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Die Erfindung bezieht sich auf einen gefederten Fahrradrahmen, umfassend einen Hauptrahmen, mit einem ersten Anlenkpunkt und einem vertikal über diesem liegenden zweiten Anlenkpunkt, einen Hinterbau, mit einem hinter dem ersten Anlenkpunkt des Hauptrahmens angeordneten dritten Anlenkpunkt und einem hinter dem zweiten Anlenkpunkt des Hauptrahmens angeordneten vierten Anlenkpunkt, einen ersten Hebel, der mit einer vorderen Verbindung an dem ersten Anlenkpunkt des Hauptrahmens und mit einer hinteren Verbindung an dem dritten Anlenkpunkt des Hinterbaus drehbar angelenkt ist, wobei der erste Hebel ein Tretlagergehäuse aufweist, einen zweiten Hebel, der mit einer mittleren Verbindung an dem zweiten Anlenkpunkt des Hauptrahmens und mit einer hinteren Verbindung an dem vierten Anlenkpunkt des Hinterbaus angelenkt ist, ein Feder-Dämpfer-Element, welches sich zwischen einem Feder-Dämpfer-Anlenkpunkt des ersten Hebels und einem Feder-Dämpfer-Anlenkpunkt des zweiten Hebels erstreckt.
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Ein derartiger gefederter Fahrradrahmen ist aus der
DE 10 2005 036 610 A1 bekannt. Der beschriebene Fahrradrahmen umfasst ein Sitzrohr, ein Steuerkopfrohr und ein Unterrohr sowie ein Oberrohr aufweisenden Hauptrahmen, einen Hinterbau mit dem einem Paar von Kettenstreben und einem Paar von Sitzstreben, die jeweils mit ihren hinteren Enden mit jeweils einem Ausfallende zur Aufnahme einer Hinterachse verbunden sind. Die Kettenstreben sind jeweils mit ihren vorderen Enden an einer am Hauptrahmen drehbar gelagerten Kinematikwippe beweglich befestigt. Ferner ist eine Umlenkwippe mit drei Befestigungspunkten vorgesehen, nämlich einem hinteren, der mit jeweils einem vorderen Ende der Sitzstreben verbunden ist, einem mittleren, der drehbar mit einem festen Rahmenanlenkpunkt des Hauptrahmes angelenkt ist und einen vorderen Befestigungspunkt, der gelenkig mit einem ersten Ende eines Feder-/Dämpferelementes verbunden ist, das einen Gegendruck in einer zweiten Befestigung am Unterrohr oder einem Ausleger an der Kinematikwippe findet.
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Damit der Abstand zwischen Hinterradnabe und Tretlager konstant bleibt, um Kettenzug und den damit verbundenen Pedalrückschlag beim Ein- und Ausfedern zu verhindern, ist vorgesehen, dass die Kinematikwippe das Tretlagergehäuse unterhalb des nach hinten versetzten Drehpunktes aufnimmt und dass der Dämpfer belastungsarm im vorderen Rahmendreieck angeordnet ist.
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Neben der Funktion der Erzeugung einer linearen Hinterbaubewegung soll bei der Ausführungsform nach dem Stand der Technik das Tretlager der Hinterradnabe nachgeführt werden.
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Derartige gefederte Fahrradrahmen-Konzepte werden als VPP (Virtual Pivot Point) bezeichnet, die mit sogenannten Kinematikwippen ausgerüstet sind, die ausschließlich der Kinematik (Bewegung) dienen. Prinzipiell ist dabei zwischen dem Hinterbau und dem Hauptrahmen eine Kinematikwippe, die für eine lineare Einfederbewegung des Hinterbaus sorgt, angeordnet. Hierzu wird auf die
US 5,678,837 verwiesen.
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In der
DE 202 17 875 U1 ist ein Fahrradrahmen beschrieben, umfassend einen Hauptrahmen mit einem Sitzrohr, einem Unterrohr sowie einem Oberrohr, einem Hinterbau mit einem Paar von Kettenstreben und einem Paar von Sattelstreben, die jeweils mit ihren hinteren Enden mit jeweils einem Ausfallende zur Aufnahme einer Hinterradachse verbunden sind. Die Kettenstreben sind jeweils mit ihren vorderen Enden an einem ersten festen Rahmen-Anlenkpunkt des Hauptrahmens angelenkt. Ferner umfasst der Fahrradrahmen eine Wippe, die drei Wippen-Anlenkpunkte aufweist, nämlich einen ersten Wippen-Anlenkpunkt, der mit jeweils einem vorderen Ende der Sitzstreben verbunden ist, einen zweiten Wippen-Anlenkpunkt, der drehbar an einem zweiten festen Rahmen-Anlenkpunkt des Hauptrahmens angelenkt ist und einem dritten Wippen-Anlenkpunkt, der gelenkig mit einem ersten Ende eines Feder-Dämpfungs-Elementes verbunden ist. Ein derartiger Fahrradrahmen zeichnet sich dadurch aus, dass das Feder-Dämpfungs-Element mit einem zweiten Ende mit einem von dem hinteren Ende der Kettenstreben ausgehenden Kettenstrebenausleger verbunden ist.
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Bei den Ausführungen nach dem Stand der Technik hat sich gezeigt, dass die Anordnung des Tretlagers unterhalb des nach hinten versetzten Drehpunktes, d. h. in Fahrtrichtung vor dem Anlenkpunkt an dem Rahmen angeordnet ist, zu dem Effekt führt, dass sich das Tretlager beim Einfedern des Rahmens zum Boden hin bewegt, so dass die Bodenfreiheit eingeschränkt ist.
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Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gefederten Fahrradrahmen der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass einerseits das Tretlager bezogen auf den Boden möglichst hoch liegt, d. h. eine große Bodenfreiheit gewährleistet ist und dass die Wechselwirkung zwischen Pedalieren und Federung minimiert wird.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß u. a. dadurch gelöst, dass das Tretlagergehäuse bezogen auf eine horizontale Linie durch den ersten Anlenkpunkt in einem Abstand A unterhalb des ersten Anlenkpunktes angeordnet ist, dass das Tretlagergehäuse bezogen auf eine vertikale Linie durch den ersten Anlenkpunkt in einem Abstand B hinter dem ersten Anlenkpunkt angeordnet ist und dass der Feder-Dämpfer-Anlenkpunkt des ersten Hebels im wesentlichen vertikal oberhalb des Tretlagergehäuses angeordnet ist, wobei eine Längsachse des Feder-Dämpfer-Elementes eine Strecke zwischen dem ersten Anlenkpunkt des Hauptrahmens und dem dritten Anlenkpunkt des Hinterbaus sowie eine Strecke zwischen dem ersten Anlenkpunkt und dem zweiten Anlenkpunkt schneidet.
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Dadurch, dass das Tretlagergehäuse bezogen auf den ersten Anlenkpunkt nach unten und in Fahrtrichtung nach hinten angeordnet ist, wird in Kombination mit der Anordnung des Dämpferelementes in schwimmender Lagerung zwischen dem ersten und dem zweiten Hebel der Vorteil erreicht, dass beim Einfedern ein Drehbewegung des Mittelpunktes des Tretlagergehäuses um den ersten Anlenkpunkt entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung durchführt, so dass das Tretlagergehäuse sich nicht in dem Maße dem Boden nähert, wie beispielsweise der erste Anlenkpunkt des Hauptrahmens.
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Zur Einstellung dieses Verhaltens ist vorgesehen, dass der Abstand A im Bereich von 20 mm ≤ A ≤ 35 mm liegt, vorzugsweise A = 30 mm, beträgt und dass der Abstand B im Bereich von 22 mm ≤ B ≤ 26 mm liegt, vorzugsweise B = 25 mm beträgt.
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Zur weiteren Optimierung des Fahrverhaltens ist vorgesehen, dass der Anlenkpunkt des ersten Hebels bezogen auf eine vertikale Linie durch einen Mittelpunkt des Tretlagergehäuses um einen Abstand C in Fahrtrichtung nach hinten und bezogen auf eine horizontale Linie um einen Abstand D nach unten versetzt angeordnet ist.
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Vorzugsweise liegt der Abstand C im Bereich 70 mm ≤ C ≤ 90 mm, vorzugsweise C = 75 mm, und der Abstand D im Bereich 10 mm ≤ D ≤ 40 mm, vorzugsweise D = 35 mm.
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Vorzugsweise ist der Feder-Dämpfer-Anlenkpunkt des ersten Hebels bezogen auf die vertikale Linie durch den Mittelpunkt des Tretlagergehäuses um einen Abstand F nach hinten versetzt, wobei der Abstand F im Bereich von 5 mm ≤ F ≤ 10 mm liegt, vorzugsweise F = 8 mm beträgt.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder im Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen.
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Es zeigen:
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1 einen gefederten Fahrradrahmen gemäß der Erfindung in Seitenansicht und
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2 eine Seitenansicht einer zwischen Hauptrahmen und Hinterbau angeordneten Kinematikwippe.
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1 zeigt einen gefederten Fahrradrahmen 10, umfassend einen Hauptrahmen 12, der funktionell mit einem Vorderrad (nicht dargestellt) koppelbar ist, sowie einen Hinterbau 14, der funktionell mit einem Hinterrad (nicht dargestellt) koppelbar ist.
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Der Hauptrahmen 12 umfasst ein Oberrohr 16, ein Unterrohr 18, ein Seurrohr 20 zur Aufnahme einer Vorderradgabel (nicht dargestellt) sowie ein Sitzrohr 22 zur Aufnahme eines Sitzes (nicht dargestellt).
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Der Hinterbau 14 umfasst ein Paar von Sitzstreben 24, ein Paar Kettenstreben 26, die jeweils mit ihrem hinteren Enden mit jeweils einem Ausfallende 28 zur Aufnahme einer Hinterradachse verbunden sind. Die vorderen Enden 30 der Kettenstreben 26 sind über ein Paar von Verbindungsstreben 32 mit vorderen Enden 34 der Sitzstreben 24 verbunden.
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Zur Ankopplung des Hinterbaus 14 an den Hauptrahmen 12 weist der Hauptrahmen 12 einen ersten Anlenkpunkt 36 sowie einen zweiten Anlenkpunkt 38, der vertikal oberhalb des ersten Anlenkpunktes 36 angeordnet ist. Ferner weist der Hinterbau 14 einen hinter dem ersten Anlenkpunkt 36 angeordneten dritten Anlenkpunkt 40 sowie einen hinter dem zweiten Anlenkpunkt 38 angeordneten vierten Anlenkpunkt 42 auf.
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An dem ersten Anlenkpunkt 36 ist ein erster Hebel 44 angelenkt, der mit einem ersten Ausleger 46 um den ersten Anlenkpunkt 36 drehbar gelagert ist. Ferner umfasst der erste Hebel 40 einen zweiten Ausleger 48, an dem der dritte Anlenkpunkt 40 des Hinterbaus 14 drehbar angeordnet ist. Mit dem Anlenkpunkt 40 sind auch die Enden 30 der Kettenstreben 26 verbunden. Des Weiteren umfasst der erste Hebel 44 einen Tretlagergehäuse 50 sowie einen dritten Ausleger 52, an dem ein Anlenkpunkt 54 für ein Feder-Dämpfer-Element 56 angeordnet ist.
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An dem zweiten Anlenkpunkt 38 des Hauptrahmens 12 ist ein zweiter Hebel 58 drehbar gelagert. Der Hebel 58 umfasst einen ersten Ausleger 60, der in Fahrtrichtung gerichtet ist und sich in ein von dem Oberrohr 16, dem Unterrohr 18 und dem Sitzrohr 22 gebildetes Dreieck erstreckt. Am Ende des ersten Auslegers 58 ist ein Anlenkpunkt 62 zur drehbaren Aufnahme des Feder-Dämpfer-Elementes 56 vorgesehen. Des Weiteren umfasst der zweite Hebel 58 einen zweiten Ausleger 64, der sich in Richtung des Hinterbaus 14 erstreckt und an dem vierten Anlenkpunkt 42 des Hinterbaus 14 angelenkt ist.
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2 zeigt den ersten Hebel 44 als Einzelheit. Gemäß der Erfindung ist ein Mittelpunkt 66 des Tretlagergehäuses 50 bezogen auf eine horizontale Linie 68 durch den Anlenkpunkt 36 um einen Abstand A im Bereich von 20 mm ≤ A ≤ 35 mm, vorzugsweise A = 30 mm, nach unten versetzt und bezogen auf eine vertikale Linie 70 durch den Anlenkpunkt 36 in einem Abstand B im Bereich von 20 mm ≤ B ≤ 30 mm, vorzugsweise B = 25 mm, nach hinten, d. h. in Richtung des Hinterbaus 14 versetzt. Daraus ergibt sich, dass der Mittelpunkt 66 des Tretlagergehäuses 50 auf einer durch den Anlenkpunkt 36 laufenden Linie 71 liegt, die bezogen auf die Linie 70 einen Winkel α im Bereich von 30° ≤ α ≤ 60° einschließt, vorzugsweise 40° ≤ α ≤ 50°, besonders bevorzugt α = 45° beträgt. Ein Abstand des Mittelpunktes 66 zu dem Anlenkpunkt 36 entlang der Linie 71 ist abhängig von der Dimensionierung des Tretlagerdurchmessers sowie des Lagerdurchmessers des Anlenkpunktes 36.
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Bezogen auf eine vertikale Linie 72 durch den Mittelpunkt 66 des Tretlagergehäuses 48 ist der Anlenkpunkt 46 des ersten Hebels 44 um einen Abstand C im Bereich 70 mm ≤ C ≤ 90 mm, vorzugsweise C = 75 mm, in Richtung Hinterbau 14 versetzt und bezogen auf eine horizontale Linie 74 durch den Mittelpunkt 66 des Tretlagergehäuses 48 um einen Abstand D im Bereich 10 mm ≤ D ≤ 40 mm, vorzugsweise D = 35 mm, nach unten versetzt.
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Des Weiteren ist der Anlenkpunkt 54 des Auslegers 52, an dem das Feder-Dämpfer-Element 56 befestigt ist, bezogen auf die horizontale Linie 74 durch den Mittelpunkt 66 des Tretlagergehäuses um einen Abstand E im Bereich 30 mm ≤ E ≤ 50 mm, vorzugsweise E = 40 mm, im wesentlichen vertikal oberhalb des Mittelpunktes 66 angeordnet, wobei gemäß Ausführungsbeispiel der Anlenkpunkt 54 einen Versatz F in Richtung des Hinterbaus 14 aufweist, wobei der Versatz F im Bereich von 5 mm ≤ F ≤ 10 mm, vorzugsweise F = 8 mm, beträgt.
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Die obige Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Mittelpunkt 66 des Tretlagergehäuses gegenüber dem Anlenkpunkt 36 nach unten und in Fahrtrichtung hinter dem Anlenkpunkt 36, d. h. in Richtung des Hinterbaus 14 angeordnet ist. Durch die Anordnung wird erreicht, dass beim Einfedern des Rahmens sowohl das Tretlagergehäuse als auch der Anlenkpunkt 40 der Kettenstreben 26 eine gleichgerichtete Radialbewegung um den Anlenkpunkt 36 durchführen, wodurch der Einfluss der Ein- und Ausfederbewegung auf die Kettenlänge minimiert wird. Des Weiteren zeichnet sich der Fahrradrahmen 10 durch eine Raderhebungskurve aus, die in der ersten Hälfte des Federwegs nach hinten ausweicht, d. h., weiches bzw. sensibles Verhalten und mit zunehmendem Einfedern eine hohe Steigung aufweist, d. h., hartes und unsensibles Verhalten.
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Die Anordnung des Tretlagers 50 unterhalb und hinter dem Anlenkpunkt 36 hat einen positiven Effekt auf die die Bodenfreiheit beim Einfedern, da sich der Tretlager-Mittelpunkt 66 aufgrund der Radialbewegung um den Anlenkpunkt 36 entgegen des Uhrzeigersinns von dem Boden wegbewegt.
