DE202006012051U1

DE202006012051U1 - Vorderrahmen für ein Fahrrad

Info

Publication number: DE202006012051U1
Application number: DE200620012051
Authority: DE
Original assignee: Yuan Min An Enterprise Co Ltd
Current assignee: Yuan Min An Enterprise Co Ltd
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2016-08-08

Abstract

Vorderrahmen für ein Fahrrad, umfassend:
eine aus faserverstärktem Material hergestellte obere Röhre (20) und die darin eine Kammer (22) aufweist;
eine aus faserverstärktem Material hergestellte untere Röhre (30) und die darin eine Kammer (32) aufweist; und
einen aus faserverstärktem Material hergestellten Gabelschaft (40) und der sich von einem Ende der oberen Röhre (20) und einem Ende der unteren Röhre (30) einstückig erstreckt; worin die obere Röhre (20), die untere Röhre (30) und der Gabelschaft (40) im Wesentlichen in einer gleichen Ebene (P) angeordnet sind, wobei der Gabelschaft (40) eine Kammer (42) und zwei Öffnungen (44) aufweist, die die Kammer (42) mit der Außenseite verbinden, und wobei die Kammer (42) des Gabelschafts (40) mit der Kammer (22) der oberen Röhre (20) und der Kammer (32) der unteren Röhre (30) in Verbindung steht.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrrad und insbesondere einen derartigen Fahrradrahmen, der stabile Struktur und leichtes Gewicht aufweist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein herkömmlicherer Rahmen für ein Fahrrad wird aus Metall hergestellt und weist eine stabile Struktur und ein großes Gewicht auf. In letzter Zeit werden Fahrräder in Richtung eines verringerten Gewichts entwickelt, wobei faserverstärktes Material eingesetzt wird. Wie in 1 gezeigt, wird der Rahmen 1 aus Kohlenstofffaser verstärktem Harz hergestellt und durch einen Vorderrahmen 2, eine Mittelstange 3 und einen Hinterrahmen 4 montiert. Der Vorderrahmen 2 weist eine obere Röhre 5, einen Gabelschaft 6 und eine untere Röhre 7 auf. Wie in 2 gezeigt, wird der Vorderrahmen 2 durch die Schritte von hergestellt, Wickeln mehrerer Schichten von Prepregs in eine längliches Röhre 8, Bilden zweier Öffnungen 81 an zwei bestimmten Positionen der länglichen Röhre 8, Einfügen einer gehärteten Röhre 9 durch eine der Öffnungen 81 in die längliche Röhre 8, so dass die zwei distalen Enden der gehärteten Röhre 9 mit den zwei Öffnungen 81 der länglichen Röhre 8 bündig sind, und Anordnen der länglichen Röhre 8 und der gehärteten Röhre 9 in einer Form, und anschließend Aushärten der länglichen Röhre 8.
Der durch das vorstehende Verfahren hergestellte Vorderrahmen 2 weist eine geringe Strukturfestigkeit auf, da er an der Verbindung der gehärteten Röhre 9 und dem Gabelschaft 6 leicht bzw. einfach brechen kann. Die obere Röhre 5 und die untere Röhre 7, die keine ausreichende Strukturfestigkeit aufweisen, können leicht auf Belastung starker Beanspruchung brechen. Falls die Menge der in der Vordergabel 2 verwendeten Prepregs erhöht wird, um die Strukturfestigkeit zu erhöhen bzw. zu verstärken, wird das Gewicht des Produkts unbeabsichtigt erhöht. Somit besteht immer ein Problem wie das Gewicht des Vorderrahmens 2 verringert und gleichzeitig die Strukturfestigkeit erhöht werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin einen Vorderrahmen für ein Fahrrad bereitzustellen, der hohe Strukturfestigkeit und leichtes Gewicht aufweist.
Die vorstehende Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch den Vorderrahmen gelöst, der eine obere Röhre, eine untere Röhre und einen Gabelschaft umfasst, die alle aus faserverstärktem Material hergestellt sind. Die obere Röhre weist darin eine Kammer auf und die untere Röhre weist ebenfalls darin eine Kammer auf. Der Gabelschaft erstreckt sich einstückig von einem Vorderende der oberen Röhre und einem Vorderende der unteren Röhre. Die obere Röhre, der Gabelschaft und die untere Röhre sind im Wesentlichen in der gleichen Ebene angeordnet. Der Gabelschaft weist eine Kammer und zwei Öffnungen auf. Die Kammer des Gabelschafts steht mit der Kammer der oberen Röhre und der Kammer der unteren Röhre in Verbindung. Es können in der Kammer der oberen Röhre zwei Innenröhren bereitgestellt werden. Die angrenzenden bzw. anliegenden Teilbereiche der zwei Innenröhren bilden eine Rippe, so dass die Strukturfestigkeit der oberen Röhre verbessert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Explosionsansicht des Rahmens eines herkömmlichen Fahrrads.
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 von 1.
3 ist eine Vorderansicht einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in 3.
5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in 3.
6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in 3.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
In 3 wird ein Vorderrahmen 10 für ein Fahrrad gemäß der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform gezeigt, der eine obere Röhre 20, zwei erste Innenröhren 24, eine untere Röhre 30, zwei zweite Innenröhren 34 und einen Gabelschaft 40 umfasst, die alle aus faserverstärktem Harzmaterial hergestellt sind. Die Faser kann eingesetzt werden, wobei sie nicht auf Kohlenstofffaser, Glasfaser, Borfaser oder Kevlar^®-faser beschränkt ist. Das Harz kann als wärmeaushärtender Harz oder thermoplastischer Harz eingesetzt werden.
Wie in 4–6 gezeigt, sind die obere Röhre 20, die untere Röhre 30 und der Gabelschaft 40 einstückig ausgebildet. Die obere Röhre 20 weist darin eine Kammer 22 auf. Die zwei ersten Innenröhren 24 grenzen aneinander und sind in der Kammer 22 der oberen Röhre 20 angeordnet. Die obere Röhre 20 und die zwei Innenröhren 24 liegen ohne eine dazwischen befindliche Lücke in enger Berührung vor. Die angrenzenden Teilbereiche der ersten Innenröhren 24 bilden eine obere Rippe26. Die untere Röhre 30 weist ebenfalls darin eine Kammer 32 auf. Die zwei zweiten Innenröhren 34 grenzen aneinander und sind in der Kammer 32 der unteren Röhre 30 angeordnet. Die untere Röhre 30 und die zwei zweiten Innenröhren 34 liegen ohne eine dazwischen befindliche Lücke in enger Berührung vor. Die angrenzenden Teilbereiche der zweiten Innenröhren 34 bilden eine untere Rippe 36.
Der Gabelschaft 40 erstreckt sich einstückig von einem Vorderende der oberen Röhre 20 und einem Vorderende der unteren Röhre 30. Di obere Röhre 20, der Gabelschaft 40 und die untere Röhre 30 sind in der gleichen Ebene P angeordnet. Die obere Rippe 26 der oberen Röhre 20 verläuft zu der Ebene P parallel. Die untere Rippe 36 der unteren Röhre 30 verläuft ebenfalls zu der Ebene P parallel. Der Gabelschaft 40 weist zur Aufnahme einer aufrechten Röhre 50 einer Vordergabel (nicht gezeigt) eine Kammer 42, wobei die Kammer 42 über zwei Öffnungen 44 mit der Außenseite in Verbindung steht. Die Kammer 42 des Gabelschafts 40 steht mit der Kammer 22 der oberen Röhre 20 und der Kammer 32 der unteren Röhre 30 in Verbindung. Die ersten Inneröhren 24 weisen jeweils eine Innenseite auf, die mit der Kammer 42 des Gabelschafts 40 in Verbindung steht, wobei die zweiten Innenröhren 34 jeweils eine Innenseite aufweisen, die ebenfalls mit der Kammer 42 des Gabelschafts 40 in Verbindung steht.
Der Vorderrahmen 10 wird durch die folgenden Schritte hergestellt. Erstens, aneinander Anlegen der zwei ersten Innenröhren 24 und aneinander Anlegen der zwei zweiten Innenröhren 34. Anschließend, Wickeln mehrerer Schichten von Prepregs um die zwei ersten Innenröhren 24, um die obere Röhre 20 zu bilden, und Wickeln mehrerer Schichten von Prepregs in den Gabelschaft 40 am Vorderende der oberen Röhre 20, und Wickeln mehrerer Schichten von Prepregs um die zwei zweiten Innenröhren 34, um die untere Röhre 30 zu bilden. Schließlich, Anordnen der Kombination in einer Form (nicht gezeigt) und Aufblasen der zwei ersten Innenröhren 24, der zwei zweiten Innenröhren 34 und des Gabelschafts 40 mit hoher Druckluft, so dass sich einerseits die zwei ersten Innenröhren 24 (oder zwei zweiten Innenröhren 34) mit der oberen Röhre 20 (oder der unteren Röhre 30) eng bzw. fest verbinden, und andererseits die obere Röhre 20, die untere Röhre 30 und der Gabelschaft 40 an der Innenwand der Form anzulegen. Anschließend wird die Kombination gehärtet, um den Vorderrahmen 10 zu bilden.
Da der Vorderrahmen 10 lediglich einmal gehärtet wird, wird zwischen der ersten Innenröhre 24 (oder zwei zweiten Innenröhren 34) und der oberen Röhre 20 (oder der unteren Röhre 30) kein Bruch erzeugt. Die Strukturfestigkeit des Vorderrahmens 10 ist verbessert. Außerdem ist die Strukturfestigkeit der oberen Röhre 20 und der unteren Röhre 30 verbessert, da die obere Röhre 20 innenseitig die obere Rippe 26 und die untere Röhre 30 innenseitig die untere Rippe 36 aufweisen. Unter der Vorraussetzung, dass die Strukturfestigkeit des Vorderrahmens 10 ausreichend ist, kann die in dem Vorderrahmen 10 verwendete Menge der Prepregs verringert werden, so dass das Gewicht des Vorderrahmens 10 vermindert werden kann. Das Gewicht des erfindungsgemäßen Vorderrahmens 10 wird weiterhin dadurch verringert, da der Vorderrahmen 10 nicht die gehärtete Röhre 9 in der herkömmlichen Struktur aufweist. Somit kann der erfindungsgemäße Vorderrahmen 10 den Nachteil der herkömmlichen Struktur verbessern und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung lösen.
Praktisch weist die Struktur des Vorderrahmens 10 andere Alternativen auf. Beispielsweise kann die Erstreckungsrichtung der oberen Rippe 26 und der unteren Rippe 36 entsprechend der Erfordernisse des Benutzers geändert werden. Die obere Rippe 26 oder die untere Rippe 36 können ebenfalls nicht vorhanden sein. Obwohl bestimmte erfindungsgemäße Ausführungsformen ausführlich zu Zwecken der Erläuterung beschrieben wurden, können verschiedene Modifikationen und Verbesserungen ohne von dem Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen, ausgeführt werden.

Claims

Vorderrahmen für ein Fahrrad, umfassend: eine aus faserverstärktem Material hergestellte obere Röhre (20) und die darin eine Kammer (22) aufweist; eine aus faserverstärktem Material hergestellte untere Röhre (30) und die darin eine Kammer (32) aufweist; und einen aus faserverstärktem Material hergestellten Gabelschaft (40) und der sich von einem Ende der oberen Röhre (20) und einem Ende der unteren Röhre (30) einstückig erstreckt; worin die obere Röhre (20), die untere Röhre (30) und der Gabelschaft (40) im Wesentlichen in einer gleichen Ebene (P) angeordnet sind, wobei der Gabelschaft (40) eine Kammer (42) und zwei Öffnungen (44) aufweist, die die Kammer (42) mit der Außenseite verbinden, und wobei die Kammer (42) des Gabelschafts (40) mit der Kammer (22) der oberen Röhre (20) und der Kammer (32) der unteren Röhre (30) in Verbindung steht.
Vorderrahmen für ein Fahrrad nach Anspruch 1, weiter umfassend, zwei erste Innenröhren (24), die aneinander grenzen und in der Kammer (22) der oberen Röhre (20) angeordnet sind, worin die obere Röhre (20) und die zwei ersten Innenröhren (24) ohne eine dazwischen befindliche Lücke in enger Berührung vorliegen, wobei die angrenzenden Teilbereiche der ersten Innenröhren (24) eine obere Rippe (26) bilden.
Vorderrahmen für ein Fahrrad nach Anspruch 2, worin eine Innenseite der ersten Innenröhre (24) mit der Kammer (42) des Gabelschafts (40) in Verbindung steht.
Vorderrahmen für ein Fahrrad nach Anspruch 2, worin die obere Rippe (26) im Wesentlichen zu der Ebene (P) parallel verläuft.
Vorderrahmen für ein Fahrrad nach Anspruch 1 weiter umfassend, zwei zweite Innenröhren (34), die aneinander angrenzen und in der Kammer (32) der unteren Röhre (30) angeordnet sind, worin die untere Röhre (30) und die zwei zweiten Innenröhren (34) ohne eine dazwischen befindliche Lücke in enger Berührung vorliegen, wobei die angrenzenden Teilbereiche der zweiten Innenröhren (34) eine untere Rippe (36) bilden.
Vorderrahmen für ein Fahrrad nach Anspruch 5, worin eine Innenseite der zweiten Innenröhre (34) mit der Kammer (42) des Gabelschafts (40) in Verbindung steht.
Vorderrahmen für ein Fahrrad nach Anspruch 5, worin die untere Rippe (36) im Wesentlichen zu der Ebene (P) parallel verläuft.