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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung findet Anwendung auf dem Gebiet der Räder und ähnlicher Erzeugnisse und bezieht
sich auf eine Trägerstruktur
mit einer Sitzoberfläche
für Nutzer
von pedalgetriebenen Maschinen oder Fahrzeugen.
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Stand der Technik
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Auf
dem Gebiet der pedalgetriebenen Maschinen, wie zum Beispiel der
Fahrräder,
Dreiräder, Übungsfahrräder oder ähnliches
sind zahlreiche Beispiele von Trägerstrukturen
oder Sattel bekannt, die dafür
ausgestaltet sind Nutzer auf einer Sitzoberfläche zu tragen.
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Ein
Sattel umfasst im allgemeinen eine steife Struktur, die dafür ausgestaltet
ist, das Körpergewicht
des Nutzers zu tragen und ermöglicht
das Anbringen auf einem Fahrrad oder ähnlichem Fahrzeug mittels geeigneter
Befestigungseinrichtungen.
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Zur
Minderung des Drucks an den Anlagepunkten zwischen der Sitzoberfläche und
dem Nutzer ist es üblich,
elastische und/oder stoßdämpfende Elemente
zu verwenden, die im allgemeinen aus einem polymeren Schaum oder
einem Material mit einem viskosen Verhalten hergestellt sind und
zwischen der Sitzoberfläche
und der steifen Struktur angebracht sind.
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Beim
Treten der Pedale liegen die inneren Schenkelbereiche des Nutzers
häufig
an der Seite des Sattels an und verursachen dadurch wiederkehrendes
Reiben und anschließend örtliche
Entzündung,
wenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden.
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Eine
mögliche
Lösung
besteht darin, die Erstreckung der steifen Struktur zu reduzieren
oder diese teilweise faltbar zu machen an den Seitenrändern des
Sattels, wobei diese Ränder
hauptsächlich
aus einem weichen Material gebildet sind, das dafür ausgebildet
ist während
des aktiven Tretens der Pedale elastisch verformt zu werden. Dadurch
kann die Anlagewirkung der Seitenränder des Sattels auf die wichtigen
Körperbereiche
reduziert werden, was aber zu anderen Nachteilen führt.
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Ein
erster Nachteil besteht darin, dass das Vorhandensein solcher faltbaren
Ränder
die Fläche reduziert,
die an dem Körper
des Nutzers anliegt und folglich den Druck erhöht, der mittels des Sattels
ausgeübt
wird.
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Ein
zweiter Nachteil, der mit solchen faltbaren Seitenrändern verbunden
ist, liegt darin, dass diese dazu führen, dass die steife Struktur
dauernd und oft unannehmbar geschwächt ist.
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Eine
Lösung,
die Anlagen und wiederholtes Reiben gegen die inneren Schenkel zu
vermindern oder zu vermeiden, besteht darin zusätzlich weiche Polster zu verwenden,
die an den Seitenrändern
des Sattels angeordnet sind.
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US-A 20020069464 offenbart
ein zusätzliches
Polster, das an die äußere Oberfläche des
Sattels an zu passen ist. Ein solches zusätzliches Polster besteht aus
im wesentlichen zwei parallelen weichen rohrförmigen Elementen, die verbunden
sind durch ein biegsames Element, das aus Gewebe oder ähnlichem Material
hergestellt ist. Das biegsame Gewebeelement hat eine solche Größe, dass,
wenn es einmal über
die Sitzoberfläche
des Sattels gelegt ist, die zwei weichen, rohrförmigen Elemente entlang den
Seitenrändern
des Sattels in Bereichen mit größter Anlage
an die inneren Schenkel des Nutzers angeordnet sind.
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Eine
offensichtliche Grenze dieser Lösung liegt
darin, dass das zusätzliche
Polster, wenn es nicht richtig befestigt ist, sich während des
Gebrauchs verschieben kann wegen der Bewegung der Beine und darin,
dass es auf jeden Fall ein zusätzliches
Element ist, das wiederholt auf richtige Anordnung überprüft werden
muss. Zudem bedingt die Verwendung eines zusätzlichen Elements notwendig eine
aufwendigere Konstruktion, erfordert besondere Sorgfalt bei den
Montagevorgängen
und verändert stark
das Aussehen des Sattels.
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WO-A 0051877 ,
US 6,019,422 ,
GB-A 2184698 offenbaren mehrere
Ausgestaltungen, die alle dem selben Funktionsprinzip zugeordnet
werden können.
Der Sattel ist von der herkömmlichen
Art mit einer steifen Struktur, die bedeckt ist mit einem weichen
Material, das ausgelegt ist, um die Bequemlichkeit der Sitzoberfläche zu verbessern.
Jedes mögliche
Reiben gegen die inneren Schenkel des Nutzers wird gedämpft durch
geeignet schwingende Einrichtungen zum Sichern des Sattels an den
Rahmen der pedalgetriebenen Maschine. Solche schwingenden Befestigungseinrichtungen
ermöglichen
es dem Sattel durch einen begrenzten Winkel zu schwingen um eine
Achse, die parallel ist zu der Längsachse
des Sattels. Durch diese Anordnung kann der Sattel während des
Pedalbetriebs auf die Seite des drückenden Beins schwingen und
die auf den inneren Schenkel ausgeübten Drücke sind reduziert.
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Ein
allgemeiner Nachteil aller dieser Ausgestaltungen liegt in der außerordentlich
komplizierten Struktur, die durch die Verwendung dieser schwingenden
Befestigungseinrichtungen eingeführt
wird und in der folgenden Zunahme der Herstellungskosten.
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WO-A 02/12055 offenbart
eine Trägerstruktur
mit allen Merkmalen, die in dem Oberbegriff von Anspruch 1 genannt
sind. In diesem Stand der Technik ist der äußere Umfangsrand des Rahmens
allerdings im wesentlichen fortlaufend und weist einen relativ steifen
Rand auf, der die Biegsamkeit des Rahmens selbst reduziert. Also
kann die in diesem Stand der Technik offenbarte Trägerstruktur
nicht den Druck in der Nähe
des äußeren Rands
des Rahmens reduzieren, um so die Tretbewegung weniger angenehm zu
machen.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine
Hauptaufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile
zu vermeiden indem eine Trägerstruktur
für ein
Fahrrad oder eine andere pedalgetriebene Maschine geschaffen wird,
die so ausgelegt ist, dass sie sich den Muskeln der Beine und dem
Gesäß anpasst
und hohes Behagen und Bequemlichkeit während der Verwendung schafft.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Trägerstruktur zu schaffen, die
eine ausreichend breite Sitzfläche
hat und eine solche Form, dass der Druck begrenzt ist, der sowohl
von dem Gewicht des Nutzers als auch durch die Tretbewegung verursacht ist,
die auf die inneren Bereiche der Schenkel des Nutzers ausgeübt werden.
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Eine
besondere Aufgabe ist es, eine Trägerstruktur zu schaffen, die
Nutzern mit unterschiedlichen Staturen und Größen passt.
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Eine
weitere besondere Aufgabe ist es, eine Trägerstruktur zu schaffen, die
kostengünstig
ist und die gewünschten
Leistungen erbringt ohne teure zusätzliche Elemente zu erfordern
oder exzessiv durch komplizierte Ausführungen.
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Noch
eine weitere besondere Aufgabe ist es, eine Trägerstruktur zu schaffen, die
bequem und sicher ist selbst wenn der Nutzer auf den Pedalen des Fahrrads
oder etwas ähnlichem
steht.
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Eine
zusätzliche
Aufgabe ist es, eine Trägerstruktur
zu schaffen, die so geformt werden kann, dass sie ein angenehmes Äußeres hat.
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Diese
Aufgaben und andere, die im Folgenden offensichtlicher werden, werden
erreicht mit einer Trägerstruktur
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Aufgrund derart besonderer Anordnung
kann die Trägerstruktur
sich den Muskeln der Beine und des Gesäßes anpassen und hohes Behagen
und Bequemlichkeit schaffen selbst für Nutzer mit unterschiedlichen
Körpergrößen und
ohne teure zusätzliche
Elemente zu erfordern oder exzessiv durch komplizierte Ausführungen.
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Vorzugsweise
weist der Rahmen mindestens ein Paar Bereiche mit unterschiedlicher
Steifigkeit auf, die an den Seiten angeordnet sind symmetrisch zu
der Längsachse,
die bestimmt ist durch einen verlängerten vorderen Bereich des
Rahmens.
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Auf
Grund dieser besonderen Ausgestaltung wird die Trägerstruktur
eine ausreichend breite Sitzoberfläche mit einer solchen Form
haben, dass die durch das Gewicht des Nutzers verursachten Drücke begrenzt
sind und gleichzeitig eine örtliche
Biegsamkeit aufweisen, um auch die Drücke und das Reiben auf die
inneren Bereiche der Schenkel des Nutzers zu vermindern, die durch
die Tretbewegung verursacht sind.
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Auf
geeignete Weise ist mindestens ein Bereich mit unterschiedlicher
Steifigkeit an dem hinteren Rand des Rahmens angeordnet.
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Auf
Grund dieses besonderen Merkmals ist die Trägerstruktur bequem und sicher
selbst wenn der Nutzer auf den Pedalen des Fahrrads oder etwas ähnlichem
steht. Auch der hintere Rand der Trägerstruktur kann so geformt
sein, dass er ein angenehmes Äußeres hat.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden besser verstanden werden
aus der genauen Beschreibung einiger bevorzugter aber nicht ausschließlicher
Ausgestaltungen einer Trägerstruktur gemäß der Erfindung,
die mittels nicht beschränkender
Beispiele mit Hilfe der beigefügten
Zeichnungsblätter
dargestellt werden, von denen:
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1:
eine allgemeine, teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht
einer Trägerstruktur
gemäß der Erfindung
ist,
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2:
eine perspektivische Ansicht von oben einer ersten Ausgestaltung
eines Teils der in 1 gezeigten Trägerstruktur
ist,
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3:
eine perspektivische Ansicht von unten des in 2 gezeigten
Teils ist,
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4:
eine seitliche Ansicht des Teils der in 2 gezeigten
Struktur ist,
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5:
eine perspektivische Ansicht von oben einer zweiten Ausgestaltung
eines Teils der Trägerstruktur
gemäß der Erfindung
ist,
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6:
eine perspektivische Ansicht von unten des in 5 gezeigten
Teils ist,
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7:
eine seitliche Ansicht des Teils der in 5 gezeigten
Struktur ist,
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8:
eine perspektivisch vergrößerte Ansicht
einer Einzelheit der in 1 gezeigten Struktur ist.
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Genaue Beschreibung einer
bevorzugten Ausgestaltung
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Mit
besonderem Bezug auf die oben genannten Figuren ist eine Trägerstruktur
oder Sattel gemäß der Erfindung
gezeigt, die insgesamt mit 1 bezeichnet ist, die eine Sitzfläche 2 hat
und insbesondere ausgelegt ist für
Fahrräder
oder andere pedalgetriebenen Maschinen, wie zum Beispiel Übungsfahrräder und
Dreiräder.
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Die
Trägerstruktur 1 weist
einen im wesentlichen steifen oder halbsteifen Rahmen 3 auf,
der aus Kunststoff oder zusammengesetzten Materialien gefertigt
ist. Zum Beispiel kann der Rahmen 3 hergestellt werden
durch Gießen
oder Spritzgießen
von Kunststoffmaterialien wie PA6, PA12, PBT, PET, PVC oder ähnlichem
mit unterschiedlichen Arten von Füllstoffen. Rahmen 3 kann
an einem Fahrrad oder einer pedalgetriebenen Maschine mittels geeigneter
Verbindungseinrichtungen 4 befestigt sein, die an sich bekannt
sind und an der unteren Seite 5 des Rahmens 3 angeordnet
sind.
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Ein
dehnbares Polster 7 ist an der oberen Seite 6 des
Rahmens 3 befestigt, um die Sitzoberfläche 2 weich und bequem
zu machen. Das dehnbare Polster 7 kann aus einem Material
mit einem im wesentlichen elastischen Verhalten gefertigt sein,
wie zum Beispiel ein polymerer Schaum und/oder aus einem Material
mit einem im wesentlichen viskoplastischen Verhalten, zum Beispiel
einem Gel oder aus einer Kombination davon.
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Eine
Deckschicht 8 ist dem dehnbaren Polster 7 überlagert,
um die Trägerstruktur 1 zu
schützen und
um ihr ein angenehmes Aussehen zu geben. Diese Deckschicht 8 kann
aus mehreren unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, wie
Leder, Kunstleder und anderen synthetischen Materialien und kann
eine Vielzahl von Farben haben.
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Der
Rahmen 3 weist einen seitlich verbreiterten hinteren Bereich 9 auf
zum Tragen des Gesäßes eines
Nutzers und einen länglichen
vorderen Bereich 10, der eine Längsachse L bestimmt.
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Gemäß der Erfindung
weist der Rahmen 3 einen oder mehrere Bereiche 11, 11' mit unterschiedlicher
Steifigkeit auf. So ist es möglich,
die Tretbewegung bequemer zu machen durch direktes Einwirken auf
die steifsten Komponenten der Trägerstruktur 1, ohne
dass irgendein zusätzliches
Element erforderlich wäre,
das das Erzeugnis kompliziert machen würde und dessen Herstellung.
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Auf
geeignete Weise hat der Rahmen 3 mindestens eine Vertiefung 12,
die entlang einem äußeren Umfangsrand 13 des
Rahmens gebildet ist. Jeder Bereich unterschiedlicher Steifigkeit 11, 11' ist in der Nähe des äußeren Umfangsrands 13 angeordnet
in Entsprechung mit einer jeweiligen Vertiefung. Vorzugsweise weist
jeder Bereich unterschiedlicher Steifigkeit eine Vielzahl von Vorsprüngen 14 auf,
die sich von ihren jeweiligen Vertiefungen 12 nach außen erstrecken
und im wesentlichen parallel sind, um so eine kammartige Struktur
zu bilden. Diese Vorsprünge 14 können monolithisch
sein mit dem Rahmen 3. Insbesondere ist jeder der Vorsprünge 14 von
jedem der unterschiedlichen Steifigkeitsbereiche 11, 11' in einem vorbestimmten
Abstand H zu den anderen daneben liegenden Vorsprüngen angeordnet,
wobei der Abstand für
jeden Vorsprung 14 in Abhängigkeit von dessen Position
anders sein kann.
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Die
Räume zwischen
den Vorsprüngen 14 sind
vorzugsweise gefüllt
mit Füllelementen 15,
die hergestellt sind aus einem Kunststoff und/oder elastomeren Material
und ausgelegt sind, die Biegsamkeit der Vorsprünge 14 zu erhalten
und deren Bequemlichkeit und Haltbarkeit zu erhöhen. Die Füllelemente 15 können teilweise
die Vorsprünge 14 auch bedecken,
wie gezeigt in 2 und in 5.
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Die
freien Enden 16 der Vorsprünge 14 sind im wesentlichen
ausgerichtet, um einen Rand 17 zu bilden, der verbunden
ist mit dem äußeren Umfangsrand 13 des
Rahmens 3.
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Jeder
Vorsprung 14 kann einen solchen Querschnitt und Form haben,
dass eine vorbestimmte Biege- und Scherfestigkeit gegeben ist relativ
zu einer Lastwirkung, die sowohl im wesentlichen senkrecht ist zu
der Sitzfläche 2 und
entlang einer Ebene, die im wesentlichen parallel ist zu der Sitzfläche 2.
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Folglich
trägt jeder
Bereich unterschiedlicher Steifigkeit 11, 11 dazu
bei, das Gewicht zu tragen, das auf die Sitzfläche 2 wirkt, dessen
Erstreckung nicht wesentlich reduziert ist auf Grund des Vorhandenseins
der Bereiche 11, 11'.
Wenn des Nutzers Gewicht über
eine breite Sitzfläche 2 verteilt
ist, sind deshalb Anlagedrücke
noch niedrig, was vorteilhaft ist für die Bequemlichkeit insgesamt
der Trägerstruktur 1.
Auch die Biegsamkeit der vorspringenden Fortsätze 14 unterstützt den
Nutzer in seiner/ihrer Bewegung, insbesondere während der Tretbewegung.
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Auf
geeignete Weise ist zumindest ein Paar der unterschiedlichen Steifigkeitsbereiche 11 symmetrisch
angeordnet mit Bezug auf die Längsachse
L an den Seiten des verbreiterten hinteren Bereichs 9 und/oder
an der Verbindung zwischen dem verbreiterten hinteren Bereich 9 und
dem länglichen
vorderen Bereich 10.
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Diese
Auswahl der unterschiedlichen Steifigkeitsbereiche 11 geht
zurück
auf den Umstand, dass diese Bereiche ständig und zyklisch mit dem inneren Schenkel
des Nutzers in Anlage kommen während der
Tretbewegung.
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Vorzugsweise
kann der Rahmen 3 mindestens einen unterschiedlichen Steifigkeitsbereich 11' aufweisen,
der an dem hinteren Rand 18 des verbreiterten hinteren
Bereichs 9 angeordnet ist.
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Der
unterschiedliche Steifigkeitsbereich 11' schafft einen hinteren Bereich
mit höherer
Biegsamkeit, was vorteilhaft ist, wenn der Nutzer auf den Pedalen
des Fahrrads oder einem ähnlichen
Erzeugnis steht. Insbesondere für
das Fahren durch steile Abhänge
oder zum Vermeiden von Hindernissen würden Fahrer von Mountain-Bikes
lieber eine nach hinten gerichtete, nicht ausbalancierte Stehposition
auf den Pedalen einnehmen oder ihren Körper nur unterstützt haben
an dem hinteren Rand 18 des verbreiterten hinteren Bereichs 9 in
einer solchen Position, da jeder gewünschte Kontakt oder zufällige Stoß gegen den
hinteren Rand 18 weniger traumatisch und gefährlich ist
auf Grund der unterschiedliche Steifigkeitsbereich 11.
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Zudem
verursacht der unterschiedliche Steifigkeitsbereich 11' an dem hinteren
Rand 18 keine Schwächung
des Rahmens 3 und ermöglicht
die Gestaltung des hinteren Rands 18 wie gewünscht und dass
ihm ein angenehmes Aussehen gegeben wird.
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Für eine bessere
Bequemlichkeit der Trägerstruktur 1 kann
das nachgiebige Polster 7 eine solche Größe haben,
dass es sich ganz oder teilweise über die unterschiedlichen Steifigkeitsbereiche 11, 11' erstreckt.
Auch für
Zwecke der Ästhetik
und zum Schutz kann die Deckschicht 8 eine solche Erstreckung
haben, dass sie ganz oder teilweise die unterschiedlichen Steifigkeitsbereiche 11, 11' abdeckt.
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Die
obige Beschreibung zeigt klar, dass die Trägerstruktur gemäß der Erfindung
die vorgeschlagenen Aufgaben löst
und dass insbesondere das Vorhandensein unterschiedlicher Steifigkeitsbereiche
an den Seiten des verbreiterten hinteren Bereichs und/oder an der
Verbindung zwischen dem verbreiterten hinteren Bereich und dem länglichen vorderen
Bereich den doppelten Vorteil schafft, die Tretbewegung leichter
zu machen durch Verbessern der Anlage zwischen der Trägerstruktur
und dem inneren Schenkel des Nutzers und des Beibehaltens einer
breiten Sitzfläche,
ohne den Rahmen zu schwächen
und die auf den Nutzer wirkenden Drücke zu erhöhen.
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Die
Trägerstruktur
gemäß der Erfindung kann
vielerlei Abwandlungen und Änderungen
erfahren, die alle innerhalb des erfinderischen Konzepts liegen,
das in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist.
Alle die Einzelheiten davon können
ersetzt werden durch andere technische Äquivalente und die Materialien
können
variieren in Abhängigkeit
von den unterschiedlichen Erfordernissen ohne aus dem Schutzbereich
der Erfindung zu gelangen.
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Während die
Trägerstruktur
beschrieben wurde mit besonderem Bezug auf die beigefügten Figuren
sind die in der Offenbarung und den Ansprüchen genannten Bezugszeichen
nur verwendet für die
bessere Verständlichkeit
der Erfindung und sind nicht mit der Absicht verwendet den beanspruchten Schutzbereich
in irgendeiner Weise zu beschränken.