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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagerungsvorrichtung für ein Fahrrad, eine Schwingenlagerung für ein Fahrrad und ein Fahrrad.
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In der Konstruktion von Fahrradrahmen sind sowohl ein möglichst geringes Gewicht als auch eine möglichst hohe Stabilität des Rahmens gewünscht. Diese beiden Ziele stehen sich jedoch mitunter entgegen. Vor allem durch die Aufnahme von elektrischen (Hilfs-)Motoren in Fahrradrahmen erhöht sich das Gewicht eines Rahmens mitunter drastisch, was zu zusätzlicher Belastung von aus Gewichts- und Platzgründen eher dünn ausgebildeten Bestandteilen des Rahmens, wie etwa Kettenstreben führt. Besonders ins Gewicht fällt dies bei Geländefahrrädern wie etwa Mountainbikes, welche zusätzlich über gut gefederte Räder verfügen sollten.
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Zum Abfedern dieser Belastungen werden die entsprechenden Streben unter anderem schwingend gegenüber den stabileren Bestandteilen des Fahrradrahmens gelagert. Die derzeit verwendeten Lagerungen für Fahrräder sorgen jedoch nicht für eine starre Verbindung der Streben zueinander, wofür dann, um die Stabilität des Rahmens zu gewährleisten, zusätzliche Verbindungsstücke zwischen den Streben verwendet werden. Diese stellen zusätzliches Material und Gewicht dar und können die Konstruktion des Fahrradrahmens mitunter erschweren, da für sie auch zusätzlicher Platz eingeplant werden muss.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung zwischen Streben und Rahmenteilen eines Fahrrads zu ermöglichen, welche die Streben kraftschlüssig miteinander verbindet und die Konstruktion des Fahrradrahmens erleichtert.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Lagerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1, durch eine Schwingenlagerung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 6, und durch ein Fahrrad mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 8.
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Demgemäß ist eine Lagerungsvorrichtung für ein Fahrrad vorgesehen. Die Lagervorrichtung umfasst eine Achse zur kraftschlüssigen Verbindung einer ersten Strebe des Fahrrads mit einer zweiten Strebe des Fahrrads, und eine Kopplungseinrichtung zur reversiblen Kopplung der kraftschlüssigen Verbindung der ersten Strebe mit der zweiten Strebe. Die Achse ist drehbar mit einem Rahmenteil des Fahrrads verbindbar.
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Darüber hinaus ist eine Schwingenlagerung für ein Fahrrad vorgesehen. Die Schwingenlagerung umfasst eine ersten Strebe, eine zweiten Strebe, ein Rahmenteil und eine erfindungsgemäße Lagerungsvorrichtung.
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Des Weiteren ist ein Fahrrad vorgesehen. Das Fahrrad umfasst eine erfindungsgemäße Schwingenlagerung.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, eine trennbare, kraftschlüssige, und gegenüber dem Fahrradrahmen bewegliche Verbindung zweier Fahrradstreben in einem Konstruktionselement des Fahrrads zu vereinen. Hierdurch können weitere Verbindungsbauteile eingespart werden, was eine sehr kompakte Bauweise ermöglicht und gleichzeitig die Montage des Fahrrads erheblich erleichtert.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Kopplungseinrichtung ein Torsionsübertragungselement, insbesondere in Form eines Vielzahns oder Mehrkants, aufweisen. Hierdurch wird die Steifigkeit der Verbindung der beiden Streben, insbesondere bei deren federnder Bewegung, vorteilhaft erhöht.
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Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels kann die Lagerungsvorrichtung ein Lager, insbesondere ein Wälzlager, zur drehbaren Verbindung der Achse mit dem Rahmenteil des Fahrrads aufweisen. Dies ermöglicht eine vorteilhaft reibungsarme Bewegung der Lagerungsvorrichtung, und somit der Streben, gegen das Rahmenteil.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Kopplungseinrichtung in der Mitte der Achse angeordnet sein. Hierdurch wird die Belastung der Achse vorteilhaft symmetrisch verteilt.
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Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels kann die Kopplungseinrichtung zwischen einem ersten Ende der Achse und der ersten Strebe und/oder der zweiten Strebe des Fahrrads angeordnet sein. Hierdurch kann die für die Montage und Demontage bedeutsame Kopplungseinrichtung leicht von einer Seite des Fahrrads aus erreicht werden, was die Montage bzw. Demontage vorteilhaft vereinfacht.
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Gemäß einer Weiterbildung der Schwingenlagerung kann die Achse mit der ersten Strebe und/oder der zweiten Strebe einstückig ausgebildet sein. Eine einstückige Ausgestaltung gewährleistet auf vorteilhaft einfache Weise eine besonders hohe Steifigkeit der Verbindung der Strebe(n) mit der Achse.
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Gemäß einer Weiterbildung des Fahrrads können die erste Strebe und/oder die zweite Strebe als Kettenstreben ausgebildet sein. Die Kettenstreben eines Fahrrads, insbesondere eines Mountainbikes, sind im Betrieb besonders belastet und bedürfen daher einer guten Federung. Durch schwingende Lagerung der Kettenstreben wird der Fahrkomfort vorteilhafterweise erhöht.
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Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels des Fahrrads kann das Rahmenteil als Sattelrohr, Unterrohr oder Oberrohr eines Fahrradrahmens oder als Gehäuse für einen Elektromotor ausgebildet sein. Diese Bestandteile stellen den Großteil der Stabilität eines Fahrradrahmens. Durch Lagerung schwingender Teile an den stabilen Rohren wird die Gesamtstabilität des Fahrradrahmens vorteilhafterweise maximiert.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen. Insbesondere sei darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden Anmeldung das Wort „ein/eine“ den Inhalt der hier gezeigten Erfindung nicht auf „genau ein/eine“ oder „ein/eine einzige/r“ beschränken soll. Vielmehr ist die Bezeichnung „ein/eine“ als „mindestens ein/eine“ auszulegen, sofern nicht explizit anders ausgeführt.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
- 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Fahrrads;
- 2 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Fahrrads;
- 3 eine schematische Darstellung in perspektivischer Ansicht einer Ausführungsform einer Schwingenlagerung;
- 4 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Schwingenlagerung;
- 5 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Schwingenlagerung.
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Die beiliegenden Figuren sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
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In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Fahrrads 100. Das Fahrrad weist einen Rahmen auf, welcher im Wesentlichen in einer klassischen „Diamant“-Form ausgebildet ist. Der Fahrradrahmen umfasst ein Sattelrohr 121, ein Unterrohr 122, ein Oberrohr 123 sowie obere und untere Kettenstreben 111. Der Fahrradrahmen weist an dem Schnittpunkt zwischen Sattelrohr 121 und Unterrohr 122 ein Gehäuse 124 auf, in welchem sowohl die Tretkurbellagerung als auch ein optionaler Elektromotor angeordnet sein können. Mögliche Lagerungspunkte 130 für eine Schwingenlagerung 10 sind in dieser Ausführungsform die Schnittpunkte zwischen oberer Kettenstrebe 111 und Sattelrohr 121, zwischen oberer Kettenstrebe 111 und Unterrohr 122 und zwischen unterer Kettenstrebe 111 und Sattelrohr 121 bzw. Gehäuse 124.
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2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Fahrrads 100. Das in 2 gezeigte Fahrrad 100 unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine verkürzte obere Kettenstrebe 111, welche nicht mit dem Unterrohr 122 verbunden ist. Stattdessen ist die obere Kettenstrebe 111 an zwei Punkten mit dem Sattelrohr 121, bzw. einem senkrecht zu dem Sattelrohr 121 abstehenden Verbindungsstück verbunden. Diese Verbindungsstelle zwischen oberer Kettenstrebe 111 und Verbindungsstück bildet einen weiteren möglichen Lagerpunkt 130 für eine Schwingenlagerung 10.
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Die in den 1 und 2 gezeigten Fahrradrahmen dienen lediglich als Beispiele. Die in dieser Anmeldung beschriebene Lagerungsvorrichtung kann für jede erdenkliche Ausgestaltung eines Fahrradrahmens und diesbezüglich auch an anderen Lagerpunkten 130 als den hier gezeigten zum Einsatz kommen.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Schwingenlagerung 10. Die Schwingenlagerung 10 umfasst eine längliche erste Strebe 11 und eine längliche zweite Strebe 12, welche jeweils an einem Ende über eine Lagerungsvorrichtung 1 verbunden sind. Ein Rahmenteil 21, mit welchem die Streben 11, 12 über die Lagerungsvorrichtung 1 verbunden werden sollen, ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in 3 nicht dargestellt. Die Lagerungsvorrichtung 1 weist eine zylindrische Achse 2 auf, welche mittig durch eine Kopplungseinrichtung 3 aufgeteilt wird. Die Kopplungseinrichtung weist ein Torsionsübertragungselement 5 in Form von ineinandergreifenden Wellenprofilen auf. Die zylindrische Achse 2 der Lagerungsvorrichtung 1 ist über weitere Kopplungseinrichtungen 3 mit den Streben 11, 12 verbunden. Die Kopplungseinrichtungen 3 sind als in nicht gezeigte Gewinde eingreifende Schrauben ausgebildet.
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4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Schwingenlagerung 10 für ein Fahrrad. Die Schwingenlagerung 10 umfasst eine Lagerungsvorrichtung 1, welche endseitig mit einer ersten Strebe 11 und einer zweiten Strebe 12 verbunden ist. Ein Rahmenteil 21, mit welchem die Streben 11, 12 über die Lagerungsvorrichtung 1 verbunden werden sollen, ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in 3 nicht dargestellt. Die Lagerungsvorrichtung 1 weist eine zylindrische Achse 2 auf, welche mittig durch eine Kopplungseinrichtung 3 aufgeteilt wird. Die zylindrische Achse 2 der Lagerungsvorrichtung 1 ist über weitere Kopplungseinrichtungen 3 mit den Streben 11, 12 verbunden. Die Kopplungseinrichtung 3 zwischen der Achse 2 und der in 3 auf der rechten Seite dargestellten zweiten Strebe 12 weist ein zusätzliches Torsionsübertragungselement 4 in Form eines Mehrkants auf. An den Verbindungsstellen zwischen der Achse 2 und den Streben 11, 12 weist die Lagerungsvorrichtung 1 zusätzliche Lager 5, hier beispielhaft als Kugellager dargestellt, auf, welche zur Verbindung der Lagerungsvorrichtung 1 mit einem Rahmenteil 21 vorgesehen sind. Die Kopplungseinrichtungen 3 sind als in nicht gezeigte Gewinde eingreifende Schrauben ausgebildet.
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5 zeigt eine perspektivische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Schwingenlagerung 10. Die in 5 gezeigte Schwingenlagerung 10 unterscheidet sich von dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Lagerungsvorrichtung 1 mit der ersten Strebe 11, in 5 auf der linken Seite, einstückig ausgebildet ist. Des Weiteren weist die in 5 gezeigte Lagerungsvorrichtung 1 keine Kopplungseinrichtung 3 in der Mitte der Achse 2 auf. Die einzige Kopplungseinrichtung 3 der in 4 gezeigten Lagerungsvorrichtung ist zwischen der Achse 2 und der zweiten Strebe 12 auf der rechten Seite angeordnet und weist ein Torsionsübertragungselement 4 in Form eines Vielzahns auf. In 5 ist ebenfalls ein Abschnitt eines Rahmenteils 12 dargestellt. Das Rahmenteil 12 umschließt die Achse 2 der Lagerungsvorrichtung 1 und ist mit den Lagern 5 verbunden.
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Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sollen die vorliegende Erfindung lediglich illustrieren und keinesfalls beschränken. Die Bestandteile der hier gezeigten Lagerungsvorrichtung und Schwingenlagerung können auf vielfältige Weise modifiziert werden.
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So können etwa die Streben, Rahmenteile und die Bestandteile der Lagerungsvorrichtung aus im Fahrradbau üblichen Materialien, wie etwa Stahl, Aluminium, Titan, kohlefaserverstärkte Kunststoffe, Metall-Matrix-Composite-Materialien, usw. gefertigt werden.
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Obwohl die Kopplungseinrichtung in den vorhergehenden Figuren als durch in Gewinde eingreifende Schrauben dargestellt wurden, können Kopplungseinrichtungen im Sinne der vorliegenden Erfindung auch mittels anderer kraftschlüssiger Verbindungstypen, etwa Steck- und/oder Klickverbindungen realisiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerungsvorrichtung
- 2
- Achse
- 3
- Kopplungseinrichtung
- 4
- Torsionsübetragungselement
- 5
- Lager
- 10
- Schwingenlagerung
- 11
- erste Strebe
- 12
- zweite Strebe
- 21
- Rahmenteil
- 100
- Fahrrad
- 111
- Kettenstrebe
- 121
- Sattelrohr
- 122
- Unterrohr
- 123
- Oberrohr
- 124
- Gehäuse
