DE102005036610A1 - Gefederter Fahrradrahmen - Google Patents

Abstract

Gefederter Fahrradrahmen umfassend einen ein Sitzrohr (4), Steuerkopfrohr (2) und ein Unterrohr (3) sowie ein Oberrohr (1) aufweisenden Hauptrahmen, einen Hinterbau mit einem Paar von Kettenstreben (6) und einem Paar von Sitzstreben (5) die jeweils mit Ihren hinteren Enden mit jeweils einem Ausfallende (11) zur Aufnahme einer Hinterradachse verbunden sind, wobei die Kettenstreben (6) jeweils mit Ihren vorderen Enden an der am Hauptrahmen drehbar befestigten Kinematikwippe (9), beweglich befestigt sind, einer Umlenkwippe (8) die drei Befestigungspunkte aufweist, nämlich einen hinteren, der mit jeweils einem vorderen Ende der Sitzstreben (5) verbunden ist, einem mittleren, der drehbar an einem festen Rahmenanlenkpunkt des Hauptrahmens angelenkt ist und einem vorderen Befestigungspunkt, der gelenkig mit einem ersten Ende eines Feder-/Dämpferelementes verbunden ist, das seinen Gegendruck in einer zweiten Befestigung am Unterrohr (3) oder einem Ausleger an der Kinematikwippe (9) findet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kinematikwippe (9) das Tretlagergehäuse (10) unterhalb des nach hinten versetzten Drehpunktes...

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen gefederter Fahrradrahmen umfassend einen ein Sitzrohr (4), Steuerkopfrohr (2) und ein Unterrohr (3) sowie ein Oberrohr (1) aufweisenden Hauptrahmen, einen Hinterbau mit einem Paar von Kettenstreben (6) und einem Paar von Sitzstreben (5) die jeweils mit Ihren hinteren Enden mit jeweils einem Ausfallende (11) zur Aufnahme einer Hinterradachse verbunden sind, wobei die Kettenstreben (6) jeweils mit Ihren vorderen Enden an der am Hauptrahmen drehbar gelagerten Kinematikwippe (9), beweglich befestigt sind, einer Umlenkwippe (8) die drei Befestigungspunkte aufweist, nämlich einen hinteren, der mit jeweils einem vorderen Ende der Sitzstreben (5) verbunden ist, einem mittleren, der drehbar an einem festen Rahmenanlenkpunkt des Hauptrahmens angelenkt ist und einem vorderen Befestigungspunkt, der gelenkig mit einem ersten Ende eines Feder-/Dämpferelementes verbunden ist, das seinen Gegendruck in einer zweiten Befestigung am Unterrohr (3) oder einem Ausleger an der Kinematikwippe (9) findet.
• Zum derzeitigen Stand der Technik werden derartige Rahmen, als VPP (virtuel pivot point) bezeichnet, mit Kinematikwippen ausgerüstet, die ausschließlich der Kinematik (Bewegung) dienen. Prinzipiell ist dabei zwischen dem Hinterbau und dem Hauptrahmen eine Kinematikwippe, die für eine lineare Einfederbewegung des Hinterbaues sorgt, Us Patent 6206937. Ebenso gibt es ein System, bei dem die Wippe auch das Tretlager trägt, System Monolink von Turner Us Patent 6450521.
• Die bekannten Systeme VPP und Monolink zeigen beide beim Ein- und Ausfedern Auswirkung auf den Abstand zwischen Tretlager und Hinterradnabe, was eine ändernde Kettenlänge zur Folge hat, die zu einem Pedalrückschlag führt, der beim Fahren des gefederten Fahrrades als unangenehm und kraftraubend empfunden wird. Beim VPP System ist das Tretlagerfest im Hauptrahmen, dadurch ändert sich bei Ein- und Ausfedern permanent die Kettenlänge. Das Monolink System ist um einen speziellen Dämpfer herum konstruiert, Standarddämpfer können auf Grund der tragenden Eigenschaften des Dämpfers, sowie der benötigten Einbaumaße nicht verwendet werden. Dies schränkt das System durch fehlende Auswahl an Dämpfern, stärkerer Belastung, sowie Begrenzung des maximalen Federweges massiv ein. Für den Rahmenbauer besteht das Problem, dass der Rahmen um den Dämpfer herum konstruiert werden muß, was Abstriche beim möglichen Sitzrohrwinkel, Länge der Sattelstütze, dem maximalen Federweg, Hinterbaulänge und Reifenfreiheit zur Folge hat. Durch die Anordnung des Dämpfers bedingt, liegt das Tretlager des Monolink System hinter dem Drehpunkt und macht beim Einfedern eine Aufwärtbewegung, dies hat eine Verschlechterung im Ansprechverhalten, insbesondere bei Bergabfahrt im Stehen zur Folge. Beim Ein- und Ausfedern ändert sich auch bei diesem System die Kettenlänge, was zu Antriebseinflüssen führt.
• Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, einen Fahrradrahmen der zuvor genannten Art derart weiterzubilden, dass der Abstand zwischen Hinterradnabe und Tretlager konstant bleibt, um Kettenzug und damit verbundenen Pedalrückschlag beim Ein- und Ausfedern zu verhindern. Ebenso liegt das Problem zu Grunde Standarddämpfer bei dem System einsetzen zu können, sowie die gestalterischen Möglichkeiten an das Rahmendesign weiterhin in voller Form, ohne Rücksicht auf den Dämpfer nutzen zu können.
• Diese Probleme werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass durch die Aufnahme des Tretlagers in der Kinematikwippe unterhalb des zurückversetzeten Schwingendrehpunktes, der Antrieb beim Ein- und Ausfedern des Hinterbaues der Nabe folgt. Im Gegensatz zum Stand der Technik handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform um eine Kinematikwippe mit der Besonderheit, dass diese neben der Funktion der Erzeugung einer linearen Hinterbaubewegung, das Tretlager der Hinterradnabe nachführt, was zur Verhinderung von einer Kettenlängenänderung führt. Dadurch wird der unangenehme und kraftraubende Pedalrückschlag verhindert.
• Am unteren Ende des Hauptrahmens befindet sich der Hauptdrehpunkt. An diesem ist das eine Ende der Kinematikwippe drehbar befestigt. Am andern Ende der Kinematikwippe ist der Hinterbau mit der Hinterradnabe drehbar befestigt. Die Kinematikwippe trägt das Tretlagergehäuse, mit der Antriebseinheit. Durch Positionierung der Wippe über der regulären Tretlagerposition und Anordnung des vorderen Gelenkes oberhalb und nach hinten versetzt zum Tretlagergehäuse wird gewährleistet, dass das Tretlager beim Einfedern eine leichte Pendelbewegung von vorne nach hinten macht. Dies ist im Fahrbetrieb faktisch nicht spürbar, sorgt aber dafür, dass die Federbewegung sowohl im Sitzen als auch im Stehen gleich sensibel abläuft. Diese Anordnung führt im Gegensatz zum Monolink System dazu, dass der Abstand und somit die Kettenlänge zwischen Tretlager und Hinterradnabe, gleich bleibt.
• Es ist vorgesehen, die Kinematikwippe in unterschiedlichen Dimensionen je nach Einsatzbereich des Rades auszuführen. Längere für den den Freeridebereich, kürzere für den Cross Country Einsatz.
• Der Hinterbau umfasst ein Paar Kettenstreben, die im vorderen Bereich fest mit dem unteren Ende der Vertikalstreben (7), sowie drehbar an der Kinematikwippe verbunden sind und mit dem zweiten Ende mit dem Ausfallende zur Aufnahme des Hinterrades verbunden sind. Ebenso am Ausfallende befestigt sind die Sitzstreben, die fest mit dem oberen Ende der Vertikalstreben (7) verbunden sind. In diesem Bereich sitzt ein Lager, welches das Gelenk zur oberen Umlenkwippe bildet, die ihren mittleren Drehpunkt auf dem Sitzrohr hat. Das vordere Gelenk der Umlenkwippe stützt sich auf dem Dämpfer ab, der mit dem oberen Ende drehbar an der Umlenkwippe befestigt ist. Aufgrund der Bauweise der Erfindung lässt sich der Dämpfer trotz Kinematikwippe mit Tretlager an beliebigen Punkten innerhalb des Hauptrahmens abstützen Dies ermöglicht es auf Seriendämpfer zurückzugreifen, was Kunden Auswahlmöglichkeit unter den aktuellen Dämpfertechnologien gibt. Der Dämpfer ist bei dem Rahmen im Gegensatz zum Monolink System kein tragendes Bauteil mit festgelegter Position, das Stoß und Querkräfte aufnehmen muss. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass dies die Lebenserwartung des Dämpfers sehr positiv beeinflusst.
• Je nach Einsatzbereich des Rades wird sich der untere Teil des Dämpfers entweder drehbar am Unterrohr oder drehbar gegen die Kinematikwippe abstützen. In der strafferen Abstimmung im Cross Country bis Enduro Bereich wird die Abstützung über das Unterrohr eine progressive Federkennlinie zur Folge haben. Bei einer weicheren Abstimmung im Enduro bis Freeridebereich wird die Abstützung über die Kinematikwippe eine linearere Federkennlinie zur Folge haben.

1

Oberrohr

2

Steuerkopfrohr

3

Unterrohr

4

Sitzrohr

5

Sitzstreben

6

Kettenstreben

7

VertikalstrebeOberrohr

8

Umlenkwippe

9

Kinematikwippe

10

Tretlagegehäuse

11

Ausfallende

Claims (4)

1. Gefederter Fahrradrahmen umfassend einen ein Sitzrohr (4), Steuerkopfrohr (2) und ein Unterrohr (3) sowie ein Oberrohr (1) aufweisenden Hauptrahmen, einen Hinterbau mit einem Paar von Kettenstreben (6) und einem Paar von Sitzstreben (5) die jeweils mit Ihren hinteren Enden mit jeweils einem Ausfallende (11) zur Aufnahme einer Hinterradachse verbunden sind, wobei die Kettenstreben (6) jeweils mit Ihren vorderen Enden an der am Hauptrahmen drehbar befestigten Kinematikwippe (9), beweglich befestigt sind, einer Umlenkwippe (8) die drei Befestigungspunkte aufweist, nämlich einen hinteren, der mit jeweils einem vorderen Ende der Sitzstreben (5) verbunden ist, einem mittleren, der drehbar an einem festen Rahmenanlenkpunkt des Hauptrahmens angelenkt ist und einem vorderen Befestigungspunkt, der gelenkig mit einem ersten Ende eines Feder-/Dämpferelementes verbunden ist, das seinen Gegendruck in einer zweiten Befestigung am Unterrohr (3) oder einem Ausleger an der Kinematikwippe (9) findet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kinematikwippe (9) das Tretlagergehäuse (10) unterhalb des nach hinten versetzten Drehpunktes aufnimmt und der Dämpfer belastungsarm im vorderen Rahmendreieck sitzt
2. Gefederter Fahrradrahmen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Kinematikwippe auch zur Abstützung des Dämpfers dient
3. Gefederter Fahrradrahmen nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kinematikwippe die Möglichkeit zum Verstellen aufweist
4. Gefederter Fahrradrahmen nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Kinematikwippe jede Form von Gehäuse oder Mechanismus, der zur Krafteinleitung und Kraftweiterleitung dient, aufnimmt.