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Hintergrund
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Fahrräder und insbesondere Fahrradrahmen.
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Fahrräder haben üblicherweise einen Hauptrahmen und eine Vorderradgabel, die an dem Hauptrahmen befestigt ist. Der Hauptrahmen enthält normalerweise ein Oberrohr, ein Unterrohr, ein Sattelrohr sowie eine Hinterradaufnahme zum Aufnehmen einer Hinterradachse. Die Vorderradgabel enthält normalerweise eine Vorderradaufnahme zum Aufnehmen einer Vorderradachse. Gelenkt wird das Fahrrad mit einer Lenkstange, die üblicherweise über einen Lenkstangenschaft an der Vorderradgabel befestigt ist.
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In bestimmten Situationen ist es vorteilhaft, ein Fahrrad zu tragen. Beispielsweise ist es häufig erforderlich, ein Fahrrad anzuheben und über ein Hindernis, wie beispielsweise einen Bordstein, einen umgefallenen Baum oder ein anderes Hindernis, zu tragen. Bei Wettbewerben, die als Querfeldeinrennen (cyclocross racing) bekannt sind, werden bewusst Hindernisse auf der Rennstrecke platziert, um den Fahrer zu zwingen, vom Fahrrad abzusteigen und das Fahrrad über das Hindernis zu tragen.
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Zusammenfassung
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Fahrrad mit einem Rahmen, der das Tragen des Fahrrades erleichtert. In einer Konstruktion schafft die vorliegende Erfindung einen Fahrradrahmen, der ein Steuerrohr, ein Tretlager, das einen Kurbelsatz trägt, sowie ein röhrenförmiges Rahmenelement enthält, das mit dem Steuerrohr verbunden ist und einen konkaven Abschnitt enthält, der an einer Unterseite des Rahmenelementes angeordnet und von einem Steuerrohr beabstandet ist.
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In einer anderen Konstruktion schafft die vorliegende Erfindung einen Fahrradrahmen, der ein Steuerrohr, ein Tretlager, das so eingerichtet ist, dass es einen Kurbelsatz trägt, und ein röhrenförmiges Rahmenelement enthält, das mit dem Steuerrohr verbunden ist und eine Längsachse definiert. Das Rahmenelement hat eine erste Länge entlang der Achse und enthält einen konkaven Abschnitt, der an einer Unterseite des Rahmenelementes angeordnet ist. Der konkave Abschnitt hat eine zweite Länge, die maximal 40% der ersten Länge beträgt.
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In einer anderen Konstruktion schafft die vorliegende Erfindung einen Fahrradrahmen, der ein Steuerrohr, ein Tretlager, das so eingerichtet ist, dass es einen Kurbelsatz trägt, und ein röhrenförmiges Rahmenelement enthält, das mit dem Steuerrohr verbunden ist und eine Längsachse definiert. Das röhrenförmige Rahmenelement enthält einen konkaven Abschnitt, der an einer Unterseite des röhrenförmigen Rahmenelementes angeordnet ist. Der konkave Abschnitt weist eine mittige Vertiefung und einen kurvenförmigen Steg auf, der entlang der mittigen Vertiefung so angeordnet ist, dass die mittige Vertiefung und der kurvenförmige Steg zusammenwirken und eine im Wesentlichen oval geformte Versenkung in dem röhrenförmigen Rahmenelement bilden.
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Andere Aspekte der Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrades mit einem Rahmen, der die vorliegende Erfindung verkörpert.
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2 ist eine untere Perspektivansicht eines Abschnitts des Rahmens des in 1 dargestellten Fahrrades, der ein Oberrohr, ein Sattelrohr und ein Unterrohr enthält.
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3 ist eine Unteransicht des Unterrohrs in 2, die einen konkaven Abschnitt darstellt.
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4 ist ein Schnitt durch das Unterrohr entlang der Linie 4-4 in 3.
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5 ist ein Schnitt durch das Unterrohr entlang der Linie 5-5 in 3.
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6 ist ein Schnitt durch das Unterrohr entlang der Linie 6-6 in 3.
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7 ist ein Schnitt durch das Unterrohr entlang der Linie 7-7 in 3.
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8 ist ein Schnitt durch das Unterrohr entlang der Linie 8-8 in 3.
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9 ist eine Perspektivansicht eines Abschnitts des Unterrohrs entlang der Linie 9-9 in 2.
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Ausführliche Beschreibung
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Bevor Ausführungsformen der Erfindung ausführlich erläutert werden, ist anzumerken, dass die Erfindung in ihrem Einsatz nicht auf die Details von Konstruktion und Anordnung von Komponenten beschränkt ist, wie sie in der folgenden Beschreibung dargelegt oder in den folgenden Zeichnungen dargestellt sind. Es sind andere Ausführungsformen der Erfindung möglich, und sie kann auf verschiedene Weise umgesetzt oder ausgeführt werden.
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1 zeigt ein Fahrrad 10 (beispielsweise ein Fahrrad für Querfeldeinrennen), das ein Vorderrad 15, ein Hinterrad 20 und einen Rahmen 25 enthält. Der Rahmen 25 weist ein Steuerrohr 30 sowie eine Vorderradgabel 35 auf, die von dem Steuerrohr 30 drehbar getragen wird und das Vorderrad 15 an dem Rahmen 25 befestigt. Eine Lenkstange 40 ist vorhanden, und eine Schaftanordnung 45 dient der Befestigung der Lenkstange 40 an der Vorderradgabel 35, so dass Bewegung der Lenkstange 40 Bewegung der Schaftanordnung 45 und der Gabel 35 bewirkt.
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1 und 2 zeigen, dass der Rahmen 25 des Weiteren ein Oberrohr 50, das mit dem Steuerrohr 30 verbunden und sich von ihm aus nach hinten erstreckt, sowie ein Unterrohr 55 aufweist, das unterhalb des Oberrohr 50 mit Steuerrohr 30 verbunden ist und sich im Allgemeinen nach unten auf ein Tretlager 60 des Rahmens 25 zu erstreckt. Ein Sattelrohr 65 erstreckt sich von dem Tretlager 60 nach oben und ist mit dem Oberrohr 50 verbunden, und ein Sattel 70 wird von dem Sattelrohr 65 getragen.
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Das dargestellte Unterrohr 55 ist mit dem Steuerrohr 30 sowie mit dem Tretlager 60 verbunden und erstreckt sich im Allgemeinen nach unten und nach hinten von dem Steuerrohr 30 zu dem Tretlager 60. Das Unterrohr 55 definiert, wie in 1–3 zu sehen ist, eine Längsachse 75. Das Unterrohr 55 hat eine Länge L1, die entlang der Achse 75 gemessen wird, sowie eine Breite W1, die quer zu der Achse 75 gemessen wird. Im Allgemeinen wird die Länge L1 von dem Schnittpunkt des Steuerrohrs 30 und des Unterrohrs 55 bis zur Mitte des Tretlagers 60 entlang der Achse 75 gemessen. Das in 1–3 dargestellte Unterrohr 55 hat eine Länge L1 von ungefähr 650 mm, wobei die Länge L1 auch jede beliebige andere geeignete Länge sein kann.
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Das Unterrohr 55 enthält, wie unter Bezugnahme auf 2 und 3 zu sehen ist, einen konkaven Abschnitt 80, der an einer Unterseite (das heißt, im Allgemeinen nach unten auf den Boden zu gerichtet) des Unterrohrs 55 angeordnet ist, um eine Hand eines Radfahrers aufzunehmen. Als Alternative oder zusätzlich dazu kann das Oberrohr 50 einen konkaven Abschnitt (nicht dargestellt) enthalten, der dem konkaven Abschnitt 80 gleicht.
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Der dargestellte konkave Abschnitt 80 befindet sich zwischen dem Steuerrohr 30 und dem Tretlager 60 und ist von ihnen beabstandet. Der konkave Abschnitt 80 befindet sich, wie in 2 gezeigt, näher an dem Steuerrohr 30 als an dem Tretlager 60, obwohl sich der konkave Abschnitt 80 auch nahe an dem Mittelabschnitt des Unterrohrs 55 oder auch näher an dem Tretlager 60 als an dem Steuerrohr 30 befinden kann, wenn dies gewünscht wird. Der konkave Abschnitt 80 ist, wie unter Bezugnahme auf 3 zu sehen ist, im Wesentlichen (in 3 gesehen) um eine vertikale Ebene P1 herum symmetrisch, die durch die Längsachse 75 verläuft, und ist im Wesentlichen (in 3 gesehen) um eine Querebene P2 herum symmetrisch, die senkrecht zu der Längsachse 75 ist.
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Der konkave Abschnitt 80 hat, gemessen entlang der Längsachse 75, eine Länge L2 (beispielsweise 75–110 mm) sowie, gemessen quer zu der Achse 75, eine Breite W2 (beispielsweise 20–27 mm). Im Allgemeinen beträgt ein Verhältnis der Breite W2 relativ zu der Länge L2 (W2/L2) für den konkaven Abschnitt 80 0,25 oder weniger, so dass es im Wesentlichen dem Verhältnis der Länge eines Abschnitts der Finger eines Menschen (beispielsweise der ungefähren Länge eines Gelenks des Fingers) relativ zu der Breite der Hand des Menschen, gemessen quer zu den Fingern, bei lose zur Faust geballter Hand, entspricht bzw. damit übereinstimmt. Die Breite W2 des konkaven Abschnitts 80 beträgt, wie dargestellt, ungefähr 16 mm, so dass das Verhältnis W2/L2 ungefähr 0,15 beträgt. Des Weiteren beträgt die Länge L2 des in 3 dargestellten konkaven Abschnitts 80 ungefähr 105 mm, so dass die Länge L2 ungefähr 16% der Länge L1 des Unterrohrs 55 beträgt. Vorzugsweise beträgt die Länge L2 des konkaven Abschnitts 80 maximal 40% der Länge L1 des Unterrohrs 55, um die Hand eines Menschen aufzunehmen und dabei gleichzeitig die Steifigkeit des Unterrohrs 55 aufrechtzuerhalten. Bei einigen Konstruktionen beträgt die Länge L2 maximal 30% der Länge L1. Bei anderen Konstruktionen beträgt die Länge L2 maximal 20% der Länge L1.
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Der konkave Abschnitt 80 hat, wie unter Bezugnahme auf 2, 3 und 9 zu sehen ist, eine mittige Vertiefung 85 sowie einen kurvenförmigen Steg 90, der ein Übergang bzw. eine Grenze zwischen der mittigen Vertiefung 85 an der Unterseite des Unterrohrs 55 und den anderen Flächen des Unterrohrs 55 bildet. Das heißt, die mittige Vertiefung 85 ist in dem Unterrohr 55 so ausgebildet, dass der konkave Abschnitt 80 eine Versenkung in der Unterseite des Unterrohrs 55 bildet. Der kurvenförmige Steg 90 verläuft, wie dargestellt, in Umfangsrichtung um die mittige Vertiefung 85 herum, so dass, wie am besten in 3 gezeigt, eine im Wesentlichen oval geformte Versenkung entsteht. Im Allgemeinen schließt die ovale Form der dargestellten Versenkung jede glatt gerundete, geschlossene konvexe Form (beispielsweise eine Ellipse) ein.
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Das dargestellte Unterrohr 55 hat, wie in 4 gezeigt, ein längliches bzw. abgerundetes trapezförmiges (beispielsweise fünfeckiges) Querschnittsprofil in dem Bereich zwischen dem Steuerrohr 30 und dem konkaven Abschnitt 80. Das heißt, an dieser Stelle ist die Oberseite des Unterrohrs 55 abgerundet und wird wenigstens teilweise durch einen konvexen Krümmungsradius R1 gebildet. Die Unterseite des Unterrohrs 55 ist geringfügig weniger abgerundet als die Oberseite und wird wenigstens teilweise durch einen konvexen Krümmungsradius R2 gebildet. An der in 4 gezeigten Stelle hat das Unterrohr 55 eine erste Höhe H1 (beispielsweise 53 mm).
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5 stellt das Querschnittsprofil des Unterrohrs 55 in der Nähe eines vorderen Endes des konkaven Abschnitts 80 (dem Bereich des konkaven Abschnitts 80 zu dem Steuerrohr 30 hin) dar. An dieser Stelle geht das Unterrohr 55 von dem länglichen Querschnittsprofil zu einem Profil über, das aufgrund der mittigen Vertiefung 85 ein abgerundetes Profil an der Oberseite und ein im Wesentlichen flaches oder leicht nach innen gekrümmtes (das heißt, konkaves) Profil an der Unterseite aufweist. In 5 bilden die mittige Vertiefung 85 und der Steg 90 zusammen das Profil der Unterseite des Unterrohrs 55. Wenigstens ein Abschnitt der Oberseite hat, wie dargestellt, an dieser Stelle einen konvexen Krümmungsradius R1, wenigstens ein Abschnitt der mittigen Vertiefung 85 hat einen konkaven Krümmungsradius R2, und wenigstens ein Abschnitt der einander quer gegenüberliegenden Abschnitte des kurvenförmigen Stegs 90 hat jeweils einen konvexen Krümmungsradius R3.
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6 stellt dar, dass an einem Mittelpunkt des konkaven Abschnitts 80 in Längsrichtung wenigstens ein Abschnitt der Oberseite des Unterrohrs 55 einen konvexen Krümmungsradius R1 hat, wenigstens ein Abschnitt der mittigen Vertiefung 85 einen konkaven Krümmungsradius R2 hat, und wenigstens Teile der einander quer gegenüberliegenden Abschnitte des kurvenförmigen Stegs 90 konvexe Krümmungsradien R3 haben, so dass das Unterrohr 55 im Wesentlichen im Querschnitt ein nierenförmiges Profil hat. Das heißt, der Krümmungsradius R1 ist größer als der Krümmungsradius R2, und die Krümmungsradien R1 und R2 sind jeweils größer als die Krümmungsradien R3. An der in 6 gezeigten Stelle hat das Unterrohr 55 eine zweite Höhe H2 (beispielsweise 50 mm), die kleiner ist als die erste Höhe H1.
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7 stellt das Querschnittsprofil des Unterrohrs 55 in der Nähe eines hinteren Endes des konkaven Abschnitts 80 (das heißt, dem Bereich des konkaven Abschnitts 80 zu dem Tretlager 60 hin und am weitesten von dem Steuerrohr 30 entfernt) dar. An dieser Stelle geht das Unterrohr 55 von dem nierenförmigen Profil, das durch den konkaven Abschnitt 80 (6) gebildet wird, zu einem länglichen Querschnittsprofil über, das dem in 5 dargestellten und unter Bezugnahme darauf beschriebenen Profil stark ähnelt. Wenigstens ein Abschnitt der Oberseite hat, wie dargestellt, an dieser Stelle einen konvexen Krümmungsradius R1, wenigstens ein Abschnitt der mittigen Vertiefung 85 hat einen konkaven Krümmungsradius R2, und wenigstens ein Abschnitt der einander quer gegenüberliegenden Abschnitte des gekrümmten Stegs 90 hat jeweils einen konvexen Krümmungsradius R3.
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8 zeigt, dass das Unterrohr 55 in dem Bereich zwischen dem konkaven Abschnitt 80 und dem Tretlager 60 ein im Wesentlichen nach außen abgerundetes bzw. konvexes Querschnittsprofil hat. An der in 8 dargestellten Stelle hat wenigstens ein Abschnitt der Oberseite des Unterrohrs 55 einen konvexen Krümmungsradius R1, und wenigstens ein Abschnitt der Unterseite hat einen konvexen Krümmungsradius R2. An der in 8 gezeigten Stelle hat das Unterrohr 55 eine dritte Höhe H3 (beispielsweise 49 mm), die kleiner ist als die zweite Höhe.
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Die unten gezeigte Tabelle führt die ungefähren Abmessungen sowie Beziehung zwischen den Krümmungsradien R1, R2, R3 für das Querschnittsprofil des Unterrohrs
55 auf, wie es in
4–
8 dargestellt ist, die den Stellen 4–8 entsprechen. Tabelle 1
| | Stelle 4
(Fig. 4) | Stelle 5
(Fig. 5) | Stelle 6
(Fig. 6) | Stelle 7
(Fig. 7) | Stelle 8
(Fig. 8) |
| R1 | 31 mm | 26 mm | 23 mm | 25 mm | 37 mm |
| R2 | 94 mm | 108 mm | 56 mm | 108 mm | 53 mm |
| R3 | NA | 15 mm | 10 mm | 10 mm | NA |
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An dem Mittelpunkt des konkaven Abschnitts 80 in Längsrichtung beträgt, wie unter Bezugnahme auf 6 zu sehen ist, der Krümmungsradius R2 für den kurvenförmigen Steg 90 vorzugsweise zwischen ungefähr 5 mm und 15 mm, und die Breite W1 des Unterrohrs 55 beträgt vorzugsweise zwischen ungefähr 30 mm und 75 mm. Im Allgemeinen beträgt der Krümmungsradius R2 des kurvenförmigen Stegs 90 an dem Mittelpunkt in Längsrichtung vorzugsweise zwischen ungefähr 8% und 35% der Breite W1 des Unterrohrs 55, um vergleichsweise scharfe Kanten an dem Unterrohr 55 zu vermeiden. Das dargestellte Unterrohr 55 hat an dem Mittelpunkt in Längsrichtung einen Krümmungsradius R2 von ungefähr 10 mm sowie eine Breite W1, die ungefähr 59 mm beträgt. Der dargestellte Krümmungsradius beträgt dabei ungefähr 17% der Breite W1.
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Das Profil des Unterrohrs 55 an der Seite der oberen Fläche hat, wie in 4–9 dargestellt, ein im Wesentlichen abgerundetes Profil, das über die gesamte Länge des Unterrohrs 55 aufrechterhalten wird. Die Unterseite des Unterrohrs 55 geht von dem weniger stark abgerundeten Profil zwischen dem Steuerrohr 30 und dem konkaven Abschnitt 80 zu dem nach innen gekrümmten bzw. nierenförmigen Profil über, das durch die mittige Vertiefung 85 gebildet wird, und dann zu dem stärker abgerundeten Profil zwischen dem konkaven Abschnitt 80 und dem Tretlager 60.
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Die Versenkung, die durch die mittige Vertiefung 85 gebildet wird, schafft, wie unter Bezugnahme auf 1, 3 und 9 zu sehen ist, einen Bereich des Unterrohrs 55, den ein Benutzer, wie beispielsweise ein Querfeldein-Fahrer, sicher und bequem ergreifen kann. Das heißt, das Profil des Unterrohrs 55 an dem konkaven Abschnitt 80 ist ergonomisch gestaltet, so dass es im Wesentlichen dem Profil der Hand des Fahrers entspricht und das Fahrrad 10 von dem Fahrer bequem und sicher gehoben werden kann (beispielsweise über ein Hindernis, oder so, dass das Oberrohr 50 auf der Schulter des Fahrers aufliegt). Das heißt, das obere abgerundete Profil des Unterrohrs 55 entspricht dem Bereich zwischen dem Zeigefinger und dem Daumen des Fahrers, während die mittige Vertiefung 85 und der Steg 90 dem Profil der weichen Seite der Finger des Fahrers entsprechen. Der dargestellte konkave Abschnitt 80 befindet sich näher an dem Steuerrohr 30 als an dem Tretlager 60 (das heißt, im Wesentlichen vor einem Mittelpunkt des Unterrohrs 55 in Längsrichtung), so dass der Fahrer nicht zu weit greifen muss, um das Unterrohr 55 fest zu umfassen.
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Verschiedene Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in den folgenden Ansprüchen dargelegt.
