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Die
Erfindung betrifft ein Fahrrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Vorderradgabeln
für Fahrräder sind
in unterschiedlichsten Ausführungsformen
auf dem Markt, wobei man üblicherweise
zwischen starren Vorderradgabeln und Teleskopgabeln unterscheidet.
Starre Vorderradgabeln haben den Vorteil, dass sie sehr leicht sein
können,
während
Teleskopgabeln insbesondere im Hinblick auf Fahrcomfort und Bodenhaftung
des Rades, insbesondere bei schlechtem Gelände, vorteilhaft sind. Unter
den Teleskopgabeln gibt es unterschiedlichste Typen, die hinsichtlich
Federweg, Federhärte,
Dämpfung
etc. unterschiedlich und an den jeweiligen Einsatzzweck der Vorderradgabel bzw.
des Fahrrads optimal angepasst sind.
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Vorderradgabeln
von Fahrrädern
weisen üblicherweise
einen Gabelschaft mit einem im wesentlichen konstanten Durchmesser
auf, der sich durch den Lenkkopf (Steuerrohr) des Fahrradrahmens
hindurch erstreckt und mittels Lenkkopflagern drehbar am Lenkkopf
gelagert ist. Sollen Vorderradga beln ausgetauscht werden, beispielsweise
weil die Vorderradgabel defekt ist oder weil für den beabsichtigten Ein satzzweck
eine andere Vorderradgabel gewünscht
wird, besteht das Problem, dass der Aus- und Einbau der Vorderradgabel
in den bzw. aus dem Lenkkopf relativ kompliziert und zeitaufwendig
ist. Weiterhin muss das Lagerspiel zwischen Gabelschaft und Lenkkopf
neu einstellt werden, wozu teilweise sogar Spezialwerkzeug erforderlich
ist.
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Aus
der
DE 44 20 987 A1 ist
ein Fahrrad gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 bekannt. Bei diesem bekannten Fahrrad ist
in der Gabelbrücke
ein nach oben offener, konischer Aufnahmeraum vorgesehen, in den
ein am unteren Ende einer Lenkkopfinnenhülse vorgesehener Konus eingesteckt
werden kann. Die Befestigung der Gabelbrücke an der Lenkkopfinnenhülse erfolgt
dort mittels einer Schraube, die von unten her durch die Gabelbrücke hindurchgeführt und
in einen unteren Gewindeabschnitt der Lenkkopfinnenhülse eingeschraubt werden
kann. Auch bei dieser bekannten Fahrradgabel ist es nicht möglich, die
Gabel werkzeuglos vom Fahrradrahmen zu trennen.
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Weiterhin
ist aus der
DE
10 2006 059 758 A1 eine Vorderradgabel für Fahrräder bekannt,
die lösbar
an einer Lenkkopfinnenhülse
befestigbar ist, die nach unten relativ weit über den Lenkkopf vorsteht. Der
nach unten vorstehende Endabschnitt der Lenkkopfinnenhülse wird
dort in ein zylindrisches Gabelschaftrohr eingeführt, bis sie mit ihrer unteren
Stirnwand auf einer Schraube aufliegt, die sich quer durch das Gabelschaftrohr
hindurch erstreckt. Ein geschlitzter Bereich des Gabelschaftrohrs
kann mittels einer Schelle zusammengespannt werden, um eine feste
Verbindung zwischen dem Gabelschaftrohr und der Lenkkopfin nenhülse zu schaffen.
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Aus
der
DE 172901 A ist
ein aus zwei gegeneinander verschiebbaren Klemmhülsen bestehendes Reparaturset
für gebrochene
Gabelschäfte
bekannt. Die Klemmhülsen
weisen komplementäre
Schrägflächen auf
und können
mittels einer in Längsrichtung hindurchgeführten Schraube
gegeneinander verspannt werden, wobei sie aufgrund ihrer Schrägflächen auch
in radialer Richtung gegenseitig versetzt werden. Auf diese Weise
können
die Klemmhülsen, wenn
sie in einen von der Gabelbrücke
abgetrennten Gabelschaft eingeführt
werden, innerhalb des Gabelschaftes verspreizt werden, wodurch eine
Verbindung zwischen Gabelschaft und Gabelbrücke geschaffen werden kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrrad zu schaffen, bei
dem die Vorderradgabel auf besonders einfache und schnelle Weise,
insbesondere auch ohne Werkzeug, ausgetauscht werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Fahrrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß der Erfindung
weisen die Vorderradgabel an ihrem oberen Ende einen konischen Gabelschaftzapfen
und die Lenkkopfinnenhülse
einen konischen Aufnahmeraum auf, in den der Gabelschaftzapfen einführbar ist.
Weiterhin ist durch die Lenkkopfinnenhülse ein Gabelschaftzapfen-Halteelement in
Form einer Zugstange hindurchgeführt,
die an ihrem oberen Ende einen Exzenterschnellspannhebel aufweist,
der sich an einer oberen Stirnwand der Lenkkopfin nenhülse abstützt, so
dass durch ein Verschwenken des Exzenterschnellspannhebels über die
Zugstange eine den Gabelschaftzapfen im konischen Aufnahmeraum haltende
Zugkraft auf den Gabelschaftzapfen aufbringbar oder diese Zugkraft
aufhebbar ist.
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Der
erfindungsgemäße Schnellbefestigungsmechanismus
ermöglicht
ein einfaches und schnelles Austauschen der Vorderradgabel, so dass
ein derartiger Austausch auch für
den Laien ohne Weiteres möglich
ist. Das erneute Einstellen irgendwelcher Lenkkopflager entfällt hierbei
vollkommen. Weiterhin ist der erfindungsgemäße Schnellbefestigungsmechanismus
derart ausgebildet, dass das Auswechseln der Vorderradgabel vollkommen
werkzeuglos erfolgen kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform erstreckt
sich die Lenkkopfinnenhülse
durch den gesamten Lenkkopf hindurch, wobei der konische Aufnahmeraum
im unteren Endbereich der Innenhülse angeordnet
ist. Hierdurch kann einerseits die Lenkkopfinnenhülse auf
sehr stabile Weise im Lenkkopf gelagert und andererseits der Gabelschaft
sehr kurz ausgeführt
werden. Insbesondere ist es möglich, dass
der nach oben über
die Gabelbrücke
vorstehende Teil des Gabelschafts nur mehr aus dem konischen Gabelschaftzapfen
selbst besteht.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform wird
der konische Aufnahmeraum von einer Hülsenwand begrenzt, in der mindestens
eine seitliche Aussparung vorgesehen ist. Weiterhin ist am Gabelschaftzapfen
mindestens ein seitlicher Vorsprung vorgesehen, der formschlüssig in
die seitliche Aussparung der Hülsenwand
derart eingreift, dass eine Verdrehsicherung gegen ein Verdrehen
des Gabelschaftzap fens relativ zur Lenkkopfinnenhülse gebildet
wird. Hierdurch kann auf sehr einfache Weise ein Verdrehen des Gabelschaftzapfens
innerhalb des konischen Aufnahmeraums und damit ein Verdrehen der
Gabel relativ zur Lenkkopfinnenhülse
verhindert werden. Alternativ ist es möglich, mindestens eine seitliche
Aussparung am Gabelschaftzapfen und mindestens einen seitlichen
Vorsprung an der Lenkkopfinnenhülse
vorzusehen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform weist
die Zugstange ein unters, in den Gabelschaftzapfen einschraubbares
Ende auf. Mittels einer derartigen Zugstange ist einerseits das
Verbinden und Lösen
des Gabelschaftzapfens und damit der gesamten Vorderradgabel auf
besonders einfache und schnelle Weise möglich.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform erstreckt
sich der Gabelschaftzapfen von der Gabelbrücke nach oben. Dies bedeutet
mit anderen Worten, dass der Gabelschaftzapfen direkt auf die Gabelbrücke aufgesetzt
ist. Es ist jedoch auch möglich, dass
der Gabelschaftzapfen auf einem zusätzlichen, rohrförmigen Gabelschaftabschnitt
angeordnet ist, der sich von der Gabelbrücke aus nach oben erstreckt,
so dass der konische Gabelschaftzapfen zur Gabelbrücke beabstandet
ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
einen Fahrradrahmen mit einer hiervon getrennt dargestellten Vorderradgabel
gemäß der Erfindung,
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2:
das Detail II von 1 in vergrößerter Darstellung,
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3:
einen mittigen Vertikalschnitt durch den Fahrradrahmen und den Gabelschaftzapfen,
wobei die Vorderradgabel vom Lenkkopf getrennt ist und
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4:
eine Darstellung gemäß 3,
wobei die Vorderradgabel am Lenkkopf befestigt ist.
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Aus 1 ist
ein Fahrradrahmen 1 mit einem Oberrohr 2, einem
Unterrohr 3, einem Sitzrohr 4 und einem Lenkkopf 5 (Steuerrohr)
ersichtlich, an dem eine Vorderradgabel 6 befestigbar ist.
Bei der Vorderradgabel 6, die schematisch dargestellt ist,
kann es sich um eine starre Vorderradgabel oder um eine federnde
Teleskopgabel handeln.
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Um
die Vorderradgabel 6 auf einfache und schnelle Weise sowie
werkzeuglos am Lenkkopf 5 befestigen zu können, ist
ein Schnellbefestigungsmechanismus vorgesehen, der im Folgenden
anhand der 2 bis 4 erläutert wird.
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Der
Schnellbefestigungsmechanismus umfasst eine im Lenkkopf 5 drehbar
gelagerte Lenkkopfinnenhülse 7,
die im Wesentlichen rohrförmig
ausgebildet ist und sich durch den gesamten Lenkkopf 5 hindurch
erstreckt, wobei sie nach oben über
den Lenkkopf 5 hinausragt. Die Drehachse ist mit 17 bezeichnet.
Zwischen der Lenkkopfinnenhülse 7 und der
Innenwand des Lenkkopfs 5 sind nicht dargestellte Lager
vorgesehen, mit denen die Lenkkopfinnenhülse 7 axial und radial
im Lenkkopf 5 gelagert ist. Bei den Lagern kann es sich
um übliche
Wälzlager,
beispielsweise Kugellager, Kegelrollenlager, Nadellager oder Axial-Schrägkugellager
handeln. Im Bereich des oberen, übenden
Lenkkopf 5 hinausragenden Abschnitts der Lenkkopfinnenhülse 7 ist
diese mit einem nicht dargestellten Vorbau und damit mit dem Fahrradlenker
verbunden.
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Wie
aus den 3 und 4 ersichtlich,
besteht die Lenkkopfinnenhülse 7 aus
einem oberen, rohrförmigen
Abschnitt 8 und einem unteren Abschnitt 9, in
dem ein konischer Aufnahmeraum 10 für einen konischen Gabelschaftzapfen 11 der
Vorderradgabel 6 vorgesehen ist. Der konische Aufnahmeraum 10 ist
nach unten offen und verjüngt
sich nach oben. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Länge des
konischen Aufnahmeraums 10 etwa ein Viertel der Länge des
Lenkkopfs 5. Diese Länge des
Aufnahmeraums 10 kann jedoch in relativ weitem Umfang variieren.
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Der
konische Aufnahmeraum 10 ist von einer Hülsenwand 13 begrenzt,
die im unteren Endbereich zwei gegenüberliegende seitliche Aussparungen 14 aufweist.
Diese Aussparungen 14 erstrecken sich bis zum unteren Ende
der Lenkkopfinnenhülse 7 und sind
derart angeordnet und dimensioniert, dass zwei seitlich gegenüberliegende
seitliche Vorsprünge 15, die
am unteren Ende des konischen Gabelschaftzapfens 11 vorgesehen
sind, formschlüssig
in die seitlichen Aussparungen 14 eingreifen können, wenn
sich der Gabelschaftzap fen 11 im Aufnahmeraum 10 befindet.
Die seitlichen Aussparungen 14 und Vorsprünge 15 bilden
eine Verdrehsicherung, die ein Verdrehen des Gabelschaftzapfens 11 relativ
zur Lenkkopfinnenhülse 7 verhindert.
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Der
konische Gabelschaftzapfen 11 ist mit der Gabelbrücke 16 der
Vorderradgabel 6 fest verbunden und erstreckt sich von
dieser mittig längs
der Drehachse 17 nach oben. Der Konuswinkel des Gabelschaftzapfens 11 entspricht
genau demjenigen des Aufnahmeraums 10, so dass der Gabelschaftzapfen 11 spielfrei
in den Aufnahmeraum 10 eingesetzt werden kann.
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Um
den Gabelschaftzapfen 11 im Aufnahmeraum 10 zu
halten, ist ein Halteelement in Form einer Zugstange 18 vorgesehen,
die an ihrem unteren Ende einen mit einem Außengewinde 19 versehenen Gewindeendabschnitt 20 aufweist,
der in eine dazu passende Gewindebohrung 21 des Gabelschaftzapfens 11 eingeschraubt
werden kann.
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Die
Zugstange 18 ist in einem unteren Bereich in einer axialen
Lagerbohrung 22 der Lenkkopfinnenhülse 7 und in ihrem
oberen Endbereich in einer axialen Lagerbohrung 24 drehbar
und längs
verschiebbar gelagert, die in einem Kappenelement 23 vorgesehen
ist. Das Kappenelement 23 schließt die Lenkkopfinnenhülse 7 nach
oben stirnseitig ab.
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Am
oberen Ende der Zugstange 18 ist ein Exzenterschnellspannhebel 25 mittels
eines Querbolzens 26 schwenkbar angebracht. Der Exzenterschnellspannhebel 25 weist
ein Handhabungsteil 27 sowie eine exzentrisch zum Querbolzen 26 und
damit zur Schwenkachse angeordnete Exzenterfläche 28 auf, die mit
der Oberfläche
des Kappenelementes 23 zusammenwirkt. Durch ein Verschwenken
des Exzenterschnellspannhebels 25 in seine Verschlussstellung
kann somit die Zugstange 18 relativ zur Lenkkopfinnenhülse 7 axial
nach oben gezogen werden.
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Wie
aus den 3 und 4 ersichtlich,
erstreckt sich die Zugstange 18 mit ihrem unteren Gewindeendabschnitt 20 in
den Aufnahmeraum 10 hinein. Zur Verankerung des in den
Aufnahmeraum 10 eingeschobenen Gabelschaftzapfens 11 wird
der Gewindeendabschnitt 20 der Zugstange 18 zunächst bei
gelöstem
Exzenterschnellspannhebel 25 in die Gewindebohrung 21 eingeschraubt.
Die Einschraubtiefe wird so gewählt,
dass – nachdem
der Exzenterschnellspannhebel 25 in die Verschlussstellung
umgelegt worden ist – der
Gabelschaftzapfen 11 fest und spielfrei im Aufnahmeraum 10 gehalten
wird und dabei die Zugstange 18 derart unter Zugspannung steht,
dass sich der Exzenterschnellspannhebel 25 nicht mehr von
alleine lösen
kann. Das Befestigen der Vorderradgabel 6 am Lenkkopf 5 ist
auf diese Weise völlig
werkzeuglos möglich.
Zum Lösen
der Vorderradgabel 6 muss lediglich der Exzenterschnellspannhebel 25 in
seine Lösestellung
umgeschwenkt werden, worauf die Zugspannung der Zugstange 18 aufgehoben
wird und diese aus der Gewindebohrung 21 herausgeschraubt
werden kann. Es ist dann ohne weiteres möglich, den Gabelschaftzapfen 11 nach
unten aus dem Aufnahmeraum 10 zu entnehmen und die Vorderradgabel 6 vom
Lenkkopf 5 zu entfernen.
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Es
ist ersichtlich, dass mit Hilfe des erfindungsgemäßen Schnellbefestigungsmechanismus ein
Austausch der Vorderradgabel 6 möglich ist, ohne dass das mit
den Lenkkopflagern zusammenwirkende drehbare Teil, nämlich die
Lenk kopfinnenhülse 7, ausgebaut
werden muss. Es sind auf diese Weise keinerlei Manipulationen an
den Lenkkopflagern erforderlich.