DE19745380A1 - Fahrrad mit einer Federvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrrad mit einer Federvorrichtung, welche wenigstens eine Torsionsfeder aufweist, die einen Außen­ körper und einen in diesem drehbar gelagerten Innenteil besitzt, wobei der Außenkörper und der Innenteil jeweils mit einem Fahr­ radteil mittelbar oder unmittelbar verbunden sind.

Ein Fahrrad der genannten Gattung ist im Stand der Technik durch die DE-A-42 33 596 bekannt geworden. Bei diesem Fahrrad bildet der Außenkörper die Lagerschale der Torsionsfeder und ist am Sitzrohr des Fahrrades fest angebracht. Der bewegliche Innenteil der Torsionsfeder ist an seinen aus dem Außenkörper heraus­ ragenden Enden drehfest mit der als Schwinge ausgebildeten Hinter­ radgabel verbunden. Die Hinterradgabel ist lediglich am genannten Innenteil befestigt und damit an der Torsionsfeder geführt. Die Torsionsfeder ist deshalb vergleichsweise groß und schwer, was vermutlich ein wesentlicher Grund ist, weshalb sich solche an sich kostengünstig im Handel verfügbare Torsionsfedern bei Fahr­ radfederungen bisher in der Praxis nicht bewährt haben.

Im Stand der Technik sind auch zahlreiche andere Federvorrich­ tungen an Fahrrädern bekannt geworden. Bewährt haben sich diese jedoch vorallem bei sportlichen Fahrrädern und insbesondere bei sogenannten Mountain-Bikes. Bei Alltagsfahrrädern bestehen etwas andere Bedingungen für eine Federung als bei Sporträdern und in der Praxis wurden Alltagsfahrräder mit wenigen Ausnahmen nicht mit einer Federung versehen, obwohl auch bei solchen Fahrrädern eine Federung aus gesundheitlichen Gründen und zur Verbesserung des Fahrkomfortes wünschbar wäre. Alltagsfahrräder mit einer Federung sind aus der DE-A-35 04 101 und der DE-A-44 21 337 bekannt geworden.

Aus der DE-PS-7 53 841 ist ein Fahrrad mit einem um die Tretkurbel­ achse schwenkbaren Hinterrad bekannt geworden. Die Federung erfolgt hier mittels einer Gummitorsionsfeder, die das Tretlager umgibt. Konstruktiv ist eine solche Federung in der Praxis jedoch kaum realisierbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrrad der ge­ nannten Gattung zu schaffen, das kostengünstig als Alltagsfahrrad herstellbar und das einen hohen Fahrkomfort bietet und einfach zu warten ist.

Die Aufgabe ist beim gattungsgemäßen Fahrrad dadurch gelöst, daß am Außenkörper oder am Innenteil ein sich radial zur Dreh­ achse des Innenteils ersteckender Hebel befestigt ist und dieser Hebel im Abstand zur Drehachse des Innenteils Mittel aufweist, mit denen er schwenkbar mit der Radgabel oder dem Fahrradrahmen verbunden ist. Ist die Radgabel eine Hinterradgabel, so ist diese vorzugsweise im Abstand zum Tretlager am Fahrradrahmen schwenkbar gelagert. Das Tretlager ist vorzugsweise in der Hinterradgabel angeordnet. Die Hinterradgabel ist damit eine sogenannte Antriebs­ schwinge, die im wesentlichen aus einem hinteren Rahmendreieck besteht und am Fahrradrahmen schwenkbar gelagert ist. Eine solche Antriebsschwinge ermöglicht eine besonders gleichmäßige Übertragung der Antriebskraft auf das Hinterrad. Die Antriebs­ schwinge ist damit im wesentlichen am Fahrradrahmen und nicht an der Federvorrichtung geführt. Die Torsionsfeder kann damit mit wesentlich geringerem Gewicht als diejenige gemäß der oben genannten DE-A-42 33 596 ausgebildet sein.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrrades wird darin gesehen, daß der Abstand zwischen der Drehachse und den am Hebel angebrachten Mittel zur schwenkbaren Lagerung der Radgabel oder dem Fahrradrahmen eine einfache Verstellmöglichkeit zur Einstellung der Federwirkung gibt. Vorzugsweise sind deshalb die genannten Mittel am Hebel in Richtung des Innenteils verstell­ bar gelagert. Die Verstellung ist beispielsweise mittels einer Gewindestange, an welcher ein Drehgriff angebracht ist, möglich. Eine solche Verstelleinrichtung kann auch von einem technischen Laien ohne weiteres bedient werden. Auch der Unterhalt und even­ tuelle Reinigungen sind ohne Fachkenntnisse ohne weiteres durch­ führbar. Dem Fachmann ist klar, daß die Verstellvorrichtung am Hebel beispielsweise auch als Exzenter oder beispielsweise als Rastvorrichtung ausgebildet werden kann.

Um die ideale Winkelstellung des Hebels zur Aufnahme der Radlast zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, den Hebel am Innenteil der Torsionsfeder in Umfangsrichtung verstellbar anzubringen.

Beim erfindungsgemäßen Fahrrad läßt sich die auf die Sitzstreben wirkende Radlast vor dem Sitzrohr und zwar in dessen unteren Bereich federnd abfangen. Diese Anordnung ist sowohl platz- als auch gewichtsgünstig, insbesondere im Hinblick auf einen niedrigen Schwerpunkt. Die Federvorrichtung ist vorzugsweise am Sitzrohr angeordnet. Dies ist jedoch nicht zwingend. Die Anordnung der Federvorrichtung am Sitzrohr hat den Vorteil, daß auch das Anbringen eines Gepäckträgers ohne Problem möglich ist. Das erfindungsgemäße Fahrrad kann dann auch ohne weiteres als Damen- oder Mixtfahrrad realisiert werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Radgabel eine Vorderradgabel. Die Federvorrichtung ist vorzugsweise am unteren Ende der Lenkvorrichtung angebracht. Selbstverständlich ist dann die Vorderradgabel im Lenklagerrohr teleskopierend gelagert. Es versteht sich, daß die Hebeleinrichtung und der Verbindungsteil möglichst spielfrei angelenkt sind, um das Lenkgefühl nicht zu verfälschen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Hebeleinrichtung an einer Torsionsfeder scherenartig vor der Gabelbrücke angeordnet.

Vorteilhaft ist in den beiden Weiterbildungen, daß eine herkömm­ liche verwindungssteife Vorderradgabel verwendet werden kann.

Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den abhängigen Patentansprüchen sowie der Zeichnung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäß gefederten Fahrrades in einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäß gefederten Fahrrades in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Federvorrichtung mit einer Verstell­ einrichtung in Draufsicht, Ansicht und Seitenansicht zur Verwendung an dem Fahrrad gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Federvorrichtung in Draufsicht, Ansicht und Seitenansicht zur Verwendung an dem Fahrrad gemäß Fig. 2;

Fig. 5 und 6 unterschiedliche Befestigungsmöglichkeiten einer erfindungsgemäßen Federvorrichtung;

Fig. 7 eine Torsionsgummifeder in einer möglichen Ausführungsform;

Fig. 8 bis 13 schematische Seitenansicht möglicher Ausführungs­ formen einer Hinterradfederung.

Das in Fig. 1 dargestellte Fahrrad 1.1 weist einen Rahmen a auf, der aus einem Sitzrohr a4, einem Oberrohr a2, einen Unterrohr a3 sowie einem Steuerrohr a1 besteht. Eine Radaufhängung b bestehend aus den Flanschen b4, dem Tretlagergehäuse a7, den Kettenstreben b3, den Sitzstreben b2 mit den Enden b9 und den Verbindungsstreben b1 ist an dem Lager a5 schwenkbar gehalten und an den Enden b9 über ein Verbindungsteil b8 an den Lagerstellen c8 der Federvor­ richtung c, wie sie in Fig. 3 beschrieben ist, beweglich angelenkt und über dieselbe federnd abgestützt, wobei die Federvorrichtung c ihrerseits, wie in Fig. 6 beschrieben, am Sitzrohr a4 angebracht ist.

Ein Vorderrad e ist über eine Federvorrichtung c und eine Gabel d5 an dem Rahmen bzw. dem Steuerrohr a1 federnd abgestützt. Die Federvorrichtung c ist mit dem Gewindeauge c3 wie in Fig. 3 gezeigt, am unteren Ende d3 der Lenkvorrichtung d2 angebracht, die sich im Inneren des Steuerrohres a1 mittels der Lager dl schwenkbar gehalten nach oben erstreckt.

Die Hebeleinrichtung c4 ist einerseits mit dem beweglichen Innen­ teil c2 der Torsionsfeder c1 wirkverbunden und anderseits über ein Verbindungsteil b8 rückseitig im oberen Bereich der Gabel d5 schwenkbeweglich gehalten. Die Gabel d5 ist mittels des Gabel­ schafts d4 in der Lenkvorrichtung d2 teleskopierend gelagert.

Das in Fig. 2 dargestellte Fahrrad 1.2 weist einen Rahmen a auf, der aus einem Sitzrohr a4, einem Oberrohr a2, einem Unterrohr a3 sowie einem Steuerrohr a1 besteht. Eine Radaufhängung b bestehend aus den Flanschen b4, dem Tretlagergehäuse a7, den Kettenstreben b3, den Sitzstreben b2 mit den Enden b9 und den Verbindungsstreben b1 ist an dem Lager a5 schwenkbar gehalten und an den Enden b9 über ein Verbindungsteil b8 an den Lagerstellen c8 der Federvor­ richtung c, wie sie in Fig. 4 beschrieben ist, beweglich angelenkt und über dieselbe federnd abgestützt, wobei die Federvorrichtung c ihrerseits, wie in Fig. 6 beschrieben, am Sitzrohr a4 angebracht ist.

Ein Vorderrad ist über eine scherenförmige Federvorrichtung c und eine Gabel d5 an dem Rahmen bzw. dem Steuerrohr a1 federnd abgestützt.

An der Torsionsfeder c1 ist einerseits die obere Hebeleinrichtung c4 am Torsionsaußenkörper 1 angebracht und anderseits beidseitig am unteren Ende d3 der Lenkvorrichtung d2, welche sich im Inneren des Steuerrohres a1 mittels der Lager d1 schwenkbar gehalten nach oben erstreckt, beweglich angelenkt. Die untere Hebeleinrichtung c4 ist einerseits beidseitig mit dem beweglichen Innenteil c2 der Torsionsfeder c1 wirkverbunden und anderseits etwas unterhalb der Gabelbrücke d6 beidseitig an der Gabel d5 beweglich angelenkt. Die Gabel d5 ist mittels des Gabelschafts d4 in der Lenkvorrichtung d2 teleskopierend gelagert.

Gemäß Fig. 3 ist die in zweiarmiger Form ausgebildete Hebel­ einrichtung c-4 in Umfangsrichtung in einer beliebigen Position mit dem beweglichen Innenteil c-2 der Torsionsgummifeder c1 wirkverbunden.

An der in zweiarmiger Form ausgebildeten Hebeleinrichtung c-4 sind an den nach innen gerichteten Seiten die Führungen c-9 ein­ gelassen, in welchen die Übertragungseinrichtung c-7 verstellbar gelagert ist.

Weiter ist an der Hebeleinrichtung c-4 die Haltevorrichtung c-5 angebracht, in welcher mittig das Verstell- und Fixierteil c-6 beweglich getragen ist und mit einem Sicherungsring c-10 in Belastungsrichtung gesichert ist.

Das Verstell- und Fixierteil c-6 ist mit der Übertragungsein­ richtung c7 wirkverbunden und hält diese in der eingestellten Position.

Die Übertragungseinrichtung c-7 kann mittels der Lagerstellen c-8 die Radlast des abzufedernden Rades beweglich aufnehmen.

Die Torsionsgummifeder c-1 verfügt am Torsionsaußenkörper über ein Gewindeauge c-3 zur Verbindung mit dem jeweiligen Fahrzeug­ rahmen.

Gemäß Fig. 4 ist die in zweiarmiger Form ausgebildete Hebel­ einrichtung c-4 in Umfangsrichtung in einer beliebigen Position mit dem beweglichen Innenteil c-2 der Torsionsgummifeder c-1 wirkverbunden.

An der in zweiarmiger Form ausgebildeten Hebeleinrichtung c-4 sind an den nach innen gerichteten Seiten die Vertiefungen c-14 eingelassen, in welchen die Übertragungseinrichtung c-7 mit den Schrauben c-13 gehalten ist.

Die Übertragungseinrichtung c-7 kann mittels der Lagerstellen c-8 die Radlast des abzufedernden Rades beweglich aufnehmen.

Die Torsionsgummifeder c-1 verfügt am Torsionsaußenkörper über ein Gewindeauge c-3 zur Verbindung mit dem jeweiligen Fahrzeug­ rahmen.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Befestigungsbeispiel ist eine Feder­ vorrichtung c am Gewindeauge c3 (in Fig. 3 und 4 ersichtlich) mittels einer zweiteiligen Bride a9 und den Schrauben a8 am Sitzrohr a4 eines Fahrrades befestigt.

Beim Befestigungsbeispiel nach Fig. 6 sind im Sitzrohr a-4 eines Fahrrades zwei Hülsen a-6 eingesetzt. An diesen ist eine Feder­ vorrichtung c am Gewindeauge c3 (in Fig. 3 und 4 ersichtlich) mittels den Schrauben a-8 befestigt.

Gemäß Fig. 7 sind um das bewegliche Innenteil c-2 symmetrisch vier Stück Spezialgummikörper 2 mit dem Torsionsaußenkörper 1 verspannt.

Die Fig. 8 zeigt die gefederte Lagerung eines Rades an einem Fahrradrahmen. Hängend am Oberrohr a-2 ist eine Federvorrichtung c wie in Fig. 3 beschrieben befestigt, von dieser sind die Lager­ stellen c-8 mit den oberen Enden b-9 der Sitzstreben b-2 beweglich verbunden, die Sitzstreben b-2 ihrerseits sind an den nach unten gerichteten Fortsätzen mit den hinteren Enden der Kettenstreben b-3 beweglich verbunden, diese sind am vorderen Ende konzentrisch um das Tretlagergehäuse a-7 schwenkbar befestigt.

Die Fig. 9 zeigt eine gefederte Lagerung eines Rades an einem Fahrradrahmen. Unterhalb am Ansatz des Oberrohres a-2 ist am Sitzrohr a-4 eine Federvorrichtung c wie in Fig. 3 beschrieben befestigt, von dieser sind die Lagerstellen c-8 mit den oberen Enden b-9 der angewinkelten Sitzstreben b-2 beweglich verbunden, die Sitz streben b-2 bilden auf der Höhe der Radachse mit dem hinteren Viertel der Kettenstreben b-3 und den kurzen Verbindungen b-l beidseits ein starres Dreieck, an deren Fortsatz die ange­ winkelten Kettenstreben b-3 beweglich befestigt sind, diese wiederum sind exzentrisch am Tretlagergehäuse a-7 schwenkbar gelagert.

Die Fig. 10 zeigt eine gefederte Lagerung eines Rades an einem Fahrradrahmen. Auf Radhöhe ist am Sitzrohr a-4 eine Federvorrich­ tung c wie in Fig. 3 beschrieben befestigt, von dieser sind die Lagerstellen c-8 mit den oberen Enden b-9 der Sitzstreben b-2 beweglich verbunden, die Sitzstreben b-2 sind ihrerseits an den nach oben gerichteten Fortsätzen der Kettenstreben b-3 beweglich befestigt, die Kettenstreben b-3 selbst sind in horizontaler Richtung hinten am Tretlagergehäuse a-7 schwenkbar gelagert.

Die Fig. 11 zeigt eine gefederte Lagerung eines Rades an einem Carbonrahmen. Am vorderen Schenkel a-3 im Rahmendreieck eines Carbonrahmens ist eine Federvorrichtung c wie in Fig. 3 beschrie­ ben befestigt, von dieser sind die Lagerstellen c-8 mit den Verbindungsteilen b-8 beweglich verbunden, die Verbindungsteile b-8 sind mit den vorderen Enden b-9 der Sitzstreben b-2 beweglich verbunden, welche mit den Kettenstreben b-3 und den kurzen Ver­ bindungen b-1 ein doppeltes hinteres Rahmendreieck bilden, dieses ist ungefähr auf der Höhe des Tretlagergehäuses a-7 am Carbon­ rahmen schwenkbar befestigt.

Bei der Lagerung nach Fig. 12 ist hängend am Oberrohr a-2 eine Federvorrichtung c wie in Fig. 3 beschrieben befestigt, von dieser sind die Lagerstellen c-8 mit den Verbindungsteilen b-8 beweglich verbunden, die Verbindungsteile b-8 sind mit dem doppelten Kniehebel b-1 beweglich verbunden, welcher mit den Sitzstreben b-2 und den Kettenstreben b-3 ein doppeltes Dreieck bildet, dieses ist in der Kreuzung des gebogenen Sitzrohres a-4 und des Unterrohres a-3 schwenkbar gelagert. Das Tretlagergehäuse a-7 ist unten in die Verbindung zwischen den Kettenstreben b-3 und dem doppelten Kniehebel b-1 integriert.

Bei der Lagerung nach Fig. 13 ist eine Federvorrichtung c wie in Fig. 3 beschrieben am Sitzrohr a4 befestigt, von dieser sind die Lagerstellen c8 über ein Verbindungsteil b8 mit den oberen Enden b9 des hinteren Rahmendreiecks, bestehend aus den Sitzstreben b-2, den Kettenstreben b-3 und einem gebogenen Verbindungs­ teil b-1 beweglich angelenkt, dasselbe ist hinter dem Tretlager­ gehäuse a-7 schwenkbar gelagert.

Claims (10)

1. Fahrrad mit einer Federvorrichtung (c), welche wenig­ stens eine Torsionsfeder (c1) aufweist, die einen Außenkörper (1) und einen in diesem drehbar gelagerten Innenteil (c2) besitzt, wobei der Außenkörper (1) und der Innenteil (c2) jeweils mit einem Fahrradteil (a4, d5) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenkörper (1) oder am Innenteil (c2) ein sich radial zur Drehachse des Innenteils (c2) erstreckender Hebel (c4) befe­ stigt ist und dieser Hebel (c4) im Abstand zur Drehachse des Innenteils (c2) Mittel (c5-c8) aufweist, mit denen er (c4) schwenkbar mit der Radgabel (d5, b) oder dem Fahrradrahmen (a) verbunden ist.

2. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radgabel eine Hinterradgabel (b) ist und diese im Abstand zum Tretlager (a7) am Fahrradrahmen (a) schwenkbar gelagert ist.

3. Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung am Fahrradrahmen (a) und insbesondere am Sattelrohr (a4) angebracht ist.

4. Fahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (c4) eine Verstelleinrichtung (c5-c8) aufweist, mit welcher der Abstand zwischen der Drehachse des Innenteils (c2) und der Schwenkachse zwischen dem Hebel (c4) und der Radgabel (d5, b) verstellbar ist.

5. Fahrrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (c5-c8) ein an einem freien Ende des Hebels (c4) angeordnetes Verstellorgan (c6) aufweist.

6. Fahrrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellorgan (c6) ein von Hand betätigbares Teil ist.

7. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radgabel (d5) eine Vorderradgabel ist.

8. Fahrrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkörper (1) der Federvorrichtung (c) am Steuerrohr (a1) oder am Steuerlager (d1) befestigt ist.

9. Fahrrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung (c) zwei Hebel (c4) aufweist, wobei der eine Hebel (c4) am Steuerrohr (a1) oder am Steuerlager (d1) und der andere Hebel (c4) an der Vorderradgabel (d5) befestigt ist.

10. Fahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Federvorrichtung (c) für das Hinterrad (f) und eine Federvorrichtung (c) für das Vorderrad (e) vorgesehen sind und daß die Torsionsfedern dieser Federvorrichtungen (c) im wesentlichen gleich ausgebildet sind.