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Die Erfindung betrifft eine Lenkanordnung für ein zwei- oder dreirädriges Fahrzeug mit einem lenkbaren Vorderrad, insbesondere für ein Fahrrad, mit einem Lenkervorbau, der ein in einem Gabelschaft einer Radgabel des Fahrzeugs drehfest festlegbares Tauchrohr und ein in dem Tauchrohr axial verschieblich angeordnetes und in verschiedenen Axialpositionen arretierbares Standrohr aufweist, das an seinem oberen Ende oberhalb des Tauchrohrs mit einem Anschluss für einen Fahrzeuglenker versehen ist. Die Erfindung ist ferner auf einen Lenkervorbau für eine Lenkanordnung der erfindungsgemäßen Art sowie auf ein damit ausgestattetes Fahrzeug gerichtet.
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Klassische Beispiele für Fahrzeuge, bei denen Lenkanordnungen der gattungsgemäßen Art eingesetzt werden, sind insbesondere zweirädrige Fahrräder, wobei die Lenkanordnung zum einen die Lenkbarkeit des Fahrzeugvorderrads gewährleistet und zum anderen eine Einstellbarkeit des Lenkers in verschiedene Höhenpositionen ermöglicht. Das Tauchrohr des Lenkervorbaus ist von oben in den Gabelschaft eingeführt und in diesem gegen Verdrehen und unbeabsichtigtes axiales Verstellen gesichert. In dem Tauchrohr wiederum ist das Standrohr des Vorbaus axial verschieblich aufgenommen, wobei es in verschiedenen Höhenpositionen arretiert werden kann, so dass sich ein am oberen, aus dem Gabelschaft herausragenden Ende des Vorbaus montierter Lenker für den Fahrer des Fahrzeugs in der jeweils gewünschten Höhe sowie im gewünschten, rechten Winkel zur Fahrzeuglängsrichtung (bei Geradeausfahrt) befindet.
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Bei schon sehr alten Konstruktionen weist der Vorbau lediglich ein einzelnes, in den Gabelschaft eingeführtes Einsteckrohr auf, das mittels eines am unteren Ende dieses Einsteckrohrs vorgesehenen Klemmkonus arretiert ist, der mit einer das Einsteckrohr über seine gesamte Länge durchsetzenden Klemmschraube in Richtung auf das obere Ende des Lenkervorbaus angestellt werden kann und dabei zu einer Verklemmung des unteren Endes des Einsteckrohrs gegenüber dem dieses umgebenden Gabelschafts führt. Diese Klemmverbindung zwischen Gabelschaft und Einsteckrohr, die den Lenkervorbau sowohl gegen Verdrehen im Gabelschaft als auch gegen eine Axialbeweglichkeit in diesem sichert, hat sich als nicht besonders stabil erwiesen, insbesondere bei Fahrzeugen, die im Lenk- und Steuerbereich stark beansprucht werden, wie dies beispielsweise bei Mountainbikes der Fall ist, die häufig im Offroad-Bereich eingesetzt werden.
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Eine bessere Stabilität der Verbindung zwischen dem Gabelschaft der Radgabel und dem Lenkervorbau bietet das Ahead-Set-System, bei dem der Vorbau mit Außenklemmung am Außenumfang des Gabelschafts in korrekter Ausrichtung angeklemmt wird, wobei der Gabelschaft zu diesem Zweck mindestens so weit oben aus dem Steuerrohr des Fahrzeugrahmens herausragt, dass die am Vorbau ausgebildete Klemmmanschette nahezu über ihre gesamte Höhe von dem oberen Gabelschaftende durchsetzt ist. Eine Einstellung der korrekten Höhe des Lenkers erfolgt im Allgemeinen dadurch, dass beim Zusammenbau des Rades der Gabelschaft zunächst deutlich über das obere Ende des Steuerrohrs hinaussteht und nach Festlegung der gewünschten Höhenposition des Lenkers der Lenkervorbau in entsprechender Position am Steuerrohr angeklemmt wird, wobei Distanzringe unterhalb des Lenkervorbaus vorgesehen werden können, um diesen auch in einer Höhenposition montieren zu können, die sich ein Stück oberhalb des oberen Endes des Steuerrohrs bzw. des darin aufgenommenen Steuersatzlagers befindet. Ein etwa dann noch oben aus dem Lenkervorbau herausragendes Teilstück des Gabelschafts wird dann abgeschnitten, denn für die endgültige, korrekte Montage des Vorbaus muss der Gabelschaft ein kleines Stück unterhalb des oberen Rands der Klemmmanschette am Lenkervorbau enden. Eine nachträgliche Anpassung der Höhenlage des Lenkervorbaus ist dann nur noch sehr eingeschränkt möglich, tatsächlich kann der Vorbau allenfalls noch tiefer montiert werden, wobei hierzu der Gabelschaft weiter gekürzt werden muss. Es ist insbesondere nicht möglich, die Höhenlage des Lenkervorbaus nur temporär zu verändern, was aber von vielen Radfahrern gewünscht wird, um die Sitzposition optimal an verschiedene Einsatzbereiche ihres Fahrrades anpassen zu können.
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Aus der
EP 834 447 A2 ist eine Klemmvorrichtung für die Montage einer Lenker-Gabelbaugruppe am Rahmen eines Fahrzeugs bekannt, bei der ein Klemmstück zum Einsatz kommt, das einen Klemmabschnitt für die Herstellung einer Klemmverbindung zwischen dem Gabelschaft und einem in diesen eingesteckten Einsteckrohr eines Lenkervorbaus umfasst, wobei sich das Klemmstück am oberen, oben aus dem Steuerrohr herausragenden Ende des Gabelschafts befindet. Die bekannte Klemmvorrichtung verklemmt also den Gabelschaft und das darin eingesteckte Einsteckrohr am oberen, aus dem Steuerrohr herausragenden und damit frei zugänglichen Ende des Gabelschafts, wozu es mit einem Exzenter-Schnellspannverschluss ausgestattet ist. Dessen Betätigungshebel lässt sich vom Benutzer des Rades leicht öffnen, womit die Klemmverbindung gelöst und die Höhenlage des Einsteckrohrs im Gabelschaft einfach und schnell verändert werden kann.
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Eine gattungsgemäße Lenkanordnung ist aus der nicht vorveröffentlichten, europäischen Patentanmeldung
20 166 168.3 der Anmelderin bekannt. Die bekannte Konstruktion hat sich als besonders stabil erwiesen, allerdings haben die Erfinder Verbesserungspotential hinsichtlich der einfachen und schnellen Bedienbarkeit des Vorbaus beim Verstellen der Höhenlage festgestellt. Es hat sich nämlich gezeigt, dass es nicht immer einfach ist, das Standrohr in seine gewünschte Höhenlage im Tauchrohr zu bringen und dann in dieser Höhenlage zu halten und zu arretieren.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Lenkanordnung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass damit die Verstellbarkeit der Höhe des Lenkers erleichtert wird.
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Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch ein zwischen dem Tauchrohr und dem Standrohr funktional wirksames, mittels einer Betätigungseinrichtung in verschiedene Ausfahrpositionen (Federstellungen) einstellbares Druckfederelement gelöst. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Druckfederelement um eine Gasdruckfeder, die insbesondere in Form einer Gasdruckkartusche in der Lenkanordnung verbaut sein kann.
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Mit Hilfe des Druckfederelements erfolgt das Ausschieben des Standrohrs aus dem Tauchrohr zum Anheben des Lenkers in eine höhere Position bei Betätigen des Betätigungselements mit Unterstützung der im Druckfederelement gespeicherten Federkraft. Der Benutzer muss also den Lenker nicht selbst aktiv nach oben anheben und das Standrohr des Vorbaus so aus dem Tauchrohr herausziehen, sondern diese Bewegung erfolgt im Wesentlichen automatisch, sobald der Benutzer das Betätigungselement auslöst und dann das sich entspannende, ausfahrende Druckfederelement das Standrohr aus dem Tauchrohr ausschiebt. Tatsächlich ist es - mit der gebotenen Vorsicht - dadurch sogar während der Fahrt möglich, die Höhenlage des Lenkers zu justieren. Das Absenken des Lenkers ist - bei entriegeltem Betätigungselement - durch einfachen Druck auf den Lenker nach unten leicht möglich, wobei das Druckfederelement dabei komprimiert wird.
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Vorzugsweise bildet das Tauchrohr einen Aufnahmeraum für das Druckfederelement, das somit optimal geschützt und von außen nicht sichtbar angeordnet sein kann. Diese Gestaltung ist optimal umsetzbar, wenn der Gabelschaft einen möglichst großen Innendurchmesser aufweist, so dass dann das Tauchrohr mit seinem Einsteckbereich, der in dem Gabelschaft angeordnet ist, ebenfalls entsprechend groß dimensioniert sein kann, um auch für ein Federelement mit vergleichsweise großem Platzbedarf ausreichend Bauraum zur Verfügung zu stellen. Vorzugsweise weist der Gabelschaft einen Innendurchmesser von mehr als 28,6 mm (1 1/8") und insbesondere mehr als 31,75 mm (1 1/4") auf. Tatsächlich ist es ohne weiteres möglich, den Durchmesser der zum Einsatz kommenden Rohre für den Gabelschaft, das Tauchrohr und/oder das Standrohr an die Abmessungen von im Markt als Standardbauteile erhältlichen Druckfederelementen anzupassen, womit auf teure Einzelanfertigung der Feder verzichtet werden kann.
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Bei der bevorzugten Ausgestaltung des Druckfederelements als Gasdruckfeder, die gegenüber einer rein mechanischen Feder den Vorteil einer integrierten Dämpfung der Ausschubbewegung aufweisen kann, ist diese vorzugsweise mit ihrem Zylinderteil am Tauchrohr und mit ihrem gegenüber dem Zylinderteil teleskopierbaren Kolbenteil am Standrohr angreifend angeordnet ist. Die Anordnung kann zweckmäßig so getroffen sein, dass sich die Gasdruckfeder mit ihrem Zylinderteil an einem den Aufnahmeraum im Tauchrohr nach unten begrenzenden Widerlager abstützt. Das Kolbenteil kann z.B. von unten gegen eine am oberen Ende des Standrohrs ausgebildete Druckfläche drücken und das Standrohr aus dem Tauchrohr ausschieben, wenn das Betätigungselement entsperrt wird. Die Gasdruckfeder weist vorzugsweise eine die Axialposition ihres Kolbenteils relativ zu ihrem Zylinderabschnitt arretierende Verriegelungseinrichtung auf, die mittels eines außen am Lenkervorbau zugänglichen Entriegelungselements zur Entriegelung betätigbar ist. Indem also der Benutzer das Entriegelungselement betätigt, wird die Verriegelung des Kolbenteils im Zylinderteil aufgehoben und das Kolbenteil fährt entweder unter Wirkung der gespeicherten Federenergie aus dem Zylinderteil aus und schiebt das Standrohr mit dem daran angeschlossen Lenker nach oben, oder das Kolbenteil wird in das Zylinderteil hineingedrückt, wenn der Benutzer den Vorbau, beispielsweise durch ausreichend kräftigen Druck auf den am Vorbau angeschlossenen Lenker nach unten drückt.
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Das Entriegelungselement kann an einem oberen Endbereich des Standrohrs angeordnet sein, beispielsweise in Form eines koaxial zum Standrohr angeordneten Druckknopfes, der an einem oberen Ende einer das Kolbenteil axial durchsetzenden Betätigungsstange ausgebildet ist, mit der die Verriegelungseinrichtung betätigt wird. Es ist auch möglich, das Entriegelungselement an der rechten oder linken Seite des Lenkers in räumlicher Nähe zu einem Griffbereich vorzusehen, wobei es dann beispielsweise über eine flexible Druckleitung oder einen Bowdenzug mit der Gasdruckfeder verbunden sein kann, um die Verriegelung aufheben zu können, ohne dass hierfür eine Hand vom Lenkergriff genommen werden muss.
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Es ist in vorteilhafter Weise möglich, eine zwischen dem Tauchrohr und dem Standrohr wirksame Verdrehsicherung vorzusehen, die in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mindestens eine in Axialrichtung des Vorbaus verlaufende Führungsnut am Standrohr oder am Tauchrohr umfassen kann, in die ein relativ zum jeweils anderen Rohr ortsfest angeordnetes Sicherungselement formschlüssig einfasst. Die Verdrehsicherung sorgt zuverlässig dafür, dass das Standrohr sich beim Ein- oder Ausfahren in das/aus dem Tauchrohr gegenüber diesem nicht verdreht und der Lenker somit seine gewünschte Stellung während der Verstellbewegung beibehält.
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Es ist vorteilhaft, eine zwischen dem Druckfederelement und dem Standrohr und/oder zwischen dem Standrohr und dem Tauchrohr wirksame Axialführung vorzusehen, die vorzugsweise mindestens zwei Lagerbuchsen umfassen kann, die in Buchsenaufnahmen angeordnet sind, die zweckmäßig im Axialstand voneinander an einer äußeren Umfangsfläche eines Zylinderteils des als Gasdruckfeder ausgebildeten Druckfederelements oder einer inneren Umfangsfläche des Standrohrs vorgesehen sind. Mit der Axialführung gleitet das Standrohr relativ zum Tauchrohr ohne merklichen Widerstand in diesem auf und ab. Die Anordnung kann in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung so getroffen sein, dass die Axialführung eine erste Lagerbuchse umfasst, die in einer ersten Buchsenaufnahme am oberen Ende des Tauchrohrs angeordnet ist, und eine zweite Lagerbuchse aufweist, die am unteren Ende des Standrohrs angeordnet ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Druckfederelement konzentrisch zum Standrohr und zum Tauchrohr angeordnet und der wirksame Außendurchmesser des Druckfederelements ist an den Innendurchmesser des Standrohrs so angepasst, dass dieses im Wesentlichen spielfrei entlang des Druckfederelements verschieblich ist. Bei dieser Ausgestaltung wirkt das Druckfederelement als zusätzliche, das Standrohr innen abstützende Führung, so dass eine besonders hohe Biegesteifigkeit der Teleskopverbindung zwischen dem Tauchrohr und dem Standrohr auch während des Teleskopiervorgangs gewährleistet ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert wird. Es zeigt:
- 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Lenkanordnung für ein Fahrzeug nach der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung; und
- 2 den Gegenstand der 1 im Vertikalschnitt.
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In der Zeichnung ist mit 10 eine Lenkanordnung für ein Fahrrad bezeichnet, von dem in den Figuren lediglich ein sich konisch nach unten und oben verjüngendes Steuerrohr 11 dargestellt ist, das in nicht näher gezeigter, an sich bekannter Weise vorne an einem Fahrradrahmen zu finden ist.
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In dem Steuerrohr 11 des Fahrradrahmens ist ein Gabelschaft 12 einer Radgabel in bekannter, nicht näher dargestellter Weise drehbar gelagert aufgenommen. Von oben ist an dem Gabelschaft 12 ein in seiner Gesamtheit mit 13 bezeichneter Vorbau montiert. Dabei weist der Lenkervorbau 13 ein Tauchrohr 14 auf, das von oben in den Gabelschaft 12 im Wesentlichen spielfrei eingesteckt und in der eingesteckten Lage mittels einer das obere Ende des Gabelschafts 12 umfassenden, oberhalb des Steuerrohrs 11 sitzenden Klemmschelle 15 drehfest arretiert ist. In dem Tauchrohr 14 des Lenkervorbaus 13 ist ein Standrohr 16 axial verschieblich aufgenommen. Um eine leichte, möglichst spielfreie Axialbeweglichkeit des Standrohrs im Tauchrohr zu gewährleisten sind am oberen Ende des Tauchrohrs und am unteren Ende des Standrohrs Axialgleitlager 17o, 17u aus einem geeigneten Lagerwerkstoff montiert, beispielsweise aus Kunststoff oder Lagerbronze. Ein oberhalb des unteren Axialgleitlagers 17u am Außenumfang des Standrohrs vorgesehener Anschlag 18 verhindert, dass das Standrohr über die Klemmschelle 15 hinaus nach oben aus dem Tauchrohr 14 herausgezogen werden kann. Darüber hinaus bildet der Anschlag 18 auch ein Sicherungselement einer Verdrehsicherung zwischen Tauch- und Standrohr, indem er nach Art einer Gleitfeder 19 in eine am Außenumfang des Standrohrs angeordnete Aussparung 20 eingelegt ist und andererseits in eine am Innenumfang des Tauchrohrs 14 vorgesehene, sich über die Höhe des Tauchrohrs erstreckende Führungsnut 21 einfasst, so dass sich das Standrohr 16 im Tauchrohr 14 zwar in Axialrichtung verstellen, aber nicht in Umfangsrichtung verdrehen lässt.
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In bekannter Weise hat das Standrohr des Lenkervorbaus 13 an seinem oberen Ende einen Anschluss 22 für einen (lediglich in 2 im Schnitt gezeigten) Fahrradlenker L, der durch Klemmung an dem nach vorne (nach rechts in 2) vorspringenden Montageelement befestigt werden kann, wie dies bei Fahrradvorbauten allgemein bekannt ist. Der Anschluss 22 hat eine koaxial zu den beiden Rohren 14, 16 des Lenkervorbaus 13 vorgesehene Aussparung 23, in der ein Entriegelungselement 24 für ein Druckfederelement 26 aufgenommen ist, das im Inneren des Lenkervorbaus 13 in einem dort ausgebildeten Aufnahmeraum 25 innerhalb des Tauchrohrs 14 und des Standrohrs 16 angeordnet ist.
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Das Druckfederelement 26 wird bei dem gezeigten, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel von einer Gasdruckfeder gebildet. Diese besteht in bekannter Weise im Wesentlichen aus einem Zylinderteil 27 und einem aus dem Zylinderteil 27 teleskopierbaren Kolbenteil 28, wobei der Außendurchmesser des Zylinderteils 27 an den Innendurchmesser des Standrohrs 16 angepasst ist, so dass dieses zusätzlich zu den beiden Axiallagern 17o, 17u zwischen Tauch- und Standrohr auch noch innen von dem Zylinderteil geführt wird. Natürlich könnten auch zwischen Standrohr und Zylinderteil der Gasdruckfeder Axiallagerbuchsen aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Lagerwerkstoff vorgesehen sein.
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Das Zylinderteil 27 stützt sich an einem den Aufnahmeraum 25 im Tauchrohr 14 nach unten begrenzenden Widerlager 29 ab, während das Kolbenteil 28 mit seinem oberen Kolbenstangenende 30 axialfest in eine Stufenbohrung 31 einfasst, die unterhalb der Aussparung 23 im Anschluss 22 vorgesehen ist. Aus dem Kolbenteil steht oben eine das Kolbenteil durchsetzende Betätigungsstange 32 ein Stück weit heraus, die die Stufenbohrung 31 durchsetzt und unten an dem Entriegelungselement 24 anliegt. Wenn das Entriegelungselement 24 vom Fahrer des Fahrzeugs in die Aussparung 23 eingedrückt wird, wird die Betätigungsstange 32 der Gasdruckfeder 26 nach unten bewegt und bewirkt, dass sich eine lediglich schematisch durch die Linie 34 angedeutete Sperre löst, die im Regelfall das Kolbenteil 28 im Zylinderteil 27 blockiert. Die Aufhebung dieser Sperre 34 bewirkt dann, dass ein unterhalb des Kolbenteils 28 im Zylinderraum vorhandenes Druckgaspolster 35 das Kolbenteil 28 nach oben drückt und somit das Standrohr 16 aus dem Tauchrohr 14 ausschiebt und den Lenkervorbau mit dem daran angeschlossenen Lenker gegenüber dem Steuerrohr 11 ausfährt.
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Sobald das Entriegelungselement losgelassen wird, verriegelt die zwischen Zylinder- und Kolbenteil wirksame Sperre 34 wieder und arretiert somit das Standrohr 16 in der gewünschte Höhenlage relativ zum Tauchrohr 14. Zum Verringern der Höhe des Vorbaus wird das Entriegelungselement 24 gedrückt und zugleich wird vom Fahrer ein axialer Druck auf den Vorbau nach unten ausgeübt, womit das das Druckpolster 35 bildende Gas wieder komprimiert und das Standrohr in das Tauchrohr eingeschoben wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 834447 A2 [0005]
- EP 20166168 [0006]
