DE4324805A1 - Pendelrad mit Synchron-Tretkurbelantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine neue Fahrrad-Bauform, das Pendelrad mit Synchron-Tretkurbelantrieb, wobei in Kombination mit dem bekannten "Synchron-Tretkurbelantrieb für Fahrräder" (Akz P 43 11 404.0-21, G 93 05 293.6) durch dessen spezifische Eigen­ schaften eine extrem niedrige und aufrechte Sitzposition reali­ siert wird, aus welcher der Fahrer mit beiden Füßen gut auf den Boden kommt und eine ergonomisch angepaßte Lage zu den Pedalen und Lenker einnimmt. Außerdem sind optimale Möglichkeiten für Gepäck vorhanden sowie ein breiter Durchstieg wodurch den Rad­ fahrern mehr Sicherheit, Ergonomie, Fahrkomfort und Handlichkeit im alltäglichen Stadtverkehr, geboten wird.

Es ist bekannt, daß für den alltäglichen Stadtverkehr Normal­ räder der Bauart Touren-, Sport-, City- und Allzweck-Räder gebraucht werden, bei denen die wesentlichen Merkmale bezüglich der Grundform, des Tretantriebs und der hohen Sitzposition stets gleich sind, während für die Unterbringung und Befestigung von Gepäck im allgemeinen der hintere Gepäckträger dient.

Durch die hohe Sitzposition bei den normalen Fahrrädern ist der Radfahrer bei einem Aufprall oder in ähnlichen Situationen einem gefahrvollen Kippmoment ausgesetzt, wobei dieser mit dem Kopf zuerst über den Lenker stürzt. Durch Behinderungen im dichten Stadtverkehr kommt es häufig zu Situationen, in denen der Radfahrer nicht rechtzeitig anhalten und aus der Hohen Sitz­ position vom Rad absteigen kann, folglich fällt er tief zu Boden. Häufiges Anhalten bei den Ampeln im Stadtverkehr erfordert Ab- und Aufsteigen und ist für den Radfahrer nachteilig. Allgemein ist die hohe Sitzposition ergonomisch ungünstig, weil die Bauchorgane eingeengt werden, während der Kopf mühsam aufrecht gehalten werden muß, um den Verkehr zu überblicken. Die Möglich­ keiten zur Unterbringung und Befestigung von Gepäck, normaler­ weise nur am hinteren Gepäckträger, reichen für den alltäglichen Bedarf nicht aus. Außerdem ist der Krafteinsatz durch den Tret­ kurbelantrieb nur in etwa 1/4 Kreisumlauf wirksam, wobei der Fuß während des Tretvorgangs einer anatomisch ungünstigen Kreis­ bewegung folgen muß, wodurch, insbesondere bei Nässe, ein Ab­ gleiten vom Pedal zu Unfällen führen kann.

Der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile durch eine neue Fahrrad-Bauform zu beseitigen, wobei durch die spezifischen Eigenschaften des Synchron-Tretkurbelantriebs eine extrem nied­ rige und aufrechte Sitzposition, aus welcher der Fahrer gut mit beiden Füßen auf den Boden kommt, ergonomisch angepaßt, reali­ siert wird. Außerdem soll viel Platz für die Unterbringung von Gepäck sowie ein bequemer breiter Durchstieg vorhanden sein, wobei durch die genannten Vorteile die Sicherheit, Ergonomie, Fahrkomfort und Handlichkeit für ein ökonomisches Radfahren im alltäglichen Stadtverkehr realisiert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die extrem niedrige und aufrechte Sitzposition durch eine Rahmen- Bauform erzielt wird, wobei das Tretlagergehäuse eine hohe Lage entsprechend der Tretkurbellänge einnimmt und in der Waagrechten weit nach vorn in einem Abstand von etwa 550-600 mm zur Hinter­ radachse durch die entsprechend langen Hintergabelrohre am Rahmen angeordnet ist, wobei die Schräglage, bezogen auf die in etwa 720 mm Bodenhöhe befindliche Sitzkopfmuffe, einen fiktiven Sitz­ rohrwinkel von 45°-50°bildet. Das Sitzrohr ist in normaler Winkelstellung von 65° hinter dem Tretlagergehäuse so angeordnet, daß es an der Sitzkopfmuffe mit den Hintergabelstreben verbunden und im Längenabschnitt von 365 mm zwischen den Hintergabelrohren befestigt ist, wobei das durchgehende Sitzrohr von etwa 150 mm Länge, am Ende mittels Rohrsteg mit dem Tretlagergehäuse eine feste Einheit bildet und zugleich als Halterung für den Zweibein- Kippständer dient. Die Laufräder sind verschieden groß, wobei das kleinere Vorderrad in der Vordergabel mit Spezial-Gabelschaft entsprechend dem etwa 365 mm langen Lenkkopfrohr, welches mit 65° parallel zum Sitzrohr steht, gehalten wird und auf diese Weise ein großer Gepäckraum geschaffen ist, wobei der Gepäckträger, Kindersitz, Koffer usw. direkt an den Rahmen befestigt wird. Außerdem wird durch die Funktion des kleineren Vorderrades mehr Raum für den Tretantrieb und den tiefer liegenden Durch­ stieg geschaffen, während durch die hohe Lage des Lenkkopf­ rohres, etwa 150 mm über der Sitzkopfmuffe, eine ergonomisch angepaßte Fahrer-Körper Position zum Lenker erzielt wird. Das gerade Unterrohr verbindet die untere Lenkkopfmuffe mit dem Tretlagergehäuse, während das Oberrohr im Winkel von etwa 45° an die obere Lenkkopfmuffe angeschlossen ist und somit nach unten geführt wird und gekrümmt in eine parallele Lage zum Unterrohr im Abstand von etwa 120 mm verläuft, wobei es durch die Centermuffe mit dem Sitzrohr verbunden ist und auf diese Weise eine Rahmenlänge von 585 mm bildet, während zur Versteifung sowie zur Festigkeit ein Rohrsteg mit dem Tret­ lagergehäuse und ein zweiter an der Krümmungsstelle, beide Unterrohre verbinden. In Hinsicht auf die neue Rahmen-Bauform sind gemäß der Rahmengeometrie weitere Dimensionen festgelegt.

Für ein Damenrad wird der breite Durchstieg in der Weise ausgeführt, indem das Oberrohr bogenförmig gestaltet ist und mit der oberen Lenkkopfmuffe und durch die Centermuffe mit dem Sitzrohr verbunden ist, wobei die Festigkeit durch den Rohrsteg im Verbund mit dem Tretlagergehäuse erhöht wird.

Gemäß der Rahmengeometrie sind weitere Dimensionen festgelegt: das kleinere Vorderrad mit einem Durchmesser von 550 mm (22′′) und das Hinterrad im Verhältnis zur Rahmengröße 650-700 mm (26′′-28′′) Durchmesser, wobei der Radstand 1200 mm und der Nach­ lauf 60 mm beträgt, während der Kurbelarm mit 170 mm und der Pedalarm mit 160 mm eine Gesamtlänge der Tretkurbel von 330 mm ergeben. Die Rahmenkonstruktion ist durch folgende Winkel­ stellung bestimmt: Lenkkopfwinkel 65°, untere Lenkkopfmuffe zu Unterrohr 85°, Unterrohr zu Hintergabelrohren 170°, wobei die Hintergabelrohre um 8° über der Radachsenebene liegen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die spezifischen Eigenschaften des Synchron- Tretkurbelantriebs eine extrem niedrige und aufrechte Sitz­ position erreicht wird, die etwa 120 mm tiefer als beim Normalrad liegt. Diese tiefe Sitzposition, aus welcher der Fahrer mit beiden Füßen gut auf den Boden kommt, ist dem menschlichen Körperbau ergonomisch angepaßt. Außerdem wird in gefahrvollen Situationen mehr Sicherheit geboten, wie z. B. bei einem Aufprall oder bei plötzlichem Abbremsen, insbesondere in Kurven, bei Nässe und Glätte, wobei der Fahrer durch die tiefe Schwerpunktlage keinem Kippmoment ausgesetzt ist, indem er sich mit beiden Füßen auf den Boden abfängt und mit gestreckten Armen gegen den hohen Lenker stemmt. Das Pendelrad bietet viel Platz für die Anbringung von Gepäckträger, verschließbarem Koffer, Kindersitz u.ä. direkt an das Lenkkopfrohr, ohne Beeinträchtigung des Lenkverhaltens, wobei durch die gleich­ mäßige Gewichtsverteilung die Fahreigenschaften nicht beein­ flußt werden. Es bietet überdies mehr Fahrkomfort durch die niedrige und aufrechte Sitzposition mit guter Rundumsicht durch angenehme ermüdungsfreie Lenkerhaltung sowie den ergono­ misch angepaßten Tretvorgang mit kräftesparendem Schiebe-Tritt. Durch einen bequemen breiten Durchstieg ist es für Damen und Herren gleichermaßen gut geeignet.

Der lange Radstand gewährleistet einen ruhigen Geradeauslauf, während der abgestimmte Nachlauf dem Pendelrad Stabilität und Wendigkeit verleiht, wodurch das Pendelrad außerordentlich handlich ist.

Durch folgende Ausstattung erreicht das Radfahren ein Niveau, wodurch es problemlos die gegenwärtige Verkehrslage im alltäg­ lichen Stadtverkehr meistert und sich die Radfahrer in nobler Tradition fühlen: z. B. durch den langen Achsabstand der Ketten­ räder ergibt sich eine reibungslose Kettenlinie, wodurch eine positionierende 7-14-Gang-Kettenschaltung Vorteile hat, Trommelbremse vorne, Felgenbremse hinten, Zweibein-Kippständer, Reifenbreite 32-37, großflächiger Sattel mit Zug- und Druck­ federn sowie Schaumpolsterung und einem verschließbaren Koffer etc.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgendem näher beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt die neue Rahmen-Bauform des Pendelrades mit Synchron-Tretkurbelantrieb für eine Tretkurbellänge von 330 mm und zwei verschieden große Laufräder, vorne 550 mm (22′′) und hinten 650 mm (26′′) Durchmesser.

Die Fig. 2 zeigt das komplette Pendelrad mit Synchron-Tret­ kurbelantrieb für Damen und Herren mit breitem Durchstieg durch parallele Unterrohre.

Die Fig. 3 zeigt das komplette Pendelrad mit Synchron-Tret­ kurbelantrieb für Damen mit breitem bogenförmigem Durchstieg.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird die extrem niedrige und auf­ rechte Sitzposition auf diese Weise erzielt, indem das Tret­ lagergehäuse (1) in der Waagrechten weit vor dem Sitzrohr (2) in einem Abstand von 550 mm zur Hinterradachse, am Rahmen durch die entsprechend langen Hintergabelrohre (3) angeordnet ist, wobei die Schräglage, bezogen auf die in 720 mm Boden­ höhe befindliche Sitzkopfmuffe, einen fiktiven Sitzrohr-Winkel von 50° bildet. Das Sitzrohr ist in normaler Winkelstellung von 65° weit hinter dem Tretlagergehäuse so angeordnet, daß die Hintergabelstreben (4) mit der Sitzkopfmuffe verbunden und das Sitzrohr im Längenabschnitt von 365 mm zwischen den Hintergabelrohren befestigt ist, wobei das durchgehende Rohr­ ende (2) von 150 mm Länge mittels Rohrsteg (5) mit dem Tretla­ gergehäuse eine feste Einheit bildet, wodurch die durch den Tretvorgang hervorgerufenen Kräfte aufgenommen werden, außer­ dem dient die Halterung (6) für den Anschluß des Zweibein- Kippständers. Das Lenkkopfrohr (7) ist 365 mm lang und steht parallel zum Sitzrohr, wobei es in der Waagrechten um 150 mm über der Sitzkopfmuffe hoch ist, wodurch eine ergonomisch angepaßte Fahrer-Körper Haltung zum Lenker erreicht wird. Der Lenkkopfwinkel beträgt 65° und bildet mit der Vordergabel (8), welche einen entsprechend langen Schaft aufweist, einen Nachlauf von 60 mm, wodurch die Stabilität und Wendigkeit erzielt wird, während durch den langen Radstand von 1200 mm ein ruhiger Geradeauslauf gewährleistet wird. Durch das klei­ nere Vorderrad wird in tiefer Schwerpunktlage ein optimaler Gepäckraum geschaffen, wobei der Gepäckträger direkt am Rahmen befestigt ist. Außerdem wird durch das kleinere Vorderrad der Abstand zwischen Schutzblech und Vorderkante Pedal ver­ größert und der breite Durchstieg durch das tiefer liegende Unterrohr (9) niedriger. Das Unterrohr verbindet im Winkel von 85° die untere Lenkkopfmuffe mit dem Tretlagergehäuse und bildet einen Winkel von 170° zu den Hintergabelrohren, welche um 80 über der Radachsenebene liegen. Das Oberrohr (10) ist im Winkel von 45° mit der oberen Lenkkopfmuffe verbunden und somit nach unten geführt, gekrümmt und verläuft in para­ lleler Lage zum Unterrohr im Abstand von 120 mm, und ist durch die Centermuffe mit dem Sitzrohr verbunden, wobei es eine Rahmenlänge von 585 mm bildet, während zur Versteifung sowie zur Festigkeit ein Rohrsteg (11) mit dem Tretlagergehäuse und ein zweiter (12) an der Krümmungsstelle, beide Unterrohre verbinden.

Die Fig. 2 zeigt das komplette Pendelrad mit Synchron-Tret­ kurbelantrieb in sportlicher Ausführung, wobei die Rahmen­ geometrie und Dimensionen mit der in Fig. 1 dargestellten Rahmen-Bauform identisch ist. Die extrem niedrige und auf­ rechte Sitzposition erfordert einen gut gefederten großflä­ chigen Sattel (13) (bevorzugt mit hochgezogenem Rückteil zur Gesäßabstützung), wobei sich das Körpergewicht durch die Abstützung am Lenker (14) nach vorn verlagert und auf diese Weise die Stöße durch unebene Fahrbahn gut aufgefangen werden, ohne die Wirbelsäule und Gesäß zu belasten. Durch das weit nach vorn verlegte Tretlager (1) ist die Lage des Fahrer- Körpers durch den Synchron-Tretkurbelantrieb (15) ergonomisch so angepaßt, indem das Körpergewicht sowie die Abstützung am Sattel durch Festhalten am Lenker, als Gegenmoment den Vortrieb bewirken, wobei der Tretvorgang durch synchrone Bewegungs­ abläufe bei gleichmäßigem Krafteinsatz in den Totpunktlagen ein entsprechend effektives Drehmoment erzeugt. Durch das kleinere Vorderrad ist der Raum für den Tretantrieb größer, wodurch der Abstand zwischen Schutzblech und Vorderkante des Pedals 90 mm beträgt. Außerdem ist oberhalb des Vorderrades viel Platz für Gepäck, wobei der Gepäckträger (16) in tiefer Schwerpunktlage direkt an das lange Lenkkopfrohr (7) angebracht ist, ohne Beeinträchtigung des Lenkverhaltens, und durch die gleichmäßige Gewichtsverteilung bleiben die guten Fahreigen­ schaften behalten. Die tiefliegenden Unterrohre (9) und (10) bilden einen bequemen breiten Durchstieg, welcher für Damen und Herren gleichermaßen gut geeignet ist. Für den alltäglichen Gebrauch des Pendelrades im Stadtverkehr ist folgende Ausstat­ tung sinnvoll: am unteren Ende des Sitzrohres (6) ein stabiler Zweibein-Kippständer (17), eine 7-14-Gang Kettenschaltung positionierend, besonders vorteilhaft durch den langen Achs­ abstand der Kettenräder von 550 mm, wobei die Kettenführung geradlinig verläuft, Trommelbremse vorne und Felgenbremse hinten, Reifenbreite 32-37, Kindersitz (18), Gepäckträger (16), ver­ schließbarer Koffer etc.

Wie die Normalräder, kann das Pendelrad mit allen bekannten Antriebskomponenten, Bremssystemen usw. ausgestattet werden.

Die Fig. 3 zeigt das komplette Pendelrad mit Synchron-Tretkurbel­ antrieb in sportlicher Ausführung für Damen, wobei der breite Durchstieg durch das bogenförmige Oberrohr (10) gestaltet ist, welches an der oberen Lenkkopfmuffe befestigt ist und im Bogen nach unten geführt wird und durch die Centermuffe mit dem Sitz­ rohr (2) verbunden ist, während der Rohrsteg (11) das Oberrohr mit dem Tretlagergehäuse zu einer festen Einheit verbindet. Abweichend von der Rahmen-Bauform nach Fig. 1 ist das Tretlager­ gehäuse noch weiter vorverlegt, wobei der Abstand zur Hinter­ radachse 600 mm beträgt und demzufolge ein fiktiver Sitzrohr­ winkel von 45° gebildet wird. Der Kurbelarm und Pedalarm sind jeweils 150 mm lang, wobei die Tretkurbellänge 300 mm beträgt, während der Abstand zwischen Schutzblech und Vorderkante Pedal 90 mm ausmacht. Der Durchmesser beträgt für das Vorderrad 550 mm (22′′) und für das Hinterrad 650 mm (26′′), der Radstand ist 1200 mm lang und der Nachlauf 60 mm. Die Konstruktionswinkel betragen für den Lenkkopf 65°, das Sitzrohr 65°, das Unterrohr zu unteren Lenkkopfmuffe 94°, wobei die Hintergabelrohre um 8° über der Hinterradachsenebene liegen. Vorteilhaft ist die Lage des Kindersitzes (18) vor dem Lenkkopfrohr, wobei sich das Kind ständig im Blickfeld befindet sowie in niedriger Schwerpunktlage, außerdem kann der Raum zwischen Sattel und Lenker durch die Fahrerin ungehindert genutzt werden.

Claims (4)

1. Pendelrad mit Synchron-Tretkurbelantrieb, wobei in Kombination mit dem bekannten "Synchron-Tretkurbelantrieb für Fahrräder" (Akz P 43 11 404.0-21, G 93 05 293.6) durch dessen spezifische Eigenschaften eine extrem niedrige und aufrechte Sitzposition (13) realisiert wird, aus welcher der Fahrer mit beiden Füßen gut auf den Boden kommt und eine ergonomisch angepaßte Lage zu den Pedalen (15) und Lenker (14) einnimmt, außerdem sind opti­ male Möglichkeiten für Gepäck (16) (18) vorhanden sowie ein breiter Durchstieg wodurch den Radfahrern mehr Sicherheit, Ergonomie, Fahrkomfort und Handlichkeit im alltäglichen Stadt­ verkehr geboten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die extrem niedrige und aufrechte Sitzposition durch die Rahmen-Bauform (Fig. 1-3) erzielt wird, wobei das Tretlagergehäuse (1) eine hohe Lage entsprechend der Tretkurbellänge von etwa 300-330 mm einnimmt und in der Waagrechten weit nach vorn in einem Abstand von etwa 550-600 mm zur Hinterradachse durch die entsprechend langen Hintergabelrohre (3), am Rahmen angeordnet ist, wobei die Schräglage, bezogen auf die in etwa 720 mm Bodenhöhe befind­ liche Sitzkopfmuffe, einen fiktiven Sitzrohrwinkel von 45°-50° bildet. Das Sitzrohr (2) ist in normaler Winkelstellung von 65° hinter dem Tretlagergehäuse so angeordnet, daß es an der Sitz­ kopfmuffe mit den Hintergabelstreben (4) verbunden und im Längenabschnitt von 365 mm zwischen den Hintergabelrohren (3) befestigt ist, wobei das durchgehende Sitzrohr (2) von etwa 150 mm Länge, am Ende mittels Rohrsteg (5) mit dem Tretlager­ gehäuse eine feste Einheit bildet und zugleich als Halterung (6) für den Zweibein-Kippständer (17) dient.
Die Laufräder sind verschieden groß, wobei das kleinere Vorder­ rad in der Vordergabel (8) mit spezial Gabelschaft entsprechend dem etwa 365 mm langen Lenkkopfrohr (7), welches im Winkel von 65° parallel zum Sitzrohr (2) steht, gehalten wird und auf diese Weise ein großer Gepäckraum geschaffen ist, wobei der Gepäckträger (16), Kindersitz (18), verschließbarer Koffer usw. direkt an den Rahmen befestigt wird, außerdem bewirkt die Funk­ tion des kleineren Vorderrades mehr Raum für den Tretantrieb zwischen Schutzblech und Vorderkante Pedal, sowie einen tiefer liegenden Durchstieg (9, 10), während durch die hohe Lage des Lenkkopfrohres (7), in der Waagrechten etwa 150 mm über der Sitzkopfmuffe, eine ergonomisch angepaßte Fahrer-Körper Position zum Lenker (14) erzielt wird. Das gerade verlaufende Unterrohr (9) verbindet die untere Lenkkopfmuffe mit dem Tretlagergehäuse, während das Oberrohr (10) im Winkel von etwa 45° an die obere Lenkkopfmuffe angeschlossen ist und somit nach unten geführt wird und gekrümmt in eine parallele Lage zum Unterrohr (9) im Abstand von etwa 120 mm verläuft, wobei es durch die Center­ muffe mit dem Sitzrohr (2) verbunden ist und auf diese Weise eine Rahmenlänge von etwa 585 mm bildet, während zur Versteifung sowie Festigkeit ein Rohrsteg (11) mit dem Tretlagergehäuse (1) und ein zweiter an der Krümmungsstelle, beide Unterrohre (9, 10) verbinden. In Bezug auf die neue Rahmen-Bauform sind gemäß der Rahmengeometrie weitere Dimensionen festgelegt.

2. Pendelrad mit Synchron-Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß gemäß der Rahmengeometrie (Fig. 1 und 2) folgende Dimensionen festgelegt sind: das kleinere Vorderrad mit einem Durchmesser von 550 mm (22′′) und das Hinterrad im Verhältnis zur Rahmengröße mit einem Durchmesser von 650-700 mm (26′′-28′′), wobei der Radstand 1200 mm und der Nachlauf 60 mm beträgt, während der Kurbelarm mit 170 mm und der Pedalarm mit 160 mm eine Tretkurbellänge von 330 mm ergeben. Die Rahmenkon­ struktion ist durch folgende Winkelstellung bestimmt: Lenkkopf­ winkel 65°, untere Lenkkopfmuffe zu Unterrohr 85°, Unterrohr zu Hintergabelrohren 170°, wobei die Hintergabelrohre um 8° über der Hinterradachsenebene liegen.

3. Pendelrad mit Synchron-Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, das gemäß der Rahmengeometrie (Fig. 3) folgende Dimensionen festgelegt sind: das Vorderrad 550 mm (22′′) und das Hinterrad 650 mm (26′′) Durchmesser, der Radstand beträgt 1200 mm und der Nachlauf 60 mm, der Kurbelarm und Pedalarm jeweils 150 mm und somit die Tretkurbellänge 300 mm, während der Abstand zwischen Tretlagerachse und Hinterradachse 600 mm lang ist. Die Rahmenkonstruktion ist durch folgende Winkelstellung bestimmt: Lenkkopfwinkel 65°, untere Lenkkopf­ muffe zu Unterrohr 94°, wobei die Hintergabelrohre um 8° über der Hinterradachsenebene liegen, der fiktive Sitzrohrwinkel beträgt 45° und der Sitzrohrwinkel 65°.

4. Pendelrad mit Synchron-Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß gemäß der Rahmenkonstruktion (Fig. 3) der breite Durchstieg für ein Damenrad durch das bogenförmige Oberrohr (10) gestaltet ist, welches an der oberen Lenkkopfmuffe befestigt ist und im Bogen nach unten geführt wird und durch die Centermuffe mit dem Sitzrohr (2) verbunden ist, wobei der Rohrsteg (11) das Oberrohr mit dem Tretlagergehäuse zu einer festen Einheit verbindet.