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Die Erfindung betrifft einen Fahrradrahmen mit einem Hauptrahmen und einer Hmterradaufhängung, bestehend aus zwei sich etwa parallel zur Antnebskette des Fahrrades erstreckenden elastischen Kettenstreben und einer Htnterradgabei mit zwei Streben, welche die dem Hauptrahmen abgewandten (hinteren) Enden der Kettenstreben mit dem Hauptrahmen Im Bereich des Sattelrohre federnd verbindet
Fahrräder mit Hinterradfederung finden vor allem bei Gelandefahrrädern (Mountainbikes) Anwendung und zeichnen sich gegenüber ungefederten Fahrradrahmen dadurch aus, dass durch die Dampfung von Stössen der Fahrkomfort erhöht und durch den besseren Bodenkontakt des Hinterrades das Fahrverhaltens verbessert wird
Stand der Technik sind Fahrräder mit Dtamantrahmen (Lenkerrohr,
Sattelrohr und Tretlagergehäuse sind durch drei Rohre derart verbunden, dass der Hauptrahmen ein Dreieck bildet), bei denen die belden Kettenstreben gelenkig in der Nähe des Tretlagers mit dem Hauptrahmen verbunden sind und sich die Hinterachse uber die beiden Sattelstreben sowie Feder- , Dämpfer- und Führungselemente am Hauptrahmen In der Nähe des Sattelrohre abstützt
Es wurden eine Reihe von Ausführungsvarianten veröffentlicht (z B WO 93/13974 A1, US 5 217 241 A 1, US 5 335 929 A, die sich in der Anordnung der Dreh- und Anlenkpunkte und somit m ihrer Kinematik unterscheiden. Alle haben das Ziel, das Federverhalten möglichst unabhängig von Antnebs- und Bremskräften zu machen.
Eine Hinterradfederung, die Gewicht dadurch spart, dass die Sattelstreben als gekrümmte Blegestäbe ausgeführt werden und damit die Federfunktion übernehmen, ist In EP 0 669 247 A1 beschrieben. Ein Gelenk zwischen Hauptrahmen und Kettenstreben ist auch hier erforderlich
Fahrradrahmen mit Hinterradfederung, die anstelle eines Gelenks zwischen den Kettenstreben und dem Hauptrahmen die Kettenstreben selbst verformbar ausführen, sind ebenfalls Stand der Technik.
Aus der US-PS 5 098 114 A ist beispielsweise ein Fahrradrahmen mit einer gefederten Hinterradaufhängung bekannt geworden, bei welcher die federnd ausgebildeten Kettenstreben starr mit dem Tretlager verbunden sind- Die dem Tretlager abgewandten Enden der Kettenstreben sind ebenfalls starr mit den Hmterradstreben verbunden Zwischen den Hmterradstreben und einer mit dem Sattelrohr Im Bereich des Sattels starr verbundene Sattelstrebe ist ein Luftfederungssystem vorgesehen, welches zusätzlich zu der Federwirkung der Kettenstreben die Federung der Hinterradaufhängung gewährleistet
Nachteilig bei diesen Ausführungen ist das hohe Gewicht und die geringe Quersteifigkeit,
die durch das erforderliche Gelenk zwischen Kettenstrebe und Hauptrahmen bedingt sind sowie das zusätzliche Gewicht durch das Federelement (Spiralfeder, Elastomerfeder usw. )
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen Fahrradrahmen so zu gestalten, dass bei möglichst geringem Gewicht, bei geringer Anzahl an Bestandteilen und bel Verwendung von Standardkomponenten (z. B. Bremsen) eine Hinterradfederung realisiert wird, die allen Anforderungen hinsichtlich eines durch Brems- und Pedalkräfte möglichst unbeeinflussten Federverhalten genügt, die eine hohe Verwindungs-und Torsionssteifigkeit aufweist und die in ihrem Ansprech- und Dämpfungsverhalten verstellbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass zwischen den Kettenstreben und den Streben der Hmterradgabei Gelenke angeordnet sind und dass das den Kettenstreben gegenüberliegende obere Ende der H ! nterradgabe ! an einem Schenkel wenigstens eines schwenkbaren Hebels, dessen Schwenkachse am Hauptrahmen im Bereich des Sattelrohre liegt, angelenkt ist und dass die Kettenstreben oberhalb des Zugtrumes der Antriebskette angeordnet sind
Durch die erfindungsgemässe Anordnung einer Hinterradgabel, In Verbindung mit einem am Hauptrahmen schwenkbar angelenkten Hebel, ist eine exakte Führung der Hinterradaufhängung in der Ebene des Hauptrahmens gegeben.
Die Auslenkung der elastischen Kettenstreben ist nur In gleichem Masse möglich, wodurch ein exakt paralleles Einfedern der Hinterradgabel gewährleistetist. Gleichzeitig wird eine hohe Seitenstabilität und eine hohe Verwindungsstelfheit gewährleistet, da die Hmterradstreben In einer stabilen Konstruktion miteinander verbunden sind Dadurch, dass die elastischen Kettenstreben über Gelenke mit den Streben der Hinterradgabei verbunden sind und dadurch, dass das den Streben gegenüberliegende Ende der Hinterradgabei an einem Schenkel wenigstens eines schwenkbaren Hebels, dessen Schwenkachse am Hauptrahmen im Bereich des Sattel roh res liegt, angelenkt 1St, sind auch grosse Federwege der HInterradaufhängung möglich,
da die Htnterradgabe) im wesentlichen Immer parallel geführt istWeiters gelingt es mit der vorliegenden Erfindung die Federwirkung lediglich durch die Elastizität der Kettenstreben zu erzielen, wobei durch den Verzicht eines zusätzlichen Federelementes
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Gewicht gespart werden kann- Durch die Hebelkonstruktion wird in einfacher Weise die Voraussetzung für die bevorzugte Anordnung einer Dämpfeinrichtung zwischen Hebel und Hauptrahmen geschaffen-
Durch die Wahl des Verbindungspunktes oberhalb des Zugtrumes der Antriebskette kann ein Federverhalten erzielt werden, das sich dadurch auszeichnet, dass es beim Antritt, also bei hohen Kettenzugkräften, zum Ausfedem kommt und sich damit die Traktion des Hinterrades verbessert Dieses Verhalten tritt bei Bergauffahrt in niedrigen Gängen (kleinstes Kettenblatt)
aufgrund des grösseren Hebelarms der Kettenzugkraft gegenüber dem virtuellen Drehpunkt der Kettenstreben stärker zutage als bei Bergabfahrt in hohen Gängen (grösstes Kettenblatt)
Vorzugsweise wird der erfindungsgemässe Fahrradrahmen so modifiziert, dass der wenigstens eine Hebel aus zwei ungleichschenkligen Winkelhebeln mit gemeinsamer Schwenkachse besteht, an deren längeren Schenkeln die oberen Enden der beiden Streben der H) nterradgabe ! und an deren kürzeren Schenkeln eine mit dem Hauptrahmen verbundene Dämpfereinheit angelenkt ist
Durch diese erfindungsgemässe Modifizierung des Fahrradrahmens wird die Bewegung der Kettenstreben gedämpft.
Vorzugsweise wird der erfindungsgemässe Fahrradrahmen so modifiziert, dass ein Anschlag für den Winkelhebel im Bereich des Sattelrohre vorgesehen ist, welcher den maximalen Federweg der Hinterradgabel begrenzt
Durch diese erfindungsgemässe Modifizierung des Fahrradrahmens werden das Dämpferelement und die Kettenstreben vor einer zu grossen Verformung geschützt.
Vorzugsweise wird der erfindungsgemässe Fahrradrahmen so modifiziert, dass die Gelenke, über welche die Kettenstreben mit den Streben der Hinterradgabel verbunden sind, auf Exzenterscheiben angeordnet sind, wodurch die Position der Anlenkpunkte der Kettenstreben relativ zur Hinterradgabel verändert werden kann, womit eine Vorspannung der Kettenstreben bewerkstelligt werden kann bzw. der Grad der Vorspannung verändert werden kann.
Durch diese erfindungsgemässe Modifizierung des Fahrradrahmens kann die Hinterradfederung vorgespannt werden, wodurch ein Einfedem des Hinterrades erst ab einer vom Grad der Vorspannung abhängigen Grösse der auf das Hinterrad wirkenden Vertikalkraft eintritt-
Vorzugsweise wird der erfindungsgemässe Fahrradrahmen dadurch realisiert, dass er eine YBauform aufweist, wobei die Kettenstreben vom Unterrohr ausgehend abwärts geneigt am Hauptrahmen angeordnet sind und dass er zur Anpassung des Federverhalten aus einein FaserKunststoff-Verbundwerkstoff aufgebaut ist, wobei die Kettenstreben aus geschlossenen Profilen aus Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff mit geringer Steifigkeit bzw.
hoher Elastizität bestehen, an welchen seitlich Gurte aus Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff mit hoher Steifigkeit angebracht sind
Durch die Bauweise als Faser-Kunststoff-Verbund wird bei geringem Gewicht die für ein gutes Fahrverhalten erforderliche Steifigkeit des Rahmens erzielt Die Kettenstreben werden in Hybridbauweise ausgeführt, um eine geringe Biegesteifigkeit um die Querschnittsachse, die parallel zur Tretkurbelachse liegt, und eine hohe Biegesteifigkeit um die Querschnittachse normal dazu sowie eine hohe Torsionssteifigkeit zu erzielen.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Zeichnungen beschrieben-Es zeigen Flg. 1 einen erfindungsgemässen Fahrradrahmen in einer Ansicht von links und Fig 2 einen erfindungsgemässen Fahrradrahmen in einer Ansicht von hinten
Die Hinterradaufhängung wird an einem Y- förmigen Hauptrahmen (2) ausgeführt und besteht aus zwei federnden Kettenstreben (1), die mit dem Hauptrahmen (2) oberhalb des Zugtrumes der Antriebskette (4) starr - also ohne Gelenk - verbunden sind-
Die Hinterradgabel (3), die an ihren beiden unteren Enden mit den Kettenstreben (1) gelenkig verbunden ist und an ihrem oberen Ende über die jeweils längeren Schenkel zweier Winkelhebel (5) am Hauptrahmen (2) im Bereich des Sattelrohre (7) angelenkt ist, bewerkstelligt zum einen ein paralleles Einfedem der beiden Kettenstreben (1)
und überträgt zum anderen die annähernd vertikale Bewegung der Hinterachse (8) in eine Drehbewegung der Winkelhebel (5). Die gemeinsame Drehachse (6) der beiden Winkelhebel (5) befindet sich am Hauptrahmen (2) in der Nähe des Sattelrohre (7) Zwischen den jeweils kürzeren Schenkeln der belden Winkelhebel (5) und einem Anlenkpunkt (10) am Hauptrahmen (2) ist eine Dämpfereinheit (9) angebracht.
Der maximale Federweg wird durch einen Anschlag (12) begrenzt, der in Form eines Vorsprunges am Hauptrahmen (2) im Bereich des Sattelrohre (7) ausgebildet ist.
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Die Vorspannung bzw. Veränderung der Vorspannung der Kettenstreben (I) wird dadurch bewerkstelligt, dass die Anlenkpunkte der Kettenstreben (13) auf der Hinterradgabei (3) auf einem Exzenter (14) hegen
Die Htnterradgabe) (3) weist zwei Bremssockel (15) zur Montage einer standardmassigen Bremse und der Hauptrahmen (2) einen Umwerfersockel (16) zur Montage eines standardmässigen Umwerfers auf.
Patentansprüche :
1. Fahrradrahmen mit einem Hauptrahmen und einer Hinterradaufhängung, bestehend aus zwei sich etwa parallel zur Antriebskette des Fahrrades erstreckenden elastischen
Kettenstreben und einer Hinterradgabel mit zwei Streben, welche die dem Hauptrahmen
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Kettenstreben (1) und den Streben der H ! nterradgabe ! (3) Gelenke (13) angeordnet sind und dass das den Kettenstreben (1) gegenuberhegende obere Ende der Hinterradgabel (3) an einem Schenkel wenigstens eines schwenkbaren Hebels (5), dessen Schwenkachse (6) am Hauptrahmen (2) im Bereich des Satelrohres (7) liegt, angelenkt ist und dass die
Kettenstreben (1) oberhalb des Zugtrumes der Antriebskette (4) angeordnet sind.