DE69806489T2 - Fahrrad - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft ein Fahrrad und insbesondere ein Fahrrad, bei dem die Vorwärtsbewegung nicht nur durch die herkömmliche Drehung der Pedale erfolgen kann, sondern auch, oder alternativ hierzu, mittels einer vertikalen Hin- und Herbewegung des Sattels.
• Bei einem herkömmlichen Fahrrad ist ein Antriebsrad so eingerichtet, dass es mittels eines Getrieberads, einer endlosen Antriebskette und eines Getriebeantriebsrads durch Drehung angetrieben wird. Das Getriebeantriebsrad ist mittels zweier Kurbeln drehbar, an denen drehbare Pedale angebracht sind, wobei die zwei Kurbeln einander gegenüberliegend angebracht sind. Im Betrieb kann der Benutzer auf einem Fahrradsattel sitzen und zunächst auf das eine, dann auf das andere Pedal eine Kraft ausüben und eine Drehung der beiden Kurbeln und somit des Getriebeantriebsrads hervorrufen.
• In meiner früheren Patentanmeldung GB 2111924 A ist ein Fahrrad beschrieben, bei dem die Drehung des Antriebsrads durch abwechselnde Kraftanwendung auf ein Pedal und auf den Sattel erfolgen kann. Das Fahrrad umfasst einen Sattel, der an einer Querstange angebracht ist, und ein Kraftübertragungsteil, um eine Kraft von der Querstange auf die Pedalkurbeln zu übertragen. Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht dieser Anordnung, bei der der Sattel 1 an einem Ende der Querstange 2 angebracht ist und das Kraftübertragungsteil 3 an der Querstange 2 an einer Stelle befestigt ist, die sich im wesentlichen auf der halben Strecke deren Länge befindet.
• Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der dreieckige Rahmen 4 des Fahrrads ein Doppelrahmen, der Paare von in parallelen Abständen angeordneten Rahmenelementen umfasst. Das Kraftübertragungsteil 3 ist zwischen diesen Rahmenelementen und insbesondere zwischen den zwei gepaarten Elementen 5, die die obere Seite des Rahmendreiecks und zwei gepaarte Elemente 6, die den hintersten Teil des Dreiecks bilden, angeordnet.
• Diese Doppelrahmenanordnung hat eine Reihe von Nachteilen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, gibt es kein Sattelstützrohr. Bei einem herkömmlichen Fahrrad, das mit einer Kettenschaltung ausgerüstet ist, ist ein Teil des Schaltungsmechanismus an dem Sattelstützrohr befestigt. Die Abwesenheit eines Sattelstützrohres bei der Anordnung nach GB 2111924 A macht den Gebrauch einer solchen Schaltung umständlicher und schwieriger, und die Anzahl der für den Radfahrer zur Verfügung stehenden Gänge ist erheblich eingeschränkt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das untere Ende des Kraftübertragungsteiles 3 an einer einteiligen Kurbel 7 befestigt werden muss. Da diese Kurbel eine einteilige Struktur aufweist, ist es unter einem praktischen Herstellungsgesichtspunkt nicht möglich, eine passende Lagerung zwischen der Kurbel 7 und dem Kraftübertragungsteil 3 zu schaffen. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist die erhöhte Herstellungskomplexität und die damit verbundenen Kosten, weil es schwierig ist, eine bereits vorhandene Fahrradproduktionslinie an die Herstellung solcher Doppelrahmenfahrräder anzupassen. Das Fahrrad erfordert eine große Anzahl speziell entwickelter Teile und Komponenten und macht nicht den größtmöglichen Gebrauch von den verfügbaren Fahrrad- Standardkomponenten. Dies erhöht die Kosten unweigerlich weiter.
• Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Fahrrad mit einem Rahmen, einem Paar von Kurbelmitteln, einem Getriebeantriebsrad, das entsprechend der Drehung der Kurbelmittel drehbar ist, einem Paar von Pedalen zum Bewerkstelligen der Drehung der jeweiligen Kurbelmittel, einem Sattelstützrohr, einem Sattel, der an einem oberen Ende des Sattelstützrohres befestigt ist, und einem Paar von Übertragungshebeln, die an den jeweiligen Seiten des Rahmens angebracht und mit dem Getriebeantriebsrad und dem Sattelstützrohr verbunden sind, wobei die Übertragungshebel so mit dem Getriebeantriebsrad drehbar verbunden sind, dass das Getriebeantriebsrad in Abhängigkeit der Bewegung der Übertragungshebel drehbar ist, wobei das Fahrrad entweder durch Drehung der Pedale oder durch eine Hin- und Herbewegung des Sattelstützrohres antreibbar ist.
• Diese Anordnung behebt die oben erwähnten Nachteile oder schwächt sie zumindest ab. Ein Sattelstützrohr ist vorhanden, um das Vorsehen einer größeren Anzahl von Gängen zu ermöglichen. Die Übertragungshebel können sich vertikal so weit wie der Sattel selbst erstrecken und können sogar direkt mit diesem verbunden werden, wobei in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Sattelstützrohr allerdings mit einem gegabelten unteren Abschnitt versehen ist, der zwei Arme bildet, die mit den beiden Übertragungshebeln verbunden sind. Diese Verbindung der gegabelten Arme des Sattelstützrohrs mit den Übertragungshebeln ist so ausgestaltet, dass geeignete Lagerungen vorgesehen sein können und die Gesamtherstellungskomplexität und die Kosten reduziert sind.
• Bei einer besonders bevorzugten Anordnung umfasst der Fahrradrahmen ein aufrechtes Teil, das sich von der Getriebeantriebsradachse erstreckt, und ein Schaltungseinstellmechanismus kann an dem aufrechten Teil dem Getriebeantriebsrad benachbart angebracht werden. Der Fahrradrahmen kann weiterhin ein Hinterradstützteil umfassen, von dem sich ein Teil von dem aufrechten Teil zu einer Lenksäule erstrecken kann, und er kann weiterhin eine Querstange, die sich von dem Sattelstützrohr erstreckt und drehbar an der Lenksäule angebracht ist, und ein gegabeltes Paar von Verstärkungsarmen umfassen, die sich von einem Ende der Querstange, die an die Lenksäule angrenzt, an die unteren Enden der gegabelten Arme des Sattelstützrohrs erstrecken.
• Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Fahrrad mit einem Paar von Kurbelmitteln, einem Getriebeantriebsrad, das entsprechend der Drehung der Kurbelmittel drehbar ist, einem Paar von Pedalen zum Bewerkstelligen der Drehung der jeweiligen Kurbelmittel, einem Paar von Übertragungshebeln, die so mit dem Getriebeantriebsrad drehbar verbunden sind, dass das Getriebeantriebsrad in Abhängigkeit der Bewegung der Übertragungshebel drehbar ist, einer Lenksäule, einem Paar von Griffstangen, die an der Lenksäule angebracht sind, einem ersten Rahmenbestandteil, der ein aufrechtes Teil aufweist, das sich vom Achslager des Getriebeantriebsrads erstreckt, und einem Hinterradstützteil, das sich teilweise zwischen einem oberen Ende des aufrechten Teiles und der Lenksäule erstreckt, und einem zweiten Rahmenbestandteil, der den ersten Rahmenbestandteil teilweise in sich aufnimmt und zu diesem beweglich angebracht ist, wobei der zweite Rahmenbestandteil ein Sattelstützrohr, das mit den Übertragungshebeln verbunden ist, und eine Querstange umfasst, die sich von einem oberen Teil des Sattelstützrohres zur Lenksäule erstreckt und daran drehbar angebracht ist.
• Der erste Rahmenbestandteil kann weiterhin eine Stange umfassen, die sich vom Achslager zur Lenksäule erstreckt, um zusammen mit dem aufrechten Teil und dem Hinterradstützteil ein Dreieck zu bilden, und der zweite Rahmenbestandteil kann weiterhin eine gegabelte Verstärkungsstange umfassen, die sich von der Querstange zu den unteren Enden der gegabelten Sattelstützrohrarme erstreckt.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun beispielhaft und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, bei denen
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrrads gemäß dem Stand der Technik ist,
• Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Fahrrads gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den Pedalen in einer oberen Totstellung ist,
• Fig. 3 eine Seitenansicht des Fahrrads von Fig. 2 ist,
• Fig. 4 eine Vorderansicht des Fahrrads von Fig. 2 ist, die die Pedalkurbeln im Querschnitt zeigt,
• Fig. 5 eine Fig. 2 entsprechende Ansicht ist, die jedoch die Pedalen in einer unteren Totstellung zeigen, und
• Fig. 6 eine Fig. 4 entsprechende Ansicht ist, bei der sich die Pedalen jedoch in einer Stellung wie in Fig. 5 befinden.
• Zunächst Bezug nehmend auf Fig. 2 und 3 wird ein Fahrrad mit vorderen 10 und hinteren Rädern 11, mit Griffstangen 12, die am oberen Ende einer Lenksäule 13 angebracht sind, und mit einem Sattel 14 gezeigt, der am oberen Ende eines Sattelstützrohres 15 angebracht ist. Das Sattelstützrohr 15 bildet zusammen mit einer Querstange 16 und einer Stange 17 einen Teil eines dreieckigen Rahmens. Am untersten Punkt des Rahmens ist weiterhin ein Getriebeantriebsrad in der Form eines mit Zähnen versehenen Antriebsrades 18 angebracht, das mit einer Antriebskette 19 zusammenwirkt, die das hintere Rad 11 mittels eines entsprechenden Schaltungsmechanismus 20 antreibt, der in herkömmlicher Weise an der Achse des hinteren Rades 11 angebracht ist.
• Wie am besten aus Fig. 2 und 4 ersichtlich ist, sind auf beiden Seite des Fahrradrahmens Pedale 21 vorhanden, die dazu eingerichtet sind, durch ihre von einem Radfahrer bewirkte Drehung das Antriebsrad 18 mittels den Kurbelarmen 22, 23 in Drehung zu versetzen, wobei jedes Pedal 21 mit einem zugehörigen Kurbelarm versehen ist. Zu beachten ist dabei, dass - im Gegensatz zu einem herkömmlichen Fahrrad, bei dem die Pedale um 180º gegeneinander phasenversetzt sind - die beiden Pedale phasengleich sind, das heißt in der in Fig. 2, 3 und 4 gezeigten Stellung sind, in der beide gleichzeitig in ihrer oberen Totstellung sind.
• Die Querstange 16 ist an einer Stelle nahe dem Oberteil der Lenksäule 13 drehbar mit einer Lagerung 24 verbunden. Es ist entsprechend festzustellen, dass die untere Hälfte des Sattelstützrohres 15 in einer Art gegabelt ist, dass sie an den jeweiligen Seiten der Stange 17 zwei gabelförmige Arme 25, 26 bildet und die untersten Enden der Arme 25, 26 drehbar mit den Enden von Übertragungshebeln 29 verbunden sind. Anstatt jedoch sich nach unten erstreckende gegabelte Arme 25, 26 bereitzustellen, können sich die Übertragungshebel 29 vertikal sogar bis gerade unterhalb des Sattels erstrecken, oder die Verbindung zwischen den Armen des Sattelstützrohres Und den Übertragungshebeln 29 kann an jeder geeigneten Stelle sein. Es ist ebenfalls eine gegabelte zweite Verstärkungsstange 27 vorgesehen, deren gabelförmigen Enden mit den Armen 25, 26 des Sattelstützrohres an den ihren Enden angrenzenden Stellen verbunden sind und deren anderes Ende mit der Querstange 16 an einer Stelle verbunden ist, die in der Nähe deren drehbaren Befestigung an der Lenksäule 13 liegt. Zwischen den gegabelten Armen sowohl dieser zweiten Verstärkungsstange 27 als auch den gabelförmigen Armen 25, 26 des Sattelstützrohres ist eine Hinterradstütze 28 vorhanden, die wiederum gabelförmig ist, um das hintere Rad 11 zu halten. Eine Verstärkungsstange 35, die sich vom Antriebsradachslager 31 zur Lenksäule erstreckt, ist ebenfalls vorgesehen.
• Mit dieser Anordnung kann das Fahrrad sowohl durch Drehung der Pedale als auch durch eine im wesentlichen vertikale Hin- und Herbewegung des Sattels angetrieben werden. In der in Fig. 2, 3 und 4 gezeigten Stellung sind die Pedale in einer oberen Totstellung dabei, eine Abwärtsbewegung zu beginnen. Gleichzeitig befindet sich der Sattel in seiner untersten Stellung (das heißt in seiner unteren Totstellung). Wenn nun die Pedale nach unten getreten werden, um das Antriebsrad zur Drehung und damit zur Bewegung des Hinterrades zu veranlassen, bewegen sich die Kurbelarme 22, 23 aus der in Fig. 2, 3 und 4 gezeigten Stellung in die Stellung von Fig. 5 und 6.
• In der Stellung der Fig. 5 und 6 sind die Pedale in ihrer unteren Totstellung, und der Sattel befindet sich in seiner oberen Totstellung, und die kontinuierliche Drehung des Antriebsrades wird unter dem Gewicht des Radfahrers durch die Abwärtsbewegung des Sattels bewirkt, wobei die Abwärtsbewegung durch die Übertragungshebel 29 auf das Antriebsrad einwirkt, bis die Stellung der Fig. 2 bis 4 wieder erreicht ist und die Abfolge erneut beginnt. Auf diese Weise kann das Fahrrad nach vorne angetrieben werden, indem abwechselnd Kraft sowohl auf herkömmliche Weise durch die Pedale als auch durch den Sattel und das Sattelstützrohr ausgeübt wird. Eine solche Anordnung bringt sowohl eine abwechselnde Art der Betätigung für einen Radfahrer als auch einfach nur den Spaß und das Vergnügen an einer anderen Antriebsart.
• Unter Bezug insbesondere auf Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, dass eine aufrechte Verstärkungsstange 30 vorhanden ist, die sich zwischen dem Antriebsradachslager 31 und der Hinterradstütze 28 erstreckt. An dieser aufrechten Stange ist ein Schaltungssteuermechanismus 32 (siehe Fig. 6) angebracht, um auf her kömmliche Art den Betrieb einer Kettenschaltung zu kontrollieren. Bei einem herkömmlichen Fahrrad ist dieser entsprechende Mechanismus an dem Sattelstützrohr angebracht, aber dies ist bei dem Fahrrad gemäß GB 2111924 A nicht möglich, da das Sattelstützrohr nicht fixiert und da die Doppelrahmenstruktur vorhanden ist, und damit ist die Anzahl der möglichen Gänge reduziert. Mit der Anordnung der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem gemildert, und durch das Anbringen des Mechanismus an der aufrechten Stange 30 sind mehr Gänge möglich.
• Eine weitere Betrachtungsweise des Fahrradrahmens besteht darin, ihn als solchen mit zwei im allgemeinen dreieckigen Rahmenbestandteilen aufzufassen, nämlich mit einem ersten fixierten Rahmenbestandteil mit einer aufrechten Stange 30, einer Verstärkungsstange 17 und einem Hinterradstützteil 28, und mit einem zweiten beweglichen Rahmenbestandteil mit einem Sattelstützrohr 15, 25, 26, einer Querstange 16 und einer gegabelten Verstärkungsstange 27, wobei der erste Rahmenbestandteil innerhalb der gegabelten Arme des zweiten Rahmenbestandteils aufgenommen wird.
• Es können weitere Mittel vorgesehen sein, womit diese "Ertüchtigungs"-Ausführung des Fahrrades in eine herkömmliche Fahrradausführung umgewandelt werden kann. Dies kann dadurch erreicht werden, indem die gegabelten Arme 25, 26 abnehmbar und mit einer Sattelstützrohrverlängerung austauschbar gemacht werden, die das Sattelstützrohr 15 mit der aufrechten Verstärkungsstange 30 verbinden würde. Alles, was dann nötig wäre, um das Fahrrad in eine herkömmliche Ausführung umzuwandeln, wäre der Wechsel eines der Pedale, so dass die beiden Pedale genau phasenversetzt zueinander stehen.

Claims (10)

1. Fahrrad mit einem Rahmen, einem Paar von Kurbelmitteln (22, 23), einem Getriebeantriebsrad (18), das entsprechend der Drehung der Kurbelmittel (22, 23) drehbar ist, einem Paar von Pedalen (21, 21) zum Bewerkstelligen der Drehung der jeweiligen Kurbelmitteln (22, 23), einem Sattelstützrohr (15), einem Sattel (14), der an einem oberen Ende des Sattelstützrohres (15) montiert ist, und einem Paar von Übertragungshebeln (29, 29), die auf den jeweiligen Seiten des Rahmens angebracht und mit dem Getriebeantriebsrad (18) sowie dem Sattelstützrohr (15) verbunden sind, wobei die Übertragungshebel (29, 29) so mit dem Getriebeantriebsrad (18) drehbar verbunden sind, dass das Getriebeantriebsrad (18) in Abhängigkeit der Bewegung der Übertragungshebel (29, 29) drehbar ist, wobei das Fahrrad entweder durch Drehung der Pedale (21, 21) oder durch eine Hin- und Herbewegung des Sattelstützrohres (15) antreibbar ist.

2. Fahrrad nach Anspruch 1, wobei das Sattelstützrohr (15) gegabelt ist und ein Paar von unteren Armen (25, 26) aufweist, die jeweils mit einem der Übertragungshebel (29, 29) verbunden sind.

3. Fahrrad nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rahmen ein aufrechtes Teil (30) aufweist, welches sich von dem Achslager (31) des Getriebeantriebsrades (18) erstreckt.

4. Fahrrad nach Anspruch 3 mit einem Schaltungseinstellmechanismus (32) an dem aufrechten Teil (30) nahe dem Getriebeantriebsrad (18).

5. Fahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Lenksäule (13), wobei der Rahmen ferner ein Hinterradstützteil (28) aufweist, von dem sich ein Teil von dem aufrechten Teil (30) zur Lenksäule (13) erstreckt.

6. Fahrrad nach Anspruch 5, soweit von Anspruch 2 abhängig, mit einer Querstange (16), die sich von dem Sattelstützrohr (15) erstreckt und drehbar an der Lenksäule (13) angebracht ist, und mit einer gegabelten Verstärkungsstange (27), die sich von einem der Lenksäule (13) benachbarten Ende der Querstange (16) zu den unteren Enden der Sattelstützrohrarme (25, 26) erstreckt.

7. Fahrrad mit einem Paar von Kurbelmitteln (22, 23), einem Getriebeantriebsrad (18), das entsprechend der Drehung der Kurbelmitteln (22, 23) drehbar ist, einem Paar von Pedalen (21, 21) zum Bewerkstelligen der Drehung der jeweiligen Kurbelmittel (22, 23), einem Paar von Übertragungshebeln (29, 29), die so mit dem Getriebeantriebsrad (18) drehbar verbunden sind, dass das Getriebeantriebsrad (18) in Abhängigkeit der Bewegung der Übertragungshebel (29, 29) drehbar ist, einer Lenksäule (13), einem Paar von Griffstangen (12), die an der Lenksäule (13) angebracht sind, einem ersten Rahmenbestandteil, der ein aufrechtes Teil (30) aufweist, das sich vom Achslager (31) des Getriebeantriebsrads (18) erstreckt, und einem Hinterradstützteil (28), das sich teilweise zwischen einem oberen Ende des aufrechten Teils (30) und der Lenksäule (13) erstreckt, und einem zweiten Rahmenbestandteil, der den ersten Rahmenbestandteil teilweise in sich aufnimmt und zu diesem beweglich angebracht ist, wobei der zweite Rahmenbestandteil ein Sattelstützrohr (15), das mit den Übertragungshebeln (29, 29) verbunden ist, und eine Querstange (16) umfasst, die sich von einem oberen Teil des Sattelstützrohres (15) zur Lenksäule (13) erstreckt und daran drehbar angebracht ist.

8. Fahrrad nach Anspruch 7, wobei das Sattelstützrohr (15) gegabelt ist und ein Paar von unteren Armen (25, 26) aufweist, die mit jeweils einem der Übertragungshebel (29, 29) verbunden sind.

9. Fahrrad nach Anspruch 8, wobei der erste Rahmenbestandteil weiterhin eine Stange (17) aufweist, die sich von dem Achslager (31) zur Lenksäule (13) erstreckt, um mit dem aufrechten Teil (30) und dem Hinterradstützteil (28) ein Dreieck zu bilden.

10. Fahrrad nach Anspruch 9, wobei der zweite Rahmenbestandteil ferner eine gegabelte Verstärkungsstange (27) aufweist, die sich von der Querstange (16) zu den unteren Enden der jeweiligen Sattelstützrohrarme (25, 26) erstreckt.