DE102012105279B4 - Bicycle frame with a short rear triangle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Fahrräder und die Ausgestaltung von Fahrradrahmen, insbesondere für Mountainbikes, Treckingräder oder Rennräder. Im speziellen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Sattelrohre mit einer Abflachung, um Raum für einen Anlenkmechanismus des vorderen Umwerfers einer Kettenschaltung zu schaffen und auf diese Weise bei Fahrrädern, insbesondere bei Fahrrädern mit großen Rädern, wie beispielsweise 28-Zoll- oder 29-Zoll-Rädern bzw. 28''- oder 29''-Rädern, einen sehr kurzen bzw. kompakten Hinterbau des Fahrrades zu ermöglichen.Auf diese Weise kann der Abstand zwischen dem Hinterrad und dem Sattelrohr auf ein Minimum beschränkt werden. Somit kann das Hinterrad sehr dicht an das Sattelrohr herangerückt werden. Der Hinterbau des Fahrrades kann daher sehr kurz realisiert werden.The invention generally relates to bicycles and the design of bicycle frames, in particular for mountain bikes, trekking bikes or racing bikes. More particularly, the present invention relates to seat tubes with a flattening to provide space for a front derailleur linkage mechanism of a derailleur and thus on bicycles, particularly bicycles with large wheels such as 28" or 29" wheels or 28" or 29" wheels, to enable a very short or compact rear end of the bicycle. In this way, the distance between the rear wheel and the seat tube can be kept to a minimum. This allows the rear wheel to be pushed very close to the seat tube. The rear end of the bicycle can therefore be made very short.
Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Fahrräder und die Ausgestaltung von Fahrradrahmen für Mountainbikes. Im speziellen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Sattelrohre mit einer Abflachung, um Raum für einen Anlenkmechanismus des vorderen Umwerfers einer Kettenschaltung zu schaffen und auf diese Weise bei Fahrrädern, insbesondere bei Fahrrädern mit großen Rädern, wie beispielsweise 28-Zoll- oder 29-Zoll-Rädern bzw. 28''- oder 29''-Rädern, einen sehr kurzen bzw. kompakten Hinterbau des Fahrrades zu ermöglichen.The invention relates generally to bicycles and the design of bicycle frames for mountain bikes. More particularly, the present invention relates to seat tubes with a flattening to provide space for a front derailleur linkage mechanism of a derailleur and thus on bicycles, particularly bicycles with large wheels such as 28" or 29" Wheels or 28" or 29" wheels to enable a very short or compact rear end of the bicycle.
Fahrradrahmen herkömmlicher Bauweise umfassen typischerweise einen Fahrradrahmen, welcher zur Aufnahme weiterer Komponenten wie Vorder- und Hinterrad, Tretlageranordnung und Sitz ausgebildet ist. Ein Fahrradrahmen umfasst dabei häufig ein Ober- und ein Unterrohr, welche im Bereich der Aufnahme für eine Fahrradgabel miteinander verbunden sind. Diese Verbindung kann auch mittels eines weiteren Steuerrohrs ausgebildet sein. Auf der dem Hinterrad zugewandten Seite verbindet typischerweise ein Sattelrohr Ober- und Unterrohr miteinander.Bicycle frames of conventional design typically include a bicycle frame which is designed to accommodate additional components such as front and rear wheels, a bottom bracket assembly and a seat. A bicycle frame often includes a top tube and a bottom tube, which are connected to one another in the area of the mount for a bicycle fork. This connection can also be formed by means of a further control tube. On the side facing the rear wheel, a seat tube typically connects the top and bottom tubes.
Im Bereich der Verbindung zwischen Sattelrohr und Oberrohr ist dabei in der Regel eine Sitzanordnung zu finden. Diese kann beispielsweise als Sattel mit einer Sattelstütze ausgebildet sein, wobei die Sattelstütze in das Sattelrohr eingesteckt ist. Im unteren Bereich des Sattelrohrs, somit im Bereich der Verbindung zwischen Unterrohr und Sattelrohr, befindet sich in der Regel die Tretlageranordnung. Zudem ist in diesem Bereich des Fahrradrahmens häufig die Kettenstrebe bzw. Hinterachsschwinge, die der Aufnahme des Hinterrades dient, angeordnet. Ein derartiger Aufbau eines Fahrradrahmens wird häufig auch als Diamantrahmen bezeichnet.In the area of the connection between the seat tube and the top tube, there is usually a seat arrangement. This can be designed, for example, as a saddle with a seat post, the seat post being inserted into the seat tube. The bottom bracket assembly is usually located in the lower area of the seat tube, ie in the area of the connection between the down tube and the seat tube. In addition, the chain stay or rear axle swing arm, which serves to hold the rear wheel, is often arranged in this area of the bicycle frame. Such a construction of a bicycle frame is often also referred to as a diamond frame.
Die Größe des Vorder- und Hinterrades kann entsprechend der vorgesehenen Verwendung des Fahrrades ausgewählt werden, wobei hierdurch bedingt auch die geometrische Anordnung von Ober-, Unter- und Sattelrohr entsprechend ausgewählt werden kann. Unter geometrischer Anordnung ist hierbei die Länge der jeweiligen Rohre bzw. der daraus resultierende Winkelbereich zu verstehen, der jeweils zwischen den Mittelachsen von zwei miteinander verbundenen Rohren gebildet wird.The size of the front and rear wheels can be selected according to the intended use of the bicycle, which means that the geometric arrangement of the upper, lower and seat tube can also be selected accordingly. In this case, the geometric arrangement is to be understood as meaning the length of the respective tubes or the angular range resulting therefrom, which is formed in each case between the central axes of two tubes connected to one another.
In der Regel beeinflusst bzw. begrenzt die Auswahl der Radgröße die geometrischen Anordnungsmöglichkeiten des Fahrradrahmens.As a rule, the selection of the wheel size influences or limits the geometric arrangement possibilities of the bicycle frame.
Für bestimmte Verwendungen ist ein Trend hin zu Rädern mit größeren Durchmessern zu erkennen. So werden beispielsweise im Bereich der sogenannten Hardtail-Räder, also Fahrrädern, die keine hintere Dämpfung aufweisen, vermehrt größere Räder bis hin zu sogenannten 29"-Rädern eingesetzt. Derartige Fahrräder können etwa im Cross-Training, im MTB, im Trail und im Trecking eingesetzt werden.There is a trend towards larger diameter wheels for certain uses. For example, in the area of so-called hardtail bikes, i.e. bikes that have no rear damping, larger wheels up to so-called 29" bikes are increasingly being used. Bikes of this type can be used in cross-training, MTB, trail and trekking, for example be used.
Wesentliche Vorteile bei derartig großen Rädern liegen beispielsweise in einer höheren Traktion der großen Reifen aufgrund der längeren Aufstandsfläche. Vorteilhaft wirkt sich dieses bei Kurvenfahrten aus. Auch das Überrollverhalten über Hindernisse und damit die Sicherheit beim Fahren im Gelände ist somit deutlich verbessert. Aufgrund der besseren Spurtreue im Vergleich zu kleineren Rädern verhalten sich derartige Räder gutmütiger und komfortabler.Significant advantages of such large wheels are, for example, greater traction of the large tires due to the longer contact area. This has an advantageous effect when cornering. The rollover behavior over obstacles and thus the safety when driving off-road is thus significantly improved. Due to the better directional stability compared to smaller wheels, such wheels behave more forgiving and more comfortable.
Aufgrund der Größe der Räder ergeben sich allerdings geometrische Besonderheiten bei der Anordnung der Rohre, insbesondere im Bereich der Hinterrad-Aufnahme.Due to the size of the wheels, however, there are geometric peculiarities in the arrangement of the tubes, especially in the area of the rear wheel mount.
Das Hinterrad eines derartigen Fahrrades ist typischerweise über die Hinterachsschwinge bzw. Kettenstrebe mit dem Sattelrohr verbunden. Zwischen dem Sattelrohr und der Hinterachsschwinge liegt dabei ein Winkel, der häufig in einem Bereich von etwa 63° bis 75° liegt. Da das Hinterrad einen bestimmten Abstand zu dem Sattelrohr aufweisen muss, um sich frei drehen zu können, beeinflusst die Größe des Hinterrades somit diesen Winkelbereich. Wird beispielsweise anstelle eines 26"-Rades oder eines 28"-Rades ein 29"-Rad eingebaut, so ist typischerweise dieser Winkelbereich zu vergrößern, um einen gleichen Abstand zwischen Rad und Sattelrohr zu gewährleisten.The rear wheel of such a bicycle is typically connected to the seat tube via the rear axle swing arm or chain stay. There is an angle between the seat tube and the rear axle rocker which is often in the range of about 63° to 75°. Since the rear wheel has to be at a certain distance from the seat tube in order to be able to rotate freely, the size of the rear wheel thus influences this angular range. If, for example, a 29" wheel is installed instead of a 26" wheel or a 28" wheel, this angular range must typically be increased in order to ensure the same distance between the wheel and the seat tube.
Hierdurch vergrößert sich der Abstand zwischen Hinterrad und Fahrradrahmen. Infolgedessen wird das Fahrrad in seiner Längsausdehnung größer. Für bestimmte Einsatzbereiche von Fahrrädern, beispielsweise bei Fahrrädern, die für Geländefahrten vorgesehen sind, ist dieses ungünstig, da die Wendigkeit des Fahrrades verringert wird. Auch aus Gründen einer optimalen Gewichtsverteilung beim Fahren wird häufig ein eher kleiner Winkel gewünscht, der nicht größer als etwa 75° ist.This increases the distance between the rear wheel and the bicycle frame. As a result, the bicycle becomes larger in its longitudinal extent. This is unfavorable for certain areas of use of bicycles, for example bicycles that are intended for off-road driving, since the maneuverability of the bicycle is reduced. Also for reasons of optimal weight distribution when driving, a rather small angle is often desired, which is not greater than about 75°.
Erschwerend kommt hinzu, dass derartige Fahrräder häufig über Kettenschaltungen verfügen. Eine Kettenschaltung umfasst dabei typischerweise eine vordere und eine hintere Schaltvorrichtung, die jeweils ein oder mehrere Zahnrädern bzw. Kettenblätter aufweist. Die vordere Schaltvorrichtung weist dabei die besagten Kettenblätter sowie einen Umwerfer auf, der den Lauf der Kette bei mehreren Kettenblättern steuert. Insbesondere bei Mountainbikes oder Treckingrädern kann dieser Umwerfer oberhalb der Kettenblätter angeordnet sein. Häufig ist er dabei an dem Sattelrohr befestigt.To make matters worse, such bicycles often have derailleur gears. A derailleur typically includes a front and a rear shifting device, each having one or more gears or chainrings. The front shifting device has the said chainrings and a derailleur that controls the running of the chain when there are several chainrings. In mountain bikes or trekking bikes in particular, this derailleur can be arranged above the chainrings. It is often attached to the saddle tube.
Aufgrund der Baugröße des Umwerfers sowie der beschränkten Platzverhältnisse zwischen Hinterrad und Sattelrohr ist insbesondere bei großen Rädern nicht ausreichend Platz zwischen Hinterrad und Sattelrohr, um einen kleineren Winkelbereich zwischen Sattelrohr und Hinterachsschwinge zu realisieren.Due to the size of the front derailleur and the limited space between the rear wheel and the seat tube, there is not enough space between the rear wheel and the seat tube, especially with large bikes, to achieve a smaller angular range between the seat tube and the rear axle swingarm.
Fahrradrahmen mit einer Ausnehmung im Sitzrohr sind aus folgenden Dokumenten bekannt:
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, einen kurzen bzw. kompakten Fahrradrahmen für die Aufnahme von 26"-Rädern oder 28"-Rädern oder 29"-Rädern zur Verfügung zu stellen, insbesondere einen Fahrradrahmen für Mountainbikes oder Treckingräder, der einen kurzen Hinterbau aufweist. The object of the present invention is therefore to provide a short or compact bicycle frame for accommodating 26" wheels or 28" wheels or 29" wheels, in particular a bicycle frame for mountain bikes or trekking bikes which has a short rear structure .
Diese Aufgabe wird bereits vollständig gelöst durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1. Die abhängigen Schutzansprüche beschreiben weitere bevorzugte Ausführungsformen.This object is already completely solved by the features of claim 1. The dependent claims describe further preferred embodiments.
Die Erfindung betrifft einen Fahrradrahmen mit Kettenschaltung für Mountainbikes, umfassend ein Ober-, ein Sattel- und ein Unterrohr, wobei Sattel- und Unterrohr im Bereich der Tretlageraufnahme miteinander verbunden sind, und einen Umwerfer, wobei der Umwerfer vorzugsweise im Bereich oder oberhalb der Tretlageraufnahme angeordnet ist. Das Sattelrohr weist dabei eine Abflachung auf, um genügend Raum für die Aufnahme eines Anlenkmechanismus des Umwerfers zu schaffen.The invention relates to a bicycle frame with derailleur gears for mountain bikes, comprising a top tube, a saddle tube and a down tube, with the seat tube and down tube being connected to one another in the area of the bottom bracket mount, and a derailleur, with the front derailleur preferably being arranged in the area or above the bottom bracket mount is. The saddle tube is flattened to create enough space to accommodate a linkage mechanism for the front derailleur.
Hierdurch entsteht zusätzlicher Raum zwischen Sattelrohr und Hinterrad. Insbesondere wird der Bereich bzw. freie Raum zwischen Sattel- bzw. Sitzrohr und Hinterrad in dem Bereich des engsten Abstandes zueinander nicht durch ein Einschwenken des Anlenkmechanismus des Umwerfers zusätzlich verkleinert. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen Hinterrad und dem Sattelrohr auf ein Minimum beschränkt werden. Somit kann das Hinterrad sehr dicht an das Sattelrohr herangerückt werden. Der Hinterbau des Fahrrades kann daher sehr kurz realisiert werden.This creates additional space between the seat tube and the rear wheel. In particular, the area or free space between the saddle or seat tube and the rear wheel in the area of the narrowest distance from one another is not additionally reduced by swiveling in the linkage mechanism of the derailleur. In this way, the distance between the rear wheel and the seat tube can be kept to a minimum. This allows the rear wheel to be pushed very close to the seat tube. The rear end of the bicycle can therefore be made very short.
Die Kettenschaltung eines Fahrrades umfasst typischerweise mehrere Zahnräder an der Nabe des Hinterrades, ein oder mehrere Zahnräder, welche nebeneinander an der Tretkurbel angeordnet sind, eine Antriebskette sowie je eine Schaltvorrichtung für an den vorderen und hinteren Zahnrädern. Die Schaltvorrichtung hat die Aufgabe, den Lauf der Antriebskette über die unterschiedlichen Zahnräder zu steuern. Die vordere Schaltvorrichtung wird auch als Umwerfer bezeichnet; die an der Tretlagerkurbel angeordneten Zahnräder als Kettenblätter.The derailleur of a bicycle typically includes several gears on the hub of the rear wheel, one or more gears, which are arranged next to each other on the pedal crank, a drive chain and a switching device for each of the front and rear gears. The switching device has the task of controlling the running of the drive chain via the different gears. The front shifter is also known as the derailleur; the gears arranged on the bottom bracket crank as chainrings.
Der Umwerfer verfügt typischerweise über eine Schaltschwinge, die über einen Anlenkmechanismus mit dem Fahrrad verbunden ist. Dabei umfaßt die Schaltschwinge sogenannte Kettenrädchen oder -röllchen, welche die Antriebskette führen. Diese Bauteile werden häufig auch als Kettenführung bezeichnet. Der Anlenkmechanismus hat die Aufgabe, die Schaltschwinge seitlich zu verschieben, so dass die Antriebskette auf das jeweils gewünschte Kettenblatt geführt wird. Die seitliche Verschiebung erfolgt somit annähernd senkrecht zur Längsachse des Fahrrades bzw. annähernd parallel zur Achse des Tretlagers. Über eine Schaltzugführung und eine Feder bewegt der Anlenkmechanismus die Schaltschwinge zwischen dem dem Fahrradrahmen am dichtesten angeordneten Kettenblatt und dem am weitesten entfernten.The derailleur typically has a shifter linkage that is connected to the bicycle via a linkage mechanism. The shift rocker includes so-called chain wheels or rollers, which guide the drive chain. These components are also often referred to as chain guides. The linkage mechanism has the task of shifting the shifting rocker sideways so that the drive chain is guided to the desired chainring. The lateral displacement is thus approximately perpendicular to the longitudinal axis of the bicycle or approximately parallel to the axis of the bottom bracket. Using a gear cable guide and a spring, the linkage mechanism moves the shifting rocker between the chainring that is closest to the bicycle frame and the chainring that is furthest away.
Bei Mountainbikes, welche für Geländefahrten geeignet sind, wird der Umwerfer bevorzugt im Bereich oder oberhalb der Tretlageraufnahme angeordnet. Besonders bevorzugt sind daher der Anlenkmechanismus sowie die Schaltschwinge bzw. die Kettenführung oberhalb der Tretlageraufnahme ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß die Bodenfreiheit zwischen Vorder- und Hinterrad nicht durch die Schaltschwinge bzw. den Anlenkmechanismus vermindert wird. Der Umwerfer kann beispielsweise mit dem Sattelrohr an seinem tretlagerseitigen Ende oder direkt mit der Tretlageraufnahme verbunden werden.In the case of mountain bikes, which are suitable for off-road riding, the front derailleur is preferably arranged in the area or above the bottom bracket mount. The articulation mechanism and the shift rocker or the chain guide are therefore particularly preferably designed above the bottom bracket mount. This has the advantage that the ground clearance between the front and rear wheels is not reduced by the rocker arm or the linkage mechanism. The front derailleur can be connected, for example, to the seat tube at its bottom bracket end or directly to the bottom bracket mount.
Bei einem derartig angeordneten Umwerfer bewegt der Anlenkmechanismus die Schaltschwinge entlang einer Bahn oder Linie, die annähernd in Richtung der Achse des Tretlagers verläuft. Um dabei die Schaltschwinge zu dem dem Fahrradrahmen am dichtesten gelegenen Kettenblatt zu führen, wird der Anlenkmechanismus dabei häufig in den Raum zwischen Hinterrad und Sattelrohr bewegt bzw. geschwenkt.With a derailleur arranged in this way, the linkage mechanism moves the shifting linkage along a path or line which runs approximately in the direction of the axis of the bottom bracket. In order to guide the rocker arm to the chain ring closest to the bicycle frame, the linkage mechanism is often moved or pivoted into the space between the rear wheel and the seat tube.
Bei herkömmlicher Bauweise eines Fahrrades mit beispielsweise einer Diamant-Rahmenanordnung führt dieses zu einer Raumreduzierung zwischen Hinterrad und Sattelrohr und somit zu der Notwendigkeit, die Hinterachsschwinge entsprechend zu verlängern und/oder den Winkelbereich zwischen der Mittelachse des Sattelrohrs sowie der Mittelachse der Hinterachsschwinge zu vergrößern. Die Hinterachsschwinge wird häufig auch als Kettenstrebe bezeichnet. Zusammen mit der Sitzstrebe kann sie den Hinterbau eines Fahrrades ausbilden.In the conventional construction of a bicycle with, for example, a diamond frame arrangement, this leads to a reduction in space between the rear wheel and seat tube and thus to the need to lengthen the rear axle swing arm accordingly and/or to increase the angular range between the center axis of the seat tube and the center axis of the rear axle swing arm. The rear axle swing arm is also often referred to as a chainstay. Together with the seat stay, it can form the rear triangle of a bicycle.
Erfindungsgemäß weist daher das Sattelrohr eine Abflachung auf, um diesen Raum zu schaffen. Der Anlenkmechanismus kann somit in diesen durch die Abflachung des Sattelrohrs geschaffenen Raum bewegt werden, ohne den Zwischenraum zwischen Sattelrohr und Hinterrad so stark zu reduzieren, dass der Freilauf des Hinterrades beeinträchtigt wird. Besonders vorteilhaft ist diese Ausgestaltung, wenn große Hinterräder verwendet werden. Bevorzugt weisen daher Fahrradrahmen, welche mit 26"-Rädern oder 28"-Rädern oder besonders bevorzugt mit 29"-Rädern bestückt werden, Sattelrohre mit einer erfindungsgemäßen Abflachung auf. Hierdurch kann die Erfordernis nach einer Verlängerung der Hinterachsschwinge und/oder einer Vergrößerung des Winkelbereiches zwischen der Mittelachse des Sattelrohrs sowie der Mittelachse der Hinterachsschwinge entweder ganz vermieden oder zumindest im Umfang deutlich vermindert werden.According to the invention, therefore, the saddle tube has a flattening in order to create this space. The articulation mechanism can thus in this through The space created by the flattening of the seat tube can be moved without reducing the space between the seat tube and the rear wheel so much that the freewheeling of the rear wheel is impaired. This configuration is particularly advantageous when large rear wheels are used. Bicycle frames that are equipped with 26" wheels or 28" wheels or particularly preferably with 29" wheels therefore preferably have saddle tubes with a flattening according to the invention between the central axis of the seat tube and the central axis of the rear axle swing arm can either be completely avoided or at least significantly reduced in scope.
Vorteilhafterweise ist die Abflachung auf der dem Hinterrad zugewandten Seite des Sattelrohrs ausgebildet, da die Schaltschwinge auf der der Hinterachsnabe zugewandten Seite der Tretlagerbaugruppe angeordnet ist.Advantageously, the flattening is formed on the side of the saddle tube facing the rear wheel, since the rocker arm is arranged on the side of the bottom bracket assembly facing the rear axle hub.
Die Abflachung ist in Richtung des Hinterrades offen, um genügend Raum für den Anlenkmechanismus zu schaffen.The flat is open towards the rear wheel to create enough space for the linkage mechanism.
Der Umwerfer kann dabei oberhalb der Tretlagerbaugruppe mit dem Sattelrohr verbunden sein, beispielsweise über eine Schellenmontage. Über eine sogenannte Direct-Mount-Befestigung kann der Umwerfer auch direkt mit der Tretlagerbaugruppe verbunden sein. Vorteilhaft ist es daher, die Abflachung des Sattelrohrs im Bereich des tretlagerseitigen Endes auszubilden.The front derailleur can be connected to the saddle tube above the bottom bracket assembly, for example via a clamp assembly. The front derailleur can also be connected directly to the bottom bracket assembly via a so-called direct mount attachment. It is therefore advantageous to form the flattening of the seat tube in the area of the bottom bracket end.
Das Sattelrohr weist eine Länge auf, die sich entlang einer Linie zwischen Tretlageraufnahme und Verbindung mit dem Oberrohr bemisst und somit entlang der Mittenachse des Sattelrohrs verläuft. In Längsrichtung des Fahrrades gesehen weist das Sattelrohr eine Breite und in Richtung der Achse des Tretlagers gesehen eine Tiefe auf. Im Falle eines rotationssymmetrischen Sattelrohrs sind die Größen Breite und Tiefe identisch und werden durch den Radius festgelegt.The seat tube has a length that is measured along a line between the bottom bracket mount and the connection to the top tube and thus runs along the central axis of the seat tube. Seen in the longitudinal direction of the bicycle, the seat tube has a width and seen in the direction of the axis of the bottom bracket has a depth. In the case of a rotationally symmetrical seat tube, the width and depth are identical and are determined by the radius.
Das Sattelrohr kann dabei als Hohlrohr mit unterschiedlichen Querschnittsformen ausgebildet sein, beispielsweise mit kreisförmiger, querovaler, rechteckiger oder elliptischer Querschnittsfläche. Dabei kann die Querschnittsform auch über die Länge des Sattelrohrs unterschiedlich ausgebildet sein.The seat tube can be designed as a hollow tube with different cross-sectional shapes, for example with a circular, transversely oval, rectangular or elliptical cross-sectional area. The cross-sectional shape can also be designed differently over the length of the seat tube.
Durch die Abflachung des Sattelrohrs wird die Form der Querschnittsfläche in dem besagten Bereich verändert.Due to the flattening of the seat tube, the shape of the cross-sectional area is changed in said area.
Die Abflachung kann unterschiedlich ausgeführt sein. So kann etwa die Breite des Sattelrohrs reduziert werden, wobei die Größe der Querschnittsfläche beibehalten oder ebenfalls reduziert werden kann. Wird beispielsweise durch einen Umformprozess die Breite des Rohrs in dem besagten Bereich reduziert, so kann gleichzeitig die Tiefe des Rohrs aufgeweitet und somit erhöht werden. Hierdurch kann die Querschnittsfläche des Sattelrohrs konstant über die Länge gehalten werden. Dieses kann vorteilhaft sein, um beispielsweise eine ausreichend hohe Biege- und Torsionssteifigkeit auch in dem abgeflachten Bereich zu gewährleisten. Die Abflachung kann aber auch durch beispielsweise eine Bohrung senkrecht zur Mittenachse des Sattelrohres erfolgen, wodurch die Querschnittsfläche des Sattelrohres an der Stelle der Abflachung reduziert wird.The flattening can be designed differently. For example, the width of the saddle tube can be reduced, while the size of the cross-sectional area can be retained or also reduced. If, for example, the width of the tube is reduced in said area by a forming process, the depth of the tube can be widened and thus increased at the same time. As a result, the cross-sectional area of the saddle tube can be kept constant over the length. This can be advantageous in order, for example, to ensure sufficiently high flexural and torsional rigidity in the flattened area as well. However, the flattening can also be effected, for example, by a borehole perpendicular to the central axis of the saddle tube, as a result of which the cross-sectional area of the saddle tube is reduced at the point of the flattening.
Vorteilhafterweise wird die Abflachung entsprechend groß dimensioniert, um zumindest einem Teil des einschwenkenden Anlenkmechanismus Raum zu geben. Zumindest ist die Abflachung so groß zu wählen, dass eine Kollision des Hinterrades mit dem Sattelrohr und/oder dem Anlenkmechanismus des Umwerfers sicher ausgeschlossen werden kann. Andererseits soll hierdurch die Breite des Sattelrohrs in dem abgeflachten Bereich nicht zu stark reduziert werden, um auch in diesem Bereich, in dem sehr hohe Torsions- und Biegekräfte wirken können, eine ausreichende Stabilität gewährleisten zu können.Advantageously, the flattening is dimensioned to be correspondingly large, in order to give space to at least part of the articulation mechanism that pivots in. At the very least, the flattening should be large enough to ensure that the rear wheel cannot collide with the seat tube and/or the linkage mechanism of the front derailleur. On the other hand, this should not reduce the width of the saddle tube too much in the flattened area, in order to be able to ensure sufficient stability in this area, in which very high torsional and bending forces can act.
Die Größe der Abflachung des Sattelrohrs ergibt sich somit aus der für die Aufnahme des Anlenkmechanismus erforderlichen Platzverhältnisse einerseits sowie aus den Belastungswerten des Fahrrades bei den vorgesehenen Verwendungen und den entsprechenden Materialwerten des Sattelrohrs andererseits.The size of the flattening of the seat tube is thus determined by the space required for accommodating the linkage mechanism on the one hand and by the load values of the bicycle for the intended uses and the corresponding material values of the seat tube on the other.
Bezüglich der Ausdehnung der Abflachung in Längsrichtung des Sattelrohrs wird diese vorteilhafterweise eher gering gewählt. Als vorteilhaft hat sich weiterhin gezeigt, wenn die Reduzierung der Breite des Sattelrohrs in einem Bereich von 1 bis 40%, bevorzugt von 5 bis 30% und besonders bevorzugt von 10 bis 25% liegt. Die Prozentwerte beziehen sich dabei auf die Relation zu den nicht abgeflachten Bereichen des Sattelrohrs.With regard to the extent of the flattening in the longitudinal direction of the seat tube, this is advantageously selected to be rather small. It has also been shown to be advantageous if the reduction in the width of the seat tube is in a range from 1 to 40%, preferably from 5 to 30% and particularly preferably from 10 to 25%. The percentage values refer to the relation to the non-flattened areas of the saddle tube.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Hinterachsschwinge zur Aufnahme des Hinterrades mit dem Fahrradrahmen im Bereich der Tretlageraufnahme verbunden. Zwischen der Mittelachse der Hinterachsschwinge und der Mittelachse des Sattelrohrs ist dabei ein Winkel α ausgebildet. Die minimale Größe des Winkels α hängt dabei mit der Größe des Hinterrades zusammen, da zwischen Hinterrad und Sattelrohr ein ausreichender Raum für einen kollisionsfreien Lauf des Hinterrades sichergestellt sein muß. Je größer das Hinterrad, desto größer wird typischerweise der Winkel gewählt. Bei für 26"- oder 28"-Räder ausgelegten Rahmen liegt dieser Winkel in einem Bereich von etwa α = 65° bis α = 75°, vorzugsweise bei α = 72°.In a preferred embodiment, the rear axle swing arm is connected to the bicycle frame in the area of the bottom bracket mount to accommodate the rear wheel. An angle α is formed between the central axis of the rear axle swing arm and the central axis of the seat tube. The minimum size of the angle α depends on the size of the rear wheel, since there is sufficient space between the rear wheel and the seat tube for the rear wheel to run without colliding must be provided. The larger the rear wheel, the larger the angle is typically chosen. In the case of frames designed for 26" or 28" wheels, this angle is in a range from approximately α=65° to α=75°, preferably α=72°.
Um so überraschender ist es, daß durch die erfindungsgemäße Abflachung ein Fahrradrahmen zur Verfügung gestellt werden kann, der für die Aufnahme eines 29"-Rades als Hinterrad geeignet ist und bei dem dieser Winkel in einem Bereich von α < 72°, vorzugsweise α = 70° oder weniger ausgebildet ist. Hierdurch kann der Rahmen sehr kurz gehalten werden.It is all the more surprising that the flattening according to the invention makes it possible to provide a bicycle frame which is suitable for receiving a 29" wheel as the rear wheel and in which this angle is in a range of α<72°, preferably α=70° ° or less, allowing the frame to be kept very short.
In einer besonderen Ausführungsform wird die Tretlagerbaugruppe sehr weit nach unten versetzt. Die Achse des Tretlagers liegt somit deutlich tiefer als die der Hinterachsnabe. Dabei legt eine Gerade, die durch das Zentrum der Achse des Tretlagers sowie durch das Zentrum der Hinterachsnabe verläuft sowie eine Horizontale durch eben dieses Zentrum der Hinterachsnabe einen weiteren Winkel β fest. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der Winkel β zwischen β = 0° und β = 15°, bevorzugt zwischen β = 5° und β = 10° und besonders bevorzugt zwischen β = 5° und β = 8° oder bei β = 6° liegt.In a particular embodiment, the bottom bracket assembly is offset very far down. The axis of the bottom bracket is therefore significantly lower than that of the rear axle hub. A straight line that runs through the center of the axle of the bottom bracket and through the center of the rear axle hub and a horizontal line through this very center of the rear axle hub define a further angle β. It has been found to be particularly advantageous if the angle β is between β=0° and β=15°, preferably between β=5° and β=10° and particularly preferably between β=5° and β=8° or at β= 6°.
Durch das Versetzen der Tretlagerbaugruppe nach unten gelingt es, den Winkel α nochmals zu reduzieren. Auf diese Weise kann ein Fahrradrahmen zur Verfügung gestellt werden, bei dem der Winkel α weniger als 69° beträgt. So kann ein Rahmen zur Verfügung gestellt werden, bei dem der Winkel α bevorzugt <= 68° und besonders bevorzugt α <= 66° beträgt.By shifting the bottom bracket assembly downwards, it is possible to reduce the angle α even further. In this way, a bicycle frame can be made available in which the angle α is less than 69°. A frame can thus be made available in which the angle α is preferably <=68° and particularly preferably α<=66°.
Diese Versetzung der Tretlageranordnung ist besonders vorteilhaft, wenn die Neigung des Sattelrohrs bzw. der Sitzrohrwinkel, also der Winkel der Mittelachse des Sattelrohrs gegenüber der Horizontalen weitgehend konstant gehalten werden soll. Aus ergonomischen Gründen ist die Beibehaltung der Neigung des Sattelrohrs häufig bevorzugt. This displacement of the bottom bracket arrangement is particularly advantageous if the inclination of the seat tube or the seat tube angle, ie the angle of the central axis of the seat tube with respect to the horizontal, is to be kept largely constant. For ergonomic reasons, maintaining the slant of the seat tube is often preferred.
Zudem kann auf diese Weise auch die Grundanordnung des Rahmens bezüglich der Längen und/oder der Winkel zwischen Sattel-, Ober- und Unterrohr weitgehend unverändert beibehalten werden. Dieses ist auch aus Kostenaspekten sehr vorteilhaft, da auf diese Weise die Anzahl der zu fertigenden Varianten und vorzuhaltenden Bauteile bzw. Rahmenbaugruppen minimiert werden kann.In addition, in this way the basic arrangement of the frame with regard to the lengths and/or the angles between the seat tube, top tube and down tube can be retained largely unchanged. This is also very advantageous from the point of view of costs, since in this way the number of variants to be manufactured and components or frame assemblies to be kept available can be minimized.
Umwerfer, insbesondere mittels einer Direct-Mount-Befestigung an der Tretlagerbaugruppe befestigte Umwerfer, weisen häufig einen Winkelbereich α auf, innerhalb dessen sie optimal betrieben werden können. So gibt es beispielsweise typische Umwerfer, die für einen Winkelbereich von α >= 66° bis α <= 69° ausgelegt sind. Verkleinert sich nun der Winkel α zwischen Sattelrohr und Hinterachsschwinge aufgrund der nach unten versetzten Tretlagerbaugruppe, so können derartige Umwerfer häufig nicht mehr optimal eingesetzt werden bzw. müssten in einem nicht optimalen Winkelbereich betrieben werden.Front derailleurs, in particular front derailleurs fastened to the bottom bracket assembly by means of a direct mount fastening, often have an angular range α within which they can be optimally operated. For example, there are typical front derailleurs that are designed for an angular range from α >= 66° to α <= 69°. If the angle α between the seat tube and the rear-axle swingarm decreases due to the bottom bracket assembly being offset downwards, such derailleurs can often no longer be used optimally or would have to be operated in a non-optimal angle range.
Gemäß der Erfindung wird daher der Umwerfer, insbesondere der mittels einer Direct-Mount-Befestigung an der Tretlagerbaugruppe montierte Umwerfer, im Uhrzeigersinn um einen Winkel Y um die Mitte des Tretlagers gedreht befestigt. Der Umwerfer wird bevorzugt dergestalt gedreht, dass der für einen optimalen Betrieb des Umwerfers geeignete Winkelbereich wieder erreicht wird. Somit kann die Reduzierung des Winkelbereiches α durch die Versetzung der Tretlagerbaugruppe wieder kompensiert werden. Auf diese Weise können besonders vorteilhaft auch diejenigen Umwerfer eingesetzt werden, die andernfalls aufgrund der vertikalen Versetzung des Umwerfers nicht mehr aufgrund ihres Betriebs-Winkelbereiches geeignet wären.According to the invention, therefore, the derailleur, particularly the derailleur mounted to the bottom bracket assembly by means of a direct mount fastener, is mounted rotated clockwise through an angle Y about the center of the bottom bracket. The derailleur is preferably rotated in such a way that the angular range suitable for optimal operation of the derailleur is again reached. In this way, the reduction in the angular range α can be compensated for again by the displacement of the bottom bracket assembly. In this way, those derailleurs can also be used to particular advantage which would otherwise no longer be suitable due to their operating angle range due to the vertical displacement of the derailleur.
Beträgt der Winkel α beispielsweise nach der Versetzung des Tretlagers α = 64,5°, so kann durch eine Drehung des Umwerfers um die Mitte des Tretlagers um den Winkel Y = 3° im Uhrzeigersinn ein Winkel für den Betrieb des Umwerfers von α = 67,5° = 64,5° + 3° realisiert werden.For example, if the angle α is α = 64.5° after the bottom bracket has been moved, then by rotating the derailleur around the center of the bottom bracket by the angle Y = 3° clockwise, an angle for the operation of the derailleur of α = 67, 5° = 64.5° + 3° can be realized.
Hierdurch können besonders vorteilhaft handelsübliche Umwerfer auch für einen Fahrradrahmen mit einem tiefer gesetzten Tretlager verwendet werden. Besonders bevorzugt weist daher die Abflachung des Sattelrohrs ausreichend Raum auf, um auch bei einem entsprechend gedrehten Umwerfer ausreichend Raum für den Anlenkmechanismus zu bieten. Der Umwerfer wird dabei in einem Umfang von 0,5° bis 5° im Uhrzeigersinn gedreht.As a result, commercially available derailleurs can also be used particularly advantageously for a bicycle frame with a lowered bottom bracket. Therefore, the flattening of the saddle tube particularly preferably has sufficient space in order to offer sufficient space for the linkage mechanism even with a correspondingly rotated front derailleur. The front derailleur is rotated clockwise by 0.5° to 5°.
Die erfindungsgemäße Abflachung des Sattelrohrs bietet somit Raum für das Einschwenken des Anlenkmechanismus eines im Uhrzeigersinn gedrehten Umwerfers und ermöglicht es auf diese Weise, die Tretlagerbaugruppe vertikal tiefer zu setzen.The flattening of the saddle tube according to the invention thus offers space for the pivoting mechanism of a clockwise rotated front derailleur and in this way makes it possible to place the bottom bracket assembly vertically lower.
Somit kann ein Fahrradrahmen mit einem verbesserten Rollwiderstand, einem besseren Überrollverhalten über Hindernisse und einem höheren Komfort durch Verwendung großer Räder, insbesondere von 29"-Rädern, hergestellt werden, der sich durch eine besonders kompakte Bauform auszeichnet.It is thus possible to produce a bicycle frame with improved rolling resistance, better rolling behavior over obstacles and greater comfort through the use of large wheels, in particular 29" wheels, which is characterized by a particularly compact design.
Mit dem erfindungsgemäßen Fahrradrahmen kann ein Fahrrad mit 26"-Rädern oder 28"-Rädern oder 29"-Rädern zur Verfügung gestellt werden, welches einen Abstand der vorderen und der hinteren Radnabe in einem Bereich von 90 bis 120 cm, bevorzugt in einem Bereich von 95 bis 117 cm, besonders bevorzugt von 100 cm aufweist.With the bicycle frame according to the invention, a bicycle with 26" wheels or 28" wheels or 29" wheels can be made available which has a distance between the front and the rear Wheel hub in a range from 90 to 120 cm, preferably in a range from 95 to 117 cm, particularly preferably 100 cm.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der dargestellten Ausführungsbeispiele und den angefügten Ansprüchen.Further details of the invention result from the description of the illustrated exemplary embodiments and the appended claims.
Die Zeichnungen zeigen:The drawings show:
-
1 eine Übersichtszeichnung eines Fahrrades mit einer Rahmenanordnung in Diamantform,1 an overview drawing of a bicycle with a diamond shape frame assembly, -
2 eine schematische Darstellung einer Tretlagerbaugruppe mit einem abgeflachten Sattelrohr,2 a schematic representation of a bottom bracket assembly with a flattened seat tube, -
3 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Sattelrohrs mit einer Abflachung sowie eine Darstellung von Querschnittsformen des Sattelrohrs,3 a schematic representation of a section of a saddle tube with a flat area and a representation of cross-sectional shapes of the saddle tube, -
4 eine schematische Darstellung einer Hinterrad-Baugruppe für ein 26"-Rad und4 a schematic representation of a rear wheel assembly for a 26" wheel and -
5 eine schematische Darstellung einer Hinterrad-Baugruppe für ein 29"-Rad.5 a schematic representation of a rear wheel assembly for a 29" wheel.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDetailed description of preferred embodiments
Bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen bezeichnen um der Klarheit willen gleiche Bezugszeichen im Wesentlichen gleiche Teile in oder an diesen Ausführungsformen.In the following detailed description of preferred embodiments, like reference characters designate substantially like parts in or on these embodiments for the sake of clarity.
Der Winkel α zeigt den Winkelbereich zwischen der Mittelachse des Sattelrohrs 11 und der Mittelachse der Hinterachsschwinge 15. Bei dem gezeigten Fahrradrahmen beträgt der Winkel α = 72°.The angle α shows the angular range between the central axis of the
In
Das Sattelrohr 11 weist dabei in dem tretlagerseitigen Bereich eine Abflachung 21 auf. Diese Abflachung reduziert die Breite des Sattelrohrs in diesem Bereich. Dabei ist die Breite des Sattelrohrs in dem nicht abgeflachten Bereich A größer als in dem besagten Bereich mit der Abflachung B.The
Durch die erfindungsgemäße Abflachung wird zwischen einem Hinterrad 20 und dem Sattelrohr 11 ein Raum geschaffen, in den der Anlenkmechanismus des Umwerfers einschwenken kann. Ein Ausschnitt eines Anlenkmechanismus ist im Schnitt 23 dargestellt. Der Umwerfer und die Schaltschwinge sind nicht dargestellt. Durch die Abflachung des Sattelrohrs kann der Anlenkmechanismus frei in den Raum zwischen Hinterrad und Sattelrohr einschwenken, ohne dabei Sattelrohr oder Hinterrad zu berühren. In dem abgebildeten Beispiel beträgt der Winkel α = 66°.Due to the flattening according to the invention, a space is created between a
Das Sattelrohr kann ebenso weitere rundhohlrohrartige Profile, etwa elliptische oder ovale Querschnittsformen, aufweisen.The saddle tube can also have other round hollow tube-like profiles, such as elliptical or oval cross-sectional shapes.
In
Bei einer derartigen Anordnung des Hinterradaufbaus beträgt der vertikale Abstand D1 des Zentrums der Achse der Tretlageraufnahme zur Horizontalen durch das Zentrum der Achse des Hinterrades etwa D1 = 30 mm.With such an arrangement of the rear wheel assembly, the vertical distance is D1 from the center of the axis of the bottom bracket mount to the horizon talen through the center of the axle of the rear wheel about D1 = 30 mm.
Hierdurch vergrößert sich ebenso der Winkel β. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der Winkel β zwischen β = 0° und β = 15°, bevorzugt zwischen β = 5° und β = 10° und besonders bevorzugt zwischen β = 5° und β = 8° oder bei β = 6° liegt.This also increases the angle β. It has been found to be particularly advantageous if the angle β is between β=0° and β=15°, preferably between β=5° and β=10° and particularly preferably between β=5° and β=8° or at β= 6°.
Bei einer weitgehend gleichen Neigung des Sattelrohrs, somit also einem konstanten Sitzrohwinkel im Vergleich zu einem typischen 26"-Rad, reduziert sich gleichzeitig der Winkel α. Durch die abgebildete Versetzung der Tretlageraufnahme wird ein reduzierter Winkel α ausgebildet. Dieser kann α' = 64,5° betragen.If the inclination of the saddle tube is largely the same, i.e. a constant raw seat angle compared to a typical 26" bike, the angle α is reduced at the same time. The offset of the bottom bracket bracket shown results in a reduced angle α. This can be α' = 64, be 5°.
Daher wird der Umwerfer um einen Winkel Y im Uhrzeigersinn gedreht, um einen für den Betrieb optimalen Winkelbereich einstellen zu können. 55 zeigt einen um Y = 3° im Uhrzeigersinn um die Mitte des Tretlagers gedrehten Umwerfer. Hierdurch kann der Umwerfer in einem Winkel von α'' = 67,5° ausgebildet werden.Therefore, the front derailleur is rotated clockwise through an angle Y in order to be able to set an angle range that is optimal for operation. 55 shows a derailleur rotated clockwise by Y = 3° around the center of the bottom bracket. As a result, the front derailleur can be formed at an angle of α″=67.5°.
Die Drehung des Umwerfers und/oder die Versetzung der Tretlagerbaugruppe nach unten ermöglicht es also, einen Fahrradrahmen für große Räder, bevorzugt 26''-, 28''- oder 29''-Räder, zur Verfügung zu stellen, der einen sehr kompakten und kurzen Hinterbau aufweist und somit hervorragend geeignet ist für eine Verwendung als Trecking- oder Mountainbike.The rotation of the front derailleur and/or the displacement of the bottom bracket assembly downwards therefore makes it possible to provide a bicycle frame for large bikes, preferably 26", 28" or 29" bikes, which has a very compact and has a short rear end and is therefore ideally suited for use as a trekking or mountain bike.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Sattelsaddle
- 1111
- Sattelrohrseat tube
- 1212
- Oberrohrtop tube
- 1313
- Unterrohrdown tube
- 1414
- Tretlageraufnahmebottom bracket mount
- 1515
- Hinterachsschwinge bzw. KettenstrebeRear axle swing arm or chainstay
- 1616
- Lenkerhandlebars
- 1717
- Steuerrohrcontrol tube
- 1818
- Vorderradfront wheel
- 1919
- Sitzstrebeseatstay
- 2020
- Hinterradrear wheel
- 2121
- Abflachungflattening
- 2323
- Anlenkmechanismuslinkage mechanism
- 5555
- Anlenkmechanismus gedrehtpivot mechanism rotated
Claims (15)
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
US4513986A (en) | 1983-06-28 | 1985-04-30 | Trimble James L | Bicycle frame |
US20070210553A1 (en) | 2002-07-12 | 2007-09-13 | Specialized Bicylcle Components, Inc. | Bicycle front fork assembly |
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-
2012
- 2012-06-18 DE DE102012105279.4A patent/DE102012105279B4/en active Active
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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Katalog 2011, Stevens. Hamburg : Stevens Vertriebs GmbH, 2011. - ISBN - |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102012105279A1 (en) | 2012-12-20 |
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