the subject matter of the invention in which the profile tubes have at least one identical external dimension, so that the bicycle frame, for example, has an identical width throughout and the individual profile tubes can be welded together in the simplest way while lying on a flat welding table.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the figures. They show:

Fig.1 eine Skizze eines Fahrradrahmens in Seitenansicht,Fig.1 a sketch of a bicycle frame in side view,

Fig. 2 eine Hinterradschwinge in vergrößerter Darstellung in Seitenansicht undFig. 2 a rear swing arm in enlarged side view and

Fig. 3 die Hinterradschwinge der Fig. 2 in einer Draufsicht.Fig. 3 the rear swing arm of Fig. 2 in a top view.

Der Fahrradrahmen wird aus miteinander verschweißten Profilrohren zusammengesetzt und besteht aus einem Zentralrohr 1, einem Durchstieg 2 und einem Sattelrohr 3, die jeweils einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen und beispielsweise als Außenmaße 60 &khgr; 40 mm besitzen. Das Steuerrohr 4 ist zylindrisch und weist insbesondere in die-The bicycle frame is made up of welded profile tubes and consists of a central tube 1, a step-through tube 2 and a seat tube 3, each of which has a rectangular cross-section and, for example, external dimensions of 60 x 40 mm. The head tube 4 is cylindrical and has, in particular,

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sem Beispiel einen Außendurchmesser von 40 mm auf. Im oberen Bereich des Sattelrohres 3 ist eine sich nach hinten erstreckende Gepäckträgerstütze 12 angeschweißt, die einen quadratischen Querschnitt aufweist und aus einem Profilrohr mit 40 &khgr; 40 mm besteht.In this example, it has an outer diameter of 40 mm. A luggage carrier support 12 extending to the rear is welded to the upper area of the seat tube 3. This support has a square cross-section and consists of a profile tube with a diameter of 40 x 40 mm.

Der sich unterhalb des Durchstiegs 2 erstreckende Fortsatz 5 des Zentralrohres 1 weist eine Lagerung für die Hinterradschwinge 6 auf, die dort mittels einer nicht dargestellten, leicht lösbaren Steckverbindung aus einer Steckachse mit einer Sicherung gelagert ist.The extension 5 of the central tube 1 extending below the passage 2 has a bearing for the rear wheel swing arm 6, which is mounted there by means of a not shown, easily detachable plug connection from a quick-release axle with a lock.

Die Hinterradschwinge 6 weist eine Drehachse 7 für die Hinterradschwinge 6, eine Lagerung 9 für das Tretlager sowie eine Hinterradlagerung 14 auf, wobei diese im Bereich einer horizontalen oder leicht nach hinten ansteigenden Ebene 10 angeordnet sind.The rear swing arm 6 has a rotation axis 7 for the rear swing arm 6, a bearing 9 for the bottom bracket and a rear wheel bearing 14, whereby these are arranged in the area of a horizontal or slightly rearwardly rising plane 10.

Auf einem Verbindungswinkel 15 der Hinterradschwinge 6 ist ein gummielastisches Dämpferelement 11 befestigt, welches sich unmittelbar unterhalb des Durchstieges 2 an diesem abstützt und in diesem ebenfalls festgelegt ist. Unter der Hinterradschwinge 6 ist eine Aufnahme 16 für einen Fahrradständer angeordnet.A rubber-elastic damper element 11 is attached to a connecting bracket 15 of the rear swing arm 6, which is supported directly below the passage 2 and is also fixed in it. A holder 16 for a bicycle stand is arranged under the rear swing arm 6.

Claims

KLEINEBENNE GmbH Protection claims

1. Bicycle frame made of profile tube with a sprung rear swing arm with a rotation axis, a bearing for the bottom bracket axle and a rear wheel bearing, characterized in that it consists of at least three U-shaped legs arranged at an angle to the front and back, whereby the front leg is designed as a central tube (1), the intermediate leg as a step-through (3) and the rear leg as a seat tube (3) and that below the step-through (2) a downwardly extending extension (5) is arranged, in which the bearing for the rear swing arm (6) is provided.

2. Bicycle frame according to claim 1, characterized in that each leg consists of a profile tube, the profile tubes are connected to one another and the extension (5) is formed by the lower end of the central tube (1), which extends to below the passage (2).

3. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that the axis of rotation (7) of the rear wheel swing arm (6) is arranged in front of the axis of rotation (8) of the bearing (9) for the bottom bracket, the axes of rotation (7, 8) and the rear wheel bearing (14) being arranged in the region of a horizontal or slightly rearwardly rising plane (10).

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4. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that the rear wheel swing arm (6) is designed to be straight in the longitudinal direction and the step-through (2) and rear wheel swing arm (6) are arranged parallel to one another.

5. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that the connection between the axis of rotation (7) of the rear wheel swing arm (6) and the bearing of the rear wheel swing arm

(6) is designed in the bicycle frame as an easily detachable plug connection consisting of a quick-release axle and a lock.

6. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that the rear wheel swing arm (6) is provided with a rubber-elastic damping element (11) in the area behind the rotation axis (7) of the rear wheel swing arm (6), which is supported on the bicycle frame immediately below the step-through (2).

7. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that the rear wheel swing arm has at least one further axis of rotation, which can be optionally coupled to the bearing of the rear wheel swing arm in the frame.

8. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that the profile tubes of the central tube, the step-through tube and the seat tube are designed as rectangular square tubes.

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9. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that the rear wheel swing arm (6) consists of solid material.

10. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that the profile tubes and the rear wheel swing arm (6) are made of aluminum.

11. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that all profile tubes used have at least one identical external dimension in diameter or width.

12. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that profile tubes as luggage carrier supports extend from the seat tube to the rear and/or from a head tube of the bicycle frame to the front.

13. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that at least the seat tube (3) is rectangular and has a clamping device for a seat post at the top and that the seat post can be clamped in the seat tube (3) at least in a front and a rear position and/or at different angles.