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Die
Erfindung betrifft eine in sich versenkbare Sattelstütze.
Derartige in sich verstellbare Sattelstützen sind insbesondere
in der Anwendung mit Mountainbikes bekannt und tragen dem Umstand Rechnung,
dass für verschiedene Fahrsituationen verschiedene Sattelhöhen
wünschenswert sind. Beispielsweise ist während
einer Abfahrt eine niedrigere Sattelposition optimal, als während
einer Bergauf- oder Geradeausfahrt.
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Die
DE 20 2007 014 515
U1 zeigt eine verstellbare Sattelstütze, bei der
die Verstellbarkeit dadurch realisiert wird, dass eine Verbindung
zwischen zwei abgedichteten Volumina wahlweise geschlossen oder
geöffnet werden kann. Zusätzlich hierzu ist eine
Verdrehsicherung vorgesehen. Der Nachteil dieser Sattelstütze
ist, dass sie relativ aufwändig ist.
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Die
Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine in sich versenkbare
Sattelstütze mit einfachem Aufbau zu schaffen. Diese Aufgabe
wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Sattelstütze
gelöst. Die erfindungsgemäße Sattelstütze
umfasst einen Sattelstützenkopf, ein Sattelstützenrohr, ein
Sattelstützenführungsrohr, Mittel zur Arretierung des
Sattelstützenrohrs gegenüber dem Sattelstützenführungsrohr,
Mittel zur Verdrehsicherung des Sattelstützenrohrs gegenüber
dem Sattelstützenführungsrohr und ein Federelement.
Die Mittel zur Arretierung und die Mittel zur Verdrehsicherung umfassen
ein Bauelement, welches zwischen einer Arretierposition und einer
Verdrehsicherungsposition hin und her betätigbar ist.
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Durch
die Übernahme von zwei Funktionen durch ein Bauelement
wird eine Sattelstütze mit besonders einfachem Aufbau geschaffen.
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In
der Arretierposition des Bauelements ist das Sattelstützenrohr
gegen jegliche Bewegung (also auch Verdrehen) gegenüber
dem Sattelstützenführungsrohr blockiert.
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In
der Verdrehsicherungsposition des Bauelements ist die Arretierung
gelöst, das Sattelstützenrohr kann also gegenüber
dem Sattelstützenführungsrohr verstellt werden
(und damit die Sattelhöhe) und das Bauelement bewirkt lediglich
eine Sicherung gegen Verdrehen der beiden Rohre gegeneinander während
dieses Verstellvorgangs.
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Durch
das Federelement wird der Verstellvorgang erleichtert. Es bewirkt
eine selbsttätige Anhebung des unbelasteten Sattels, sobald
die Arretierung gelöst ist und eine kontrollierbare Absenkbarkeit durch
dosiertes Belasten des Sattels.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist die Arretierung stufenweise
vorgesehen. Es ist also eine begrenzte Anzahl vorgegebener Arretierungspositionen
des Sattelstützenrohres in dem Sattelstützenführungsrohr
vorgesehen. Auch hierdurch wird der Aufbau der Sattelstütze
vereinfacht. Durch die begrenzte Anzahl der stets gleichen Sattelpositionen
kann sich der Fahrer an diese gewöhnen. Zudem werden die Positionen
von dem Fahrer schnell gefunden. Er muss sich nicht etwa durch mehrere
Verstellvorgänge an die gewünschte Position herantasten.
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Vorzugsweise
weist weder das Sattelstützenrohr noch das Sattelstützenführungsrohr
eine Durchbrechung zum Zwecke der Arretierung und Verdrehsicherung
auf. Hierdurch wird eine Schwächung und Schmutzeintritt
vermieden. Insbesondere bei einem Mountainbike ist der Bereich der
Sattelstütze durch von dem Hinterreifen aufgeworfenen Schmutz
besonders schmutzbelastet.
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In
der bevorzugten Ausführungsform sind drei vorgegebene Arretierungsstufen
des Sattelstützenrohrs in dem Sattelstützenführungsrohr
vorgesehen. Es hat sich ge zeigt, dass diese Zahl eine ausreichende
Variabilität der Sattelhöhe bei einfachem Aufbau
gewährleistet.
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In
der bevorzugten Ausführungsform kann das Bauelement über
ein Betätigungsmittel schnell und ohne Werkzeug betätigt
werden. Dies ermöglicht dem Fahrer eine Verstellung des
Sattels während der Fahrt.
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Bevorzugt
umfasst das Betätigungsmittel einen gut zu erreichenden
Hebel an der Arretiervorrichtung.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das
Betätigungsmittel einen am Lenker des Fahrrades angeordneten
Hebel. Die Wirkverbindung zwischen Hebel und Bauelement kann über
einen Bowdenzug erfolgen.
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In
der bevorzugten Ausführungsform wird die Arretierung durch
das Zusammenwirken von an dem Sattelstützenrohr und an
dem Sattelstützenführungsrohr angeordneten Arretierungsmitteln
bewirkt.
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Vorzugsweise
umfassen die Arretierungsmittel, die an dem Sattelstützenrohr
angeordnet sind, Vertiefungen.
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Diese
weisen bevorzugt die Form eines Segments eines Hohlzylinders auf
und sind so angeordnet, dass die Achse des gedachten Hohlzylinders quer
zur Achse des Sattelstützenrohrs verläuft. Hierdurch
werden die Voraussetzungen für einen besonders einfachen
und zuverlässigen Aufbau geschaffen.
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In
der besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bauelement,
welches zwischen einer Arretierposition und einer Verdrehsicherungsposition
betätigbar ist, einen Stift mit einem Arretierbereich und
einem Verdrehsicherungsbereich. Der Stift ist, besonders bevorzugt,
in einer Führung an dem Sattelstützenführungsrohr
und ganz besonders bevorzugt so gelagert, dass er quer zur Achse
des Sattelstützenrohrs bewegt werden kann.
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Der
Arretierbereich ist bevorzugt so geformt, dass er die Vertiefungen
des Sattelstützenrohrs zumindest nahezu spielfrei ausfüllen
kann. Er ist bevorzugt zylindrisch.
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Die
hierdurch geschaffene Arretierung zeichnet sich durch einen einfachen
und robusten Aufbau aus. Sie nimmt Kräfte in Richtung des
Sattelstützenrohres gleichermaßen gut (relativ
großflächig) auf, wie Verdrehkräfte.
Zudem ist sie von dem Federelement unabhängig, sodass eine
Arretierung auch dann noch möglich ist, wenn das Federelement
ausfallen sollte. Die Stütze kann dann in einer eingeschränkten
Weise ihre Funktion weiter erfüllen (Notfallfunktion).
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Vorzugsweise
wirken auch zur Verdrehsicherung Mittel, die an dem Sattelstützenführungsrohr
angebracht sind, mit Mitteln zusammen, die an dem Sattelstützenrohr
angebracht sind.
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Die
Verdrehsicherungsmittel, die an dem Sattelstützenrohr angeordnet
sind, umfassen bevorzugt einen unrunden Querschnitt desselben. Der Querschnitt
kann also beispielsweise vieleckig oder oval sein. Auch kann das
Sattelstützenrohr einen Vorsprung oder eine Nut aufweisen.
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In
der besonders bevorzugten Ausführungsform wird der unrunde
Querschnitt des Sattelstützenrohres durch einen runden
Querschnitt mit einer Abflachung gebildet. Hierdurch wird eine Voraussetzung
für eine einfache und effektive Verdrehsicherung geschaffen.
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In
einer Ausführungsform ist im Bereich der Abflachung mindestens
eine Vertiefung zur Gewichtsersparnis vorgesehen.
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Das
Sattelstützenführungsrohr weist dagegen unter
anderem aus Gründen der Optik und Festigkeit bevorzugt
einen runden Querschnitt auf.
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In
der bevorzugten Ausführungsform wird die Verdrehsicherung
während des Justiervorgangs durch ein Zusammenwirken des
Verdrehsicherungsbereichs des Stiftes mit der Abflachung bewirkt.
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Der
Verdrehsicherungsbereich des Stiftes ist zu diesem Zweck bevorzugt
zylindrisch und weist einen um die Tiefe der Vertiefungen des Sattelstützenrohres
reduzierten Radius verglichen mit seinem Arretierbereich auf. In
der Verdrehsicherungsposition gibt der Stift die Vertiefungen des
Sattelstützenrohres also frei und bewirkt die Verdrehsicherung,
indem die Abflachung des Sattelstützenrohres an seinem
Verdrehsicherungsbereich entlang gleitet.
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Vorzugsweise
ist ein Federelement vorgesehen, welches eine Rückstellkraft
bewirkt, sobald der Stift aus der Arretierposition in die Verdrehsicherungsposition
betätigt wird. Hierdurch kann ein selbsttätiges
Wiederarretieren der Arretierungsvorrichtung nach einem Lösen
bewirkt werden. Der Fahrer kann also beispielsweise die Arretierung
lösen, indem er den Stift so betätigt, dass dieser
in der Verdrehsicherungsposition ist und den Sattel be- oder entlasten,
bis eine andere Vertiefung auf der Höhe des Stifts ist
und dieser dann automatisch in die Arretierposition zurückrutscht.
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Um
den Übergang des Stiftes von der Verdrehsicherungsposition
zur Arretierposition zu erleichtern, weist er in der bevorzugten
Ausführungsform zwischen diesen beiden Bereichen einen Übergangsbereich
auf.
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Es
hat sich gezeigt, dass ein besonders geeigneter Winkel zwischen
dem Verdrehsicherungsbereich und dem Übergangsbereich etwa
135° beträgt.
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Die
hierdurch geschaffene Verdrehsicherung während des Einstellvorgangs
ist äußerst gewichtssparend herstellbar. Ihr liegt
die Erkenntnis zugrunde, dass die Verdrehsicherungskräfte
während des Einstellvorganges der in sich versenkbaren
Sattelstütze vergleichsweise gering sind. Denn die Sattelstütze
wird während des Einstellvorganges nicht (Ausfedervorgang)
oder nur teilweise (Einfedervorgang) mit dem Fahrergewicht belastet.
Zudem ist die Dauer des Einstellvorganges verglichen mit der Gesamtnutzungsdauer
der Sattelstütze gering. Die Verdrehsicherungsvorrichtung
für diese Phase muss daher um ein vielfaches geringere
Kräfte aufnehmen, als beispielsweise die Verdrehsicherung
einer Federsattelstütze.
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Das
Federelement, welches den Sattel anhebt, umfasst in der bevorzugten
Ausführungsform eine Gasfeder. Diese kann durch eine abgedichtete Kammer,
die bei spielsweise mit Luft gefüllt ist, gebildet werden.
Da eine Gasfeder eine höhere Leistungsdichte als eine herkömmliche
Druckfeder aus Stahl aufweist, kann hierdurch Gewicht gespart werden.
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Die
Erfindung soll nun an Hand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert
werden. Es zeigen:
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1 eine
teilgeschnittene erfindungsgemäße Sattelstütze
mit in Arretierungsposition angeordnetem Stift;
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1a eine
Sattelstütze nach 1 mit in Verdrehsicherungsposition
angeordnetem Stift;
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2 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Sattelstütze;
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2a eine
Schnittdarstellung der Sattelstütze nach 2 entlang
der Schnittlinie IIa-IIa in 2;
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2b eine
Vorder- oder Rückansicht einer erfindungsgemäßen
Sattelstütze;
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2c eine
geschnittene Darstellung der Sattelstütze nach 2b entlang
der Schnittlinie IIc-IIc in 2b;
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2d eine
Seitenansicht einer an einer Schelle angeordneter Führung
des Stifts;
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3 eine
Vorder- oder Rückansicht des Sattelstützenrohres;
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3a eine
Seitenansicht des Sattelstützenrohes mit Blick auf den
abgeflachten Bereich und die Vertiefungen;
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3b eine
den Querschnitt des Sattelstützenrohres verdeutlichende
Ansicht von oben auf das Sattelstützenrohr;
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4 eine
Ansicht von oben auf die Sattelstützenkappe;
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4a eine
Seitenansicht der Sattelstützenkappe;
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4b eine
Querschnittsdarstellung der Sattelstützenkappe entlang
der Linie IVb-IVb von 4a;
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4c eine
räumliche Darstellung der Sattelstützenkappe;
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5 eine
Draufsicht auf die Dichtungsaufnahmescheibe;
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5a eine
Seitenansicht der Dichtungsaufnahmescheibe;
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5b eine
Querschnittsdarstellung der Dichtungsaufnahmescheibe entlang der
Linie Vb-Vb in 5a;
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5c eine
räumliche Darstellung der Dichtungsaufnahmescheibe;
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6 eine
Seitenansicht des Sattelstützenführungsrohres;
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6a eine
Querschnittsdarstellung des Sattelstützenführungsrohres
entlang der Linie VIa-VIa in 6;
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6b eine
den Querschnitt verdeutlichende Darstellung von oben auf das Sattelstützenführungsrohr;
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7 eine
Ansicht von unten auf die Kappe des Sattelstützenführungsrohres;
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7a eine
Seitenansicht der Kappe des Sattelstützenführungsrohres;
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7b eine
Querschnittsdarstellung der Kappe des Sattelstützenführungsrohres
entlang der Linie VIIb-VIIb in 7a;
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8 eine
Ansicht von oben auf das Schraubengehäuse;
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8a eine
Seitenansicht des Schraubengehäuses;
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8b eine
Querschnittsdarstellung des Schraubengehäuses entlang der
Linie VIIIb-VIIIb in 8a;
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8c eine
räumliche Darstellung des Schraubengehäuses;
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9 eine
Frontalansicht der Führung des Stifts;
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9a eine
Querschnittsdarstellung der Führung des Stifts entlang
der Linie IXa-IXa in 9;
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9b eine
Seitenansicht der Führung des Stifts;
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9c eine
Querschnittsdarstellung der Führung des Stiftes entlang
der Linie IXc-IXc in 9b;
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9d eine
Ansicht von oben auf die Führung des Stiftes;
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9e eine
Querschnittsansicht der Führung des Stiftes entlang der
Linie IXe-IXe in 9d;
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9f eine
Querschnittsdarstellung der Muffe der Führung des Stiftes
entlang der Linie IXf-IXf in 9d;
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9g eine
räumliche Darstellung der Führung des Stifts samt
Muffe;
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10 eine
Seitenansicht des Stiftes;
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10a eine Frontalansicht des Stiftes;
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10b eine Querschnittsdarstellung des Stiftes entlang
der Linie Xb-Xb in 10;
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10c eine räumliche Darstellung des Stiftes;
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11 eine
Seitenansicht der Hülse;
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11a eine Ansicht von oben auf die Hülse;
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12 eine
Ansicht von oben auf das Sattelstützenzusatzrohr;
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12a eine Seitenansicht des Sattelstützenzusatzrohres;
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13 eine
Ansicht von unten auf die Sattelstützendichtung;
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13a eine Seitenansicht der Sattelstützendichtung;
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13b eine Querschnittsdarstellung der Sattelstützendichtung
entlang der Linie XIIIb-XIIIb der 13a;
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13c eine Ansicht von oben auf die Sattelstützendichtung;
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Die
als Ganzes mit 100 bezeichnete in sich versenkbare Sattelstütze
umfasst ein Sattelstützenrohr 2 mit Sattelstützenkopf 18 zur
Aufnahme eines nicht gezeigten Sattelgestells, ein Sattelstützenführungsrohr 1,
ein Federelement 17, und Arretierungs- und Verdrehsicherungsmittel
des Sattelstützenführungsrohrs A. Das Federelement 17 wird
durch die Gasfeder 17a gebildet, die ihrerseits durch den
gasdicht abgedichteten Raum zwischen dem unteren Ende des Sattelstützenrohres 2 und
dem unteren Ende des Sattelstützenführungsrohres 1 gebildet wird.
Das Sattelstützenrohr 2 weist zu diesem Zweck an
seinem unteren Ende eine Sattelstützenkappe 10 auf,
auf die eine Dichtungsaufnahmescheibe 7 aufschraubbar ist,
die mit einem O-Ring 13 bestückt wird. Die Abdichtung
des Sattelstützenführungsrohres 1 erfolgt
durch eine Kappe 8, die eine O-Ringaufnahme bereits enthält.
In die Kappe 8 des Sattelstützen führungsrohres
ist das Schraubengehäuse 4 eingebracht. In das
Schraubengehäuse 4 kann ein Ventil zur Befüllung
der Gasfeder eingeschraubt werden.
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Die
Arretierungsmittel 14, 14', 14'', die
an dem Sattelstützenrohr angeordnet sind, werden durch
die Vertiefungen 14a, 14a', 14a'' gebildet,
die die Form eines Segments eines Hohlzylinders aufweisen. Sie sind
so ausgerichtet, dass die Achse des gedachten Hohlzylinders quer
zur Achse des Sattelstützenrohres ausgerichtet ist.
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Die
an dem Sattelstützenführungsrohr 1 angeordneten
Arretierungsmittel (3, 3a) umfassen ein Bauelement 3,
welches einen Stift 3a aufweist, der einen Arretierbereich 3b umfasst.
Der Arretierbereich 3b ist zylindrisch und so groß,
dass er die Vertiefungen 14a, 14a', 14a'' zumindest
nahezu spielfrei ausfüllen kann.
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Es
kann ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes Federelement vorgesehen
sein, welches eine Rückstellkraft gegen die Bewegung des
Stiftes 3a, durch die sein Arretierbereich 3b außer
Eingriff mit den Vertiefungen 14a, 14a', 14a'' gerät,
bewirkt. Wenn der Stift 3a in der Arretierposition ist,
ist das Sattelstützenrohr 2 gegenüber
dem Sattelstützenführungsrohr 1 vollständig
blockiert, also auch gegen Verdrehen gesichert.
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Der
Stift 3a bewirkt gleichzeitig auch eine Verdrehsicherung
des Sattelstützenrohres 2 gegenüber des
Sattelstützenführungsrohrs 1 während
des Justiervorgangs. Zu diesem Zweck weist der Stift 3a einen
Verdrehsicherungsbereich 3c auf. Der Verdrehsicherungsbereich 3c ist
ebenfalls zylindrisch, sein Radius ist jedoch um die Tiefe der Vertiefungen 14a, 14a', 14a'' geringer
als der Radius des Arretierbereiches 3b. In der Verdrehsicherungsposition
des Stiftes 3a können die Vertiefungen 14a, 14a', 14a'' den
Verdrehsicherungsbereich 3c daher ungehindert passieren.
Die Verdrehsicherung wird dadurch bewirkt, dass die Abflachung 2a des
Sattelstützenrohres 2 während des Justierens
entlang des Verdrehsicherungsbereiches 3c gleitet. Im Bereich
der Abflachung 2a sind Vertiefungen zur Gewichtsersparnis 2b angeordnet.
Wie die 1 und 1a zeigen,
ist der Stift mit einem Bowdenzug 16 verbunden und kann
mittels eines nicht gezeigten Betätigungsmittels in seiner
Längsrichtung so hin und her verschoben werden, dass entweder
sein Arretierbereich 3b mit den Vertiefungen 14a, 14a', 14a'' in
Eingriff steht oder stattdessen sein Verdrehsicherungsbereich 3c mit
der Abflachung 2a in Wirkverbindung steht.
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Die
Führung 6 des Stiftes ist auf einer Muffe 6a angeordnet,
die ihrerseits mittels einer Bohrung 6b und einem nicht
gezeigten Verbindungsmittel, etwa einer Schraube, an dem Sattelstützenführungsrohr 1 befestigt
ist. Wie die 2d zeigt, kann die Führung 6 auch
an einer Schelle 15 angeordnet sein. Wie insbesondere 9a zeigt,
weist die Führung 6 des Stiftes 3a einen
Führungsbereich 6c mit größerem
Durchmesser für den Arretierbereich 3b und einen
Führungsbereich 6d mit kleinerem Durchmesser für
den Verdrehsicherungsbereich 3c des Stiftes auf. Der Verdrehsicherungsbereich 3c ist
stets mit seinem Führungsbereich 6d in Eingriff.
Um den Übergang von der Verdrehsicherungsposition zur Arretierposition
zu erleichtern, weist der Stift 3a zwischen seinem Verdrehsicherungsbereich 3c und
Arretierbereich 3b einen Übergangsbereich 3d auf.
Wie insbesondere 10 zeigt, bildet der Übergangsbereich 3d mit
dem Verdrehsicherungsbereich 3c einen Winkel α.
Dieser hat in diesem Ausführungsbeispiel die Größe
von 135°. Wie insbesondere 10b zeigt, weist
der Stift 3a eine kleinere Bohrung 3f zur Aufnahme
eines Bowdenzugs 16 und eine größere
Bohrung 3e zur Aufnahme eines nicht gezeigten Bowdenzugklemmmittels
auf.
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Der
Stift 3a und damit auch die Vertiefungen 14a, 14a', 14a'' und
die Abflachung 2a des Sattelstützenrohres sind
bei richtiger Montage der Stütze seitlich, bezogen auf
die Fahrtrichtung des Fahrrades, angeordnet.
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Wie 2a zeigt,
sind Buchsen 12 vorgesehen. In dem Sattelstützenrohr 2 ist
das Sattelstützenzusatzrohr 11 angeordnet. Zwischen
den Buchsen 12 ist die Hülse 9 angeordnet.
Die Sattelstütze 100 ist durch die Sattelstützendichtung 5 abgedichtet.
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- 100
- In
sich versenkbare Sattelstütze
- 1
- Sattelstützenführungsrohr
- 2
- Sattelstützenrohr
- 2a
- Abflachung
- 2b
- Vertiefung
zur Gewichtsersparnis
- 3
- Bauelement
- 3a
- Stift
- 3b
- Arretierbereich
des Stifts
- 3c
- Verdrehsicherungsbereich
des Stifts
- 3d
- Übergangsbereich
des Stifts
- 3e
- größere
Bohrung des Stifts
- 3f
- kleinere
Bohrung des Stifts
- 4
- Schraubengehäuse
- 5
- Sattelstützendichtung
- 6
- Führung
des Stifts
- 6a
- Muffe
der Führung des Stifts
- 6b
- Bohrung
der Muffe
- 6c
- Führungsbereich
für den Arretierbereich
- 6d
- Führungsbereich
für den Verdrehsicherungsbereich
- 7
- Dichtungsaufnahmescheibe
- 8
- Kappe
des Sattelstützenführungsrohrs
- 9
- Hülse
- 10
- Sattelstützenkappe
- 11
- Sattelstützenzusatzrohr
- 12
- Buchsen
- 13
- O-Ring
- 14,
14', 14''
- Arretierungsmittel
des Sattelstützenrohrs
- 14a,
14a', 14a''
- Vertiefungen
des Sattelstützenrohrs
- 15
- Schelle
mit Stiftführung
- 16
- Bowdenzug
- 17
- Federelement
- 17a
- Gasfeder
- 18
- Sattelstützenkopf
- A
- Arretierungs-
und Verdrehsicherungsmittel des Sattelstützenführungsrohrs
- α
- Winkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202007014515
U1 [0002]