DE4232655C2 - Sitzeinrichtung für Zweirad- und/oder Mehrradfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sitzeinrichtung für Zweirad- und/oder Mehrradfahrzeuge.

Bei Fahr- oder Motorrädern der genannten Art, insbesondere solchen, die für den Einsatz in bergigem Gelände, z. B. zur sportlichen Betä­ tigung, Verwendung finden, ist die Schwerpunktlage in Abhängigkeit von der Sitzposition des Fahrers von besonderer Wichtigkeit. Der sich bei steiler Berg- oder Talfahrt und in unebenem Gelände oft in raschem Wechsel der Unebenheiten ändernden Schwerpunktlage muß der Fahrer mit ermüdenden Ausgleichsbewegungen begegnen, wo­ bei Stürze mit Überschlagen, sowohl nach vorn als auch nach hin­ ten oft nicht vermieden werden können.

Die Leistungsfähigkeit des Fahrers hängt, besonders beim Einsatz von Fahr- und Motorrädern bei Wettkämpfen daher in hohem Maße auch davon ab, ob bei der Konstruktion Erkenntnisse der Ergonomie zwi­ schen Fahrer und Fahrzeug zugrunde gelegt sind.

Diese Forderungen schließen unter anderem die Berücksichtigung der Körpermaße des Fahrers, dessen Sitzposition auf der vom Fahrzeug­ rahmen getragenen Sitzeinrichtung, die Anordnung und Ausbildung der Lenkeinrichtung und die Einrichtung zur Kraftübertragung auf das anzutreibende Fahrzeugrad, bzw. die anzutreibenden Räder bei mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugen über das Tretlager mit seinen die Fußpedale tragenden Kurbeln, ein.

Bei bekannten Ausbildungen ist zur Anpassung des Fahrzeuges an un­ terschiedliche Körpermaße der Fahrer die Sitzeinrichtung gegenüber dem Fahrzeugrahmen höhenverstellbar.

Beispielsweise bei Fahrrädern ist je nach Anordnung des Sattelträ­ gers mit einer Anstellung gegen die Vertikale, die Höhenverstel­ lung gleichzeitig mit einer gewissen Verstellung längs des Fahr­ zeugrahmens gekoppelt. Die Einstellung ist nicht während der Fahrt möglich.

Es ist ferner eine Sitzeinrichtung bekannt, die auf einem Träger angeordnet ist, der in eine in der Längsmittelebene des Rahmens verlaufende Geradführung zur Verlagerung des Fahrradschwerpunkt­ es aus einer Neutrallage nach vorn oder nach hinten eingreift und eine Verlagerung der Sitzposition während der Fahrt erlaubt. Zu­ dem ist es bekannt, den Sitz in Richtung der Sattelstütze, auch während der Fahrt, zu verstellen.

Durch die WO 91/06444 ist eine Sitzeinrichtung für Zweiradfahrzeu­ ge bekannt, enthaltend Mittel zur Verstellung der Sitzeinrichtung entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn, durch die die Verstel­ lung der Sitzeinrichtung in Richtung der Fahrzeuglängserstreckung, der vertikalen Sitzhöhe und der Sitzneigung bestimmbar ist, wobei die Mittel zur Verstellung der Sitzeinrichtung ein Viergelenk-He­ belgetriebe aufweisen und wobei die Mittel zur Verstellung der Sitzeinrichtung frei beweglich und entweder durch Muskelkraft des Fahrers oder durch Hilfskraftunterstützung beeinflußbar sind, enthaltend Mittel zur willkürlichen Arretierung der Sitzeinrich­ tung in frei wählbaren Positionen, wobei Enden der Schwingen des Viergelenk-Hebelgetriebes über Gelenke mit einem Doppelglied un­ tereinander verbunden und die Mittel durch eine willkürlich betä­ tigbare Stelleinrichtung beeinflussbar sind.

Mittels solcher bekannten Ausbildungen ist jedoch eine optimale Anpassung beim Wechsel von der Standard-Sitzposition des Fahrers in eine aerodynamische Sitzposition nicht oder nur in unzureichend dem Maße möglich. Bei der Änderung der Sitzposition des Fahrers ist insbesondere die daraus resultierende Neigung des Beckens des Körpers des Fahrers nicht oder nur unvollkommen berücksichtigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Sitz­ einrichtung mit Einstellmöglichkeiten zur fortlaufenden Anpassung der Schwerpunktlage an das sich ändernde Bodenprofil zu schaffen. Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1, des nebengeordneten Anspruchs 5, sowie des neben­ geordneten Anspruchs 6.

Mittels einer nach der Erfindung ausgebildeten Sitzeinrichtung er­ folgt bei der Anpassung an das Gelände nicht nur eine lineare Ver­ stellung in Richtung der Längserstreckung des Rahmens, sondern gleichzeitig, entsprechend der Längslage der Sitzeinrichtung eine Anpassung der Sitzhöhe und der Sitzneigung.

Die Sitzführung am Fahrzeugrahmen kann je nach den geforderten Einsatzaufgaben z. B. auf einem Teilabschnitt linearen Verlauf auf­ weisen und auf einem daran anschließenden Abschnitt in vorbestimm­ ter Weise gekrümmten oder aber auch über den gesamten Verstellbe­ reich kurvenförmigen Verlauf besitzen.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung kann stufenlos oder in Schrit­ ten gleichzeitig die ergonomisch günstigste Anpassung an die Körpermaße des Fahrers und die günstigste Schwerpunktlage an je­ der Stelle des Verstellweges eingestellt werden, so daß z. B. die Überschlagsgefahr bei steiler Bergauffahrt nach hinten und ebenso bei steiler Bergabfahrt nach vorn, erheblich vermindert wird.

Vorteile die sich aus der erfindungsgemäßen Ausbildung gegenüber konventionellen Konstruktionen ergeben, sind unter anderem eine verbesserte Kontrolle des Fahrzeugs bei Traktionsproblemen, Erhö­ hung des Sicherheitsgefühls des Fahrers durch seine relativ nie­ drig, einstellbare Sitzposition, eine für Wettkämpfe erhebliche Verbesserung bezüglich der aerodynamischen Verhältnisse durch Er­ möglichung der sogenannten "american-position" des Fahrers, sowie die Erhöhung des Fahrkomforts, insbesondere bei langen Fahrten, durch die Möglichkeit der Änderung der Körperhaltung und durch die Entlastung der Wirbelsäule aufgrund der Federwirkung der er­ findungsgemäßen Ausbildung.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Einrichtung nach der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beispiels­ beschreibung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 schematisch dargestellt ein Fahrrad in einer Gesamtansicht,

Fig. 2 in einem Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und schematisiert dargestellt, Einzelheiten einer Ausführung der Sitzeinrichtung, mit einem Viergelenk-Hebelgetriebe,

Fig. 3 in einem Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,sche­ matisch dargestellt, Einzelheiten einer weiteren Ausfüh­ rungsform der Sitzeinrichtung mit Gasdruckfederung,

Fig. 4 in einem Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, eine mittels hydraulischen Stellern arbeitende Ausführung eines Verstellgetriebes für eine Sitzeinrichtung nach Anspruch 6,

Fig. 5 eine Ausführungsform des Verstellmechanismus für die Ver­ stellung der Sitzeinrichtung nach Anspruch 5 und

Fig. 6 bis 9 schematisiert einzelne Sitzpositionen des Fahrers in ent­ sprechenden Einstellagen der Sitzeinrichtung mit Bezug auf das Gesamtfahrrad.

Bei der in Fig. 1 dargestellten, für den Antrieb mittels Muskel­ kraft vorgesehenen Fahrradausführung, sind mit 1 das Fahrradrah­ mengestell, mit 2 der Radantrieb, mit 3 die Lenkeinrichtung und mit 4 die Sitzeinrichtung als Hauptbaugruppen bezeichnet. Dabei stellt 5 ferner das Vorderrad und 6 das Hinterrad dar. Außerdem ist mit 7 das Viergelenk-Hebelgetriebe, mit 8 die Arre­ tiereinrichtung und mit 9 die Betätigungseinrichtung für das Vier­ gelenk-Hebelgetriebe bezeichnet.

Die Ausführung weist zudem ein Federglied 40 auf, das auf die Sitzeinrichtung 4 im Sinne einer Verstellung bzw. einer Rückstel­ lung einwirkt.

Der Fahrradrahmen 1 ist gebildet aus einem oberen, sich durch ei­ nen Abschnitt 30 als Hinterradgabel und einen Abschnitt 31 als Oberrohr zusammensetzenden Rahmenträger 10 und einem unteren, sich aus einen Abschnitt 11 als untere Hinterradstrebe und mit einem Abschnitt 12 als Vorderradstrebe zusammensetzenden Rahmenträger 13.

Der Rahmenträger 13 nimmt einerseits das Tretlager 15 (Kurbella­ ger) mit seinen Tretkurbeln 14 und Pedalen 19, sowie das Antriebs­ kettenrad 18 und andererseits die Lenkeinrichtung 3 mit der Vor­ derradgabel 27 für die Radnabe 16 auf.

Der Schaft 26 der Vorderradgabel 27 lagert sich im Gabelkopfteil 29 des Rahmens 10, wobei der Schaft die Lenkstange 28 trägt. Die Sitzeinrichtung 4 weist die Sattelstützstrebe 22 auf, die mit­ tels einer verstellbaren Sattelstütze 21 den Sattel 20, dessen Sitzfläche hier mit 20 V bezeichnet ist, aufnimmt. Erfindungsgemäß ist zwischen dem oberen Rahmenträger 10 des Rah­ mens 1 und der Sattelstütze 21 ein Viergelenk-Hebelgetriebe 7 zur Verstellung der Sitzeinrichtung 4 in Richtung der Längserstreck­ ung des Fahrradrahmens 1 und in vertikaler Richtung, sowie in Bezug auf die Neigung der Sitzfläche 20 V des Sattels 20 vorgese­ hen.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist zwischen dem Sattel 20 und dem Rahmen 1 ein Viergelenk-Hebelgetriebe 7 angeord­ net, dessen Koppelglied 22 ein Sattelstützträger bildet, der ge­ lenkig an die Schwingen 25 anschließt. Die Schwingen 25 sind ihr­ erseits gelenkig am Rahmenträger 10 als feststehendes Glied des Getriebes gelagert.

Der Sattelstützträger ist beidseitig über Gelenke 26 an den oberen Enden der Schwingen 25 angelenkt, wobei die Schwingen 25 sich mit ihren anderen Enden über Gelenke 26′ am oberen Rahmenträger gelen­ kig abstützen.

Mittels Federgliedern 40 zwischen Rahmenträger und den Schwingen 25 ist der Sattel 20 gegen deren Federwirkung in beiden Richtungen längs des Rahmens 1 verstellbar.

Zur stufenlosen Verstellung der Sitzeinrichtung 4 und zu deren Ar­ retierung in jeder Lage des vorgegebenen Verstellweges, ist die durch den Fahrer willkürlich betätigbare Betätigungseinrichtung 9 und die Arretiereinrichtung 8 vorgesehen. Dabei wird die Rückstel­ lung in die Neutrallage durch die Kraft der Federn 40 bewirkt. Es ist dabei auch möglich, für die Verstellung der Sitzeinrichtung 4 einen motorischen Antrieb vorzusehen.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist anstelle der zweiten Schwinge 25 ein Seil 32 mit dem Sattelstützträger einer­ seits und dem oberen Rahmenträger verbunden.

Ferner ist je eine Gasdruckfeder 50 bzw. 54 vorgesehen, die sich über Gelenke 51 bzw. 52 am Träger bzw. an der Schwinge 25 und üb­ er Gelenke 55 bzw. 56 am feststehenden Rahmen bzw. an dem Sattel­ stützträger abstützen. Die Gasdruckfederung 50 wird durch den Fah­ rer zur Verstellung der Sitzeinrichtung 4 in Richtung der Längs­ erstreckung des Rahmens 1 durch entsprechende Betätigung einer in­ tegrierten Ventileinrichtung 8′ und mittels der Betätigungsein­ richtung 9 und zur federnden Arretierung der Sitzeinrichtung 4 in beliebiger Stellung über den Verstellweg betätigt. Die Gasdruck­ feder 54 dient zur Straffung des Seils 32. Nach Erreichen des An­ schlages 57 wird die Gasdruckfeder 54 verkürzt und das Seil ent­ spannt. Hierdurch ergibt sich ein gesteigertes Abkippen des Sat­ tels 20.

Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel weist, wie bei der Ausführung nach Fig. 3, eine Schwinge 25 auf, die über ein Ge­ lenk 26 an den Sattelstützträger anschließt und mit ihrem freien Ende mittels eines Gelenks 26′ am oberen Rahmenträger abgestützt ist.

Am freien Ende des Sattelstützträgers greift hierbei über das Ge­ lenk 26 das eine Glied eines zweiten, hydraulisch arbeitenden Stellzylinders 60 an, dessen anderes Glied gelenkig bei 63 an der Schwinge 25 angreift.

Bei Betätigung des Stellzylinders 60 wird eine Änderung der Nei­ gung des Sattels 20 bzw. der Sitzfläche 20′ in der einen oder an­ deren Richtung um eine Achse quer zum Rahmen 1 bewirkt.

Der Stellzylinder 61 stützt sich einerseits über ein Gelenk 63 an der Schwinge 25 und andererseits über ein Gelenk 63′ am ober­ en Rahmenträger ab.

Mit einer Betätigung des Stellzylinders 61 wird eine Änderung der Lage der Sitzeinrichtung 4 in der einen oder anderen Längsrich­ tung bewirkt. Zwischen den Kammern der Stellzylinder 60 bzw. 61 ist eine Verbindungsleitung 65 zum Druckmittelausgleich vorgese­ hen.

Ferner ist eine weitere Verbindung 66 zwischen einer der Zylinder­ kammern des Stellzylinders 61 und einem Ausgleichsbehälter 64 vor­ handen.

Mittels der Einbindung eines Federelements zur Rückstellung und durch die Ventileinrichtung 8′ zur Arretierung, betätigt über die Bedieneinrichtung 9, kann die Verstellung vom Fahrer auch wäh­ rend der Fahrt gesteuert werden.

Durch die Integration eines weiteren Federelements wird eine Ver­ besserung des Fahrkomforts und der Fahrsicherheit im freien Ge­ lände erzielt.

Die Fig. 5 zeigt eine Ausbildungsvariante einer Führung der Sitz­ einrichtung.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist ein Stützträger 80 für die Aufnahme der in vertikaler Richtung gegenüber dem Rahmen 1 einstellbaren Sattelstütze 21 der Sitzeinrichtung vorgesehen. Der Stützträger 80 weist eine sich in Rahmenlängsrichtung er­ streckende, aufwärts gekrümmte Form auf und greift mit seinem am rückwärtigen Ende gebildeten Eingriffsglied 82 in eine Führungs­ nut 85 längsbeweglich ein. Das vordere Ende des Stützträgers 80 greift mittels einer Anlenkung 83 am oberen Rahmenträger an. Fer­ ner ist - zumindest - der hintere Abschnitt 81 des Stützträgers 80 elastisch federnd ausgebildet.

Außerdem ist die vom Fahrer während der Fahrt betätigbare Arre­ tiereinrichtung 8 zur willkürlichen Festlegung der Sattelstütze 21 in unterschiedlichen Federungsstellungen in Längsrichtung des Rahmens vorgesehen.

In der Zeichnung Fig. 6, 7, 8 bzw. 9, sind zur Erläuterung der Wir­ kungsweise der verstellbaren Sitzeinrichtung 4 als Beispiel vier Sitzpositionen gezeigt.

Bei der Sitzposition nach Fig. 7, hier beispielsweise als Stan­ dard-Sitzposition bezeichnet, befindet sich die Sitzeinrichtung 4 in einer Längsstellung gegenüber dem Fahrradrahmen 1 für weit­ gehend ebenes Gelände, mit relativ aufgerichteter Körperhaltung des Fahrers, wobei die Höhenlage der Sitzeinrichtung 4 und die Sattelneigung nach bekannten Kriterien, wie z. B. Körpermaße etc., des Fahrers entsprechend voreingestellt ist (Sattelhöhe).

Fig. 6 stellt eine Sitzposition und entsprechende Schwerpunktlage für extreme Bergabfahrt dar, bei der die Sitzeinrichtung 4 gegen­ über dem Rahmen 1 nach rückwärts verlegt ist, mit entsprechender Änderung der Körperhaltung des Fahrers.

Die Änderung der Lage der Sitzeinrichtung 4 bewirkt zwangsläufig eine Änderung der Neigung des Sattels 20 mit aufwärts gerichteter Sat­ telspitze.

Ferner erfolgt mittels der erfindungsgemäßen Verstellkinematik bei der Verstellbewegung des Sattels 20 nach rückwärts, ein Ab­ senken des Sattels 20 auf eine für die Kraftübertragung mittels des Antriebs 2 ergonomisch optimale Höhe unter Berücksichtigung der Körpermaße des Fahrers.

Es wird dadurch weitgehend, z. B. bei starkem Abbremsen,die Überschlagsgefahr reduziert. Durch das Anheben der Sattelspitze wird die Handhabung das Fahrzeuges durch eine verbesserte Führung mittels der Beine des Fahrers erzielt.

Fig. 8 stellt eine Sitzposition mit entsprechender Lage des Schwer­ punktes für extreme Bergauffahrt dar bei der die Sitzeinrichtung 4 gegenüber dem Fahrradrahmen 1 nach vorn verlegt ist, mit einer entsprechenden Körperhaltung des Fahrers.

Die Verlagerung des Schwerpunktes nach vorn bewirkt eine Erhöhung der Steigfähigkeit und Reduzierung der Überschlagsgefahr nach hin­ ten.

Gleichzeitig erfolgt bei der Verlagerung des Sattels 20 nach vorn zwangsläufig eine Absenkung der Sattelspitze zur Anpassung an die veränderte Lage des Beckens des Fahrers in dieser Sitzposition.

Schließlich zeigt Fig. 9 die Lage der Sitzeinrichtung 4 für eine Sitzposition des Fahrers mit aerodynamischer Körperhaltung in der sogenannten "american position" für hohe Fahrgeschwindigkei­ ten, wobei eine entsprechende Ausbildung der Lenkstange 28 in be­ kannter Weise vorgesehen ist.

Claims (7)

1. Sitzeinrichtung für Zweirad- und /oder Mehrradfahrzeuge, enthaltend

• a) Mittel (7) zur Verstellung der Sitzeinrichtung (4) entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn, durch die die Verstellung der Sitzeinrichtung (4) in Richtung der Fahrzeuglängser­ streckung, der vertikalen Sitzhöhe, und der Sitzneigung bestimmbar ist, wobei
• b) die Mittel (7) zur Verstellung der Sitzeinrichtung (4) ein Viergelenk-Hebelgetriebe (22, 25, 26, 26′) aufweisen und wobei
• c) die Mittel (7) zur Verstellung der Sitzeinrichtung (4) frei beweglich sind und entweder durch Muskelkraft des Fahrers oder durch Hilfskraftunterstützung beeinflußbar sind,
• d) Mittel (8) zur willkürlichen Arretierung der Sitzeinrichtung (4) in frei wählbaren Positionen,

wobei zur Erzeugung der vorbestimmten Bewegungsbahn

• e) erste Enden der Schwingen (25) des Viergelenk-Hebelgetriebes (22, 25, 26, 26′) am Fahrzeugrahmen (1) gelenkig abgestützt sind,
• f) zweite Enden der Schwingen (25) des Viergelenk-He­ belgetriebes (22, 25, 26, 26′) über Gelenke (26) mit einem Koppelglied (22) untereinander verbunden sind,
• g) das Koppelglied (22) eine die Sitzeinrichtung (4) tragende, verstellbare Sattelstütze (21) aufnimmt und
• h) die Mittel (7) durch eine willkürlich betätigbare Stelleinrichtung (40) beeinflußbar sind.

2. Sitzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Mittel (8) zur willkürlichen Arretierung der Sitzeinrich­ tung (4) eine Gasdruckfeder aufweisen.

3. Sitzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die willkürlich betätigbare Stelleinrichtung (40) einen motorischen Antrieb aufweist.

4. Sitzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schwingen (25) als Seil (32) ausgebildet ist, das zwischen dem Koppelglied (22) und dem Fahrzeugrahmen (1) mittels einer Gasdruckfeder gespannt ist.

5. Sitzeinrichtung für Zweirad-und/oder Mehrradfahrzeuge, mit einer Sattelstütze, die mit einem sich in Richtung der Längs­ mittelebene des Rahmens (1) erstreckenden Stützträger (80) fest verbunden ist, der in einem Abschnitt (81) federnd nach­ giebig ausgebildet ist, wobei sich der Stützträger (80) mit einem ersten Ende über eine Anlenkung (83) am Fahrzeugrahmen (1) und mit einem zweiten Ende über ein Eingriffsglied (82) an einer am Fahrzeugrahmen (1) angeordneten längsgerichteten Füh­ rung (85) abstützt.

6. Sitzeinrichtung für Zweirad-und/oder Mehrradfahrzeuge, mit

• a) einem Stützträger an dem eine Sattelstütze (21) befestigt ist
• b) einer Schwinge (25) die mit einem ersten Ende über ein erstes Gelenk mit dem Stützträger und mit einem zweiten Ende über ein zweites Gelenk mit dem Fahrzeugrahmen (1) verbunden ist,
• c) einem ersten hydraulischen Stellzylinder (61) zur Verstel­ lung der Neigung der Schwinge (25), der zwischen dem Fahr­ zeugrahmen (1) und der Schwinge (25) angeordnet ist, und
• d) einem zweiten hydraulischen Stellzylinder (60) zur Ver­ stellung des Winkels zwischen der Schwinge (25) und dem Stützträger, wobei der zweite hydraulische Stellzylinder (60) zwischen der Schwinge (25) und dem Stützträger ange­ ordnet ist.