WO2014009019A1 - Bicycle frame with pivotally mounted rear section - Google Patents

Bicycle frame with pivotally mounted rear section Download PDF

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WO2014009019A1
WO2014009019A1 PCT/EP2013/002064 EP2013002064W WO2014009019A1 WO 2014009019 A1 WO2014009019 A1 WO 2014009019A1 EP 2013002064 W EP2013002064 W EP 2013002064W WO 2014009019 A1 WO2014009019 A1 WO 2014009019A1
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WO
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bicycle frame
trailing arm
pivot
bottom bracket
axis
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/002064
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German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang KLEPFER
Konrad Irlbacher
Luca BURZIO
Original Assignee
Iko Sportartikel
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00—Axle suspensions
    • B62K25/04—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/12—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg
    • B62K25/14—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg with single arm on each fork leg
    • B62K25/20—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg with single arm on each fork leg for rear wheel

Definitions

  • the invention relates to a bicycle frame with a Hauptrahmenelernent and a pivotally connected to these rear end according to the preamble of claim 1.
  • a first embodiment has a rigidly connected to a main frame rear triangle and is referred to as a so-called hardtail.
  • hardtails the rear wheel of the bicycle is not pivotable relative to the bicycle frame and thus can not deflect with respect to the bicycle frame.
  • a second embodiment of mountain bikes are so-called full suspension mountain bikes, or short Fully's (short for Art Suspension Bikes), in which the rear end is pivotally connected to the main frame member, a compression of the rear suspension by a spring / damping element cushioned and rebound damping is. Consequently, the rear suspension can deflect in a fully with respect to the Hauptrahmenele- element.
  • a fundamental advantage of the so-called hardtails over full-suspension mountain bikes is that hardtails In contrast to full-suspension mountain bikes reduced driving influences are subject, since the force exerted on the rear wheel via the drive chain force can lead to any springing of the rear end.
  • hardtails have the disadvantage that they have a reduced comfort, since when used in the field shocks on the rear wheel and the bicycle frame are transmitted directly to the driver.
  • Full-suspension mountain bikes have the advantage that the rear wheel due to the pivotal connection of the rear end with the main frame element can spring, so that a Fully increased comfort, increased traction and beyond increased safety when driving over obstacles. Impacts that are caused by overcoming obstacles or jumps, are mitigated by a compression of the rear end.
  • a disadvantage of the full-suspension mountain bikes is that they are subject to drive influences, so that a driving force transmitted by the drive chain can lead to a contraction of the spring / damper element, depending on the geometry of the rear suspension system, so that the drive power can not be used in its entirety for propulsion ,
  • a rear triangle when driving uphill should have a different characteristic than when driving downhill.
  • uphill in the so-called uphill, as much propulsion power as possible is to be used for propulsion, so that the rear triangle should remain rigid with respect to the main frame element when driving uphill.
  • downhill the so-called downhill, the rear end system should be sensitive to impacts from the react reasonably and provide the available travel well.
  • a bicycle frame with a sprung rear triangle wherein the bicycle frame comprises a main frame element and a pivotable relative to the Hauptrahmenele- element rear triangle.
  • the chainstays of the rear end are each configured in two parts, with first chainstays being rotatably connected to the main frame element in the area of the bottom bracket, and second chainstays being connected to the first chainstays via a respective pivot joint.
  • the hinges are arranged in a middle region between the bottom bracket shell and a dropout end of the rear end structure such that the first chain stays and the second chain stays have approximately the same length.
  • the saddle struts of the rear end are connected via a pivot lever with the top tube of the Hauptrahmenelernents, wherein the pivot lever is further connected via a damper element with the top tube, so that a compression of the rear suspension cushioned and a rebound damping.
  • the moment of rotation axis results from the intersection of the connecting line which connects the joint, by means of which the pivot lever is connected to the main frame element, with the joint, by means of which the rear frame is connected to the pivot lever, with the connecting line, which connects the joint - Tels the first chain stay is connected to the main frame member, with the joint, by means of which the first chain stay is connected to the second chain stay connects.
  • the torque axis of rotation moves in the direction of travel and in the direction of the bottom, so that the vertical distance between the torque rotation axis and the bottom bracket housing is reduced.
  • the reduction of the distance of the torque axis of rotation to the bottom bracket shell or to the bottom, on which the two wheels rest causes a reduction of the so-called anti-squat factor.
  • An anti-squat factor of 100% means that the rear triangle is not subject to drive influences, so that a drive output does not result in any compression of the damper.
  • An anti-squat factor of less than 100% indicates that some of the drive power results in compression of the damper element, so that not all of the drive power is converted into propulsion of the bicycle.
  • the torque rotation axis during compression of the rear end moves both forward in the direction of travel and in the direction of the ground, so that the anti-squat factor decreases during the deflection. This also leads to a slower rebound after overcoming an obstacle and thus to a reduced traction.
  • the present invention increases the stability of the bicycle frame.
  • the bicycle frame according to the invention comprises a longitudinal handlebar which is rotatably connected to the main frame element by means of a first articulation.
  • This trailing arm is further rotatably connected at least indirectly by means of a second joint with a chain stay of the rear end.
  • the pivot lever and the trailing arm are arranged and rotatably connected to the main frame member and the rear triangle that a torque axis about which the rear frame relative to the main frame member is rotatable, arranged in a rebounded state of the rear end in side view between the dropout and the second joint is.
  • the bicycle frame according to the invention Since the instantaneous rotational axis is located between the dropout and the second joint, the bicycle frame according to the invention has a significantly increased anti-squat factor at the same height of the instantaneous rotational axis without having to put up with the previous disadvantages such as excessive chain tension when springing in.
  • the Bicycle frame according to the invention when driving uphill and when driving downhill different spring properties.
  • driving uphill is the Lot, ie the vertically downward vector seen from the center of gravity of the driver's bike system in the direction of the bicycle behind the torque axis, so that the weight of the driver causes rebound of the rear end, whereby the damper also rebounded / lengthened becomes.
  • the geometry changes so that the solder moves from the center of gravity of the driver-bike system forward in the direction of travel, so that the solder is positioned in the direction of travel in front of the torque axis of rotation.
  • the weight then causes a compression of the rear end and thus a compression of the damper.
  • road bumps are compensated more sensitively by the rear suspension system, since a road lift also leads to compression of the rear end.
  • the trailing arm is rotatably connected to the seat tube of the main frame member above a bottom bracket. Furthermore, the trailing arm is rotatably connected to a connecting strut connecting the chainstay and a seat post.
  • the connecting strut is connected to the bottom bracket facing the ends of the chain stays.
  • the trailing arm is rotatably connected by means of the first hinge with the seat tube and by means of the second, rear hinge with the connecting strut, wherein the second hinge is mounted in front of the rim ring in the direction of travel.
  • the trailing arm builds particularly short, so that the moment of rotation in height in the first approximation is independent of the deflection.
  • the momentum axis travels rearward during rebounding and thereby rises slightly, while on the contrary it moves forwards during the compression and thus lowers slightly.
  • the distance between the seat tube and the rear triangle between the seat tube and the connecting strut is the smallest, so that is minimized by a corresponding connection of the trailing arm in its longitudinal extent. Due to the compactness of the trailing arm, this has an increased stability, since the trailing arm is exposed to reduced torques.
  • both the rear triangle and the trailing arm are particularly stable. Furthermore, it is possible by an appropriate arrangement of the trailing arm and by a corresponding connection of the trailing arm with the connecting strut to position the longitudinal handlebar above the seat stays, so that the torque axis of rotation with respect to the ground and relative lent of the bottom bracket shell is high, so that the anti-squat factor is increased.
  • the torque axis is always independent of the deflection of the rear end above the bottom bracket.
  • the momentum axis shifts horizontally by compression of the rear end in the direction of a bottom bracket, wherein the torque axis of rotation can be located for each spring between the dropout and the bottom bracket.
  • the torque axis does not have to come to rest between the dropout and the bottom bracket. Only for the static rider weight (SAG, the pre-immersion of the suspension by the rider's weight), the instantaneous axis of rotation must be between the dropout and the bottom bracket. She can also move in front of the pedal.
  • SAG static rider weight
  • FIG. 1 shows a side view of a mountain bike with a bicycle frame according to the invention
  • Figure 2 a side view of the invention
  • FIG. 3 shows the bicycle frame shown in FIG. 2 with a rebound rear suspension
  • Figure 4 a schematic representation of a bicycle with the bicycle frame according to the invention when driving uphill
  • FIG. 5 is a schematic representation of a driving rads with the bicycle frame according to the invention when driving downhill.
  • FIG. 1 shows a bicycle with a bicycle frame according to the invention.
  • the bicycle frame according to the invention is in isolation, i. 2 shows a rear section 20 with respect to a main frame element 10 in a so-called spring-down state
  • FIG. 3 shows the rear section 20 with respect to the main frame element 10 in a so-called spring-loaded state.
  • the bicycle frame includes a main frame member 10.
  • the main frame member 10 is composed of a top tube 11, a fork tube 17, a down tube 12, a bottom bracket 16, a seat tube 23, and a stabilizer tube 15.
  • the top tube 11 is connected via the fork tube 17 with the down tube 12.
  • the down tube 12 is in turn connected via the bottom bracket 16 to the fork tube 13.
  • the fork tube 13 is connected directly to the top tube 11 and further via the stabilizing tube 13 to the top tube 11.
  • the main frame member 10 is substantially triangular.
  • a fork 70 is rotatably connected.
  • a head tube of the suspension fork 70 protrudes through the fork tube 17, and a Upper end of the head tube of the fork 70 protrudes from the fork tube 17.
  • a stem 71 is connected.
  • a front wheel 60 is rotatably connected to a dropout of the suspension fork 70.
  • the bicycle frame further comprises a rear construction 20.
  • the rear construction 20 is composed of two chain stays 21, two seat stays 22, a connecting stay 23 and a dropout 24.
  • the rear frame 20 is integral, that is integrally formed.
  • the two seat stays 21 merge into the two saddle struts 22 in the region of the dropout 24, that is to say in the region of the rearward bend of the rear frame 20.
  • the two chain stays 21 are connected by means of a connecting strut 23 with a seat stay 22.
  • the two chain stays 21 run together at the two ends facing the bottom bracket 16 in a later to be explained pivot bearing. From this pivot bearing in turn extends the connecting strut 23 to the seat post 22 shown in the figures behind.
  • the rear wheel 50 is drivable by means of a drive chain 72 in a known manner, wherein the drive chain is in operative connection with a chainring 77, which in turn with two cranks
  • the rear end 20 is pivotally connected to the main frame member 10 via a pivot lever 30 and a trailing arm 40.
  • the pivoting lever 30 is rotatably connected, for example, to the top tube 11 and / or to the saddle tube 13, that is generally to the main frame 10, by means of a first pivot lever pivot bearing 31.
  • Another end of the pivot lever 30 is rotatably connected by means of a second pivot lever pivot bearing 32 with the rear end 20, for example with the connecting struts 23 which connect the seat post 22 to the chain stay 21 opposite the dropout 24.
  • the trailing arm 40 has a bifurcated design in plan view and is connected to the rear link located on the left as well as to the right of a rear tire, so that it can be designed as a double link.
  • the pivot lever 30 is rotatably connected by means of a third pivot lever pivot bearing 33 rotatably connected to a spring / damper element 78, which is hereinafter abbreviated as damper element 78.
  • the damper element 78 is further rotatably connected by means of a pivot bearing 79 with a bottom of the top tube 11 verbun ⁇ .
  • the rear section 20 is also connected via the trailing arm 40 to the main frame element 10, and there in more detail to the seat tube 13.
  • One end of the trailing arm 40 is connected to the seat tube 23 above the bottom bracket 16 by means of a first articulation 41, which is designed as a first trailing arm bearing bearing 41.
  • Another, second end of the trailing arm 40 is by means of a second articulation 42, which is designed as a trailing arm bearing bearing 42, rotatably connected to the connecting strut 23 and thus indirectly connected to the chain stays 21.
  • the seat tube 13 has above the bottom bracket 16 a recess 13 'in the form of a guide recess 13', which serves to guide an outer surface of the trailing arm 40 upon rotation of the trailing arm 40.
  • the connecting strut 23 in the connection region with the trailing arm 40 also recesses 23 'in the form of guide grooves 23', which also serves a guide of the trailing arm 40 in a tilting or pivoting of the rear end 20 with respect to the main frame member 10.
  • the recesses 13 'and 23 1 will be discussed later.
  • a first connection line LI can be drawn in side view of the bicycle frame as a whole through the first and second pivot lever pivot bearings 31, 32 (with respect to the pivot lever 30) and through the two longitudinal link pivot bearings 41, 42 (with respect to the trailing arm 40) a second connecting line L2 are placed, which intersect at the point of intersection, that is, the so-called instantaneous rotational axis IC.
  • the connecting line LI runs as shown from the top front to the bottom rear (behind is contrary to the direction of travel of the bicycle) and that the second connecting line L2 from the torque axis IC falls to the front, ie opposite a Horziontal level lowers.
  • first longitudinal-direction steering-point bearing (the first joint) 41 with respect to the trailing arm 40 is mounted in advance in the direction of travel on the main frame element 10, and that the second longitudinal-direction steering-point bearing 42 is used to produce an articulated connection. tion with the rear end 20 to trailing (ie offset in the direction of travel lying back) is provided.
  • the scope of the invention results in preferred balance of forces and dynamic conditions, which are explained in many ways.
  • each suspension reacts differently due to the position of the torque rotation axis IC. If the path of the torque axis is different, the suspension also differs. Due to the specific design of the articulation points of the links and the alignment of the connecting line LI and especially the connecting line L2 and the arrangement of the axes of rotation for the trailing arm 40 with its leading joint, which is attached to the Hauptrahmenelernent 10 and with its trailing pivot 42, which at the rear is provided, results over conventional solutions an extremely high anti-squat. This ultimately results in a Raderhebungskurve, which points far back and thus absorbed much better. In addition, compared to conventional solutions with the same anti-squat values, a wheel suspension with less undesired pedal kickback due to tension on the chain during compression can be realized.
  • the pivot lever and the trailing arm 40 are first moved in the same direction, but then in opposite directions to each other during compression and rebound.
  • the two levers mentioned above move reciprocally relative to one another. This is not absolutely necessary as long as a track of the torque axis of rotation results, which falls from top / rear to front / bottom.
  • the torque rotation axis (the IC pole) moves in the direction of travel forward and thereby at least slightly down, which proves to be very positive for the suspension.
  • the solution according to the invention results in a high anti-squat in the footsteps. If the cyclist steps into the bump, the construction reacts with an increased anti-squat against power-consuming chassis luffing. Due to the articulated connection of the rear section 20 with the main frame element 10, the rear section 20 is pivotable between a rebound position, which is also referred to as a basic position (FIGS. 1, 2, 4 and 5), and a jounce position shown in FIG. In the pivoting or compression of the rear end 20 of the rear end 20 rotates about a so-called torque axis IC, which is also referred to as an instant center.
  • a so-called torque axis IC which is also referred to as an instant center.
  • the instantaneous rotational axis IC thereby changes its position as a function of the deflection of the rear section 20.
  • the instantaneous rotational axis IC results from the intersection of two connecting lines LI and L2.
  • the first connecting line LI is the connecting line of the first pivot lever pivot bearing 31 with the second pivot lever pivot bearing 32.
  • the second connecting line L2 results from a connecting line of the first longitudinal armature pivot bearing 41 with the second longitudinal armature pivot bearing 42.
  • the torque rotation axis IC is arranged in side view of the rim ring 51 of the rear wheel 50 and thus between the dropout 24 and the second trailing arm bearing 42. Furthermore, the instantaneous rotational axis IC is positioned above the chain stays 22 and above the bottom bracket 16. The instantaneous rotational axis IC is located in a side view approximately at the height of the upper orbit of the drive chain 72. The positioning of the torque axis IC in the region of the rim ring 51 has the consequence that the damper element 78 is subjected to a different force due to the pedaling when driving uphill than when driving downhill.
  • the horizontal distance of the torque rotation axis IC to the dropout 24 in the rebounded state is preferably between 34 cm and 40 cm.
  • the horizontal distance of the instantaneous rotational axis IC to the dropout 24 in the rebounded state is preferably between 32 cm and 38 cm.
  • the horizontal distance of the torque rotation axis IC to the dropout 24 in the rebounded state is preferably between 30 cm and 36 cm.
  • Figure 4 shows a bicycle with the bicycle frame according to the invention when driving uphill, in which the weight of the driver shown is displaced relatively far forward in the direction of the front wheel 60. From Figure 4 is seen- lent that the Lot, so the vertical vector, starting from the center of mass of the driver-bike system in the direction of the center of the earth, between the dropout and the instantaneous axis IC is arranged. The weight of the bike and the driver thus acts along this Lot. Due to the positioning of the solder behind the torque-rotation axis IC, the weight force causes the bicycle frame to be set up and thus rebound of the rear end 20 relative to the main frame element 10. Thus, the damper element 78 is subjected to a force such that the damper element 78 is elongated.
  • a bicycle equipped with the bicycle frame according to the invention consequently has altogether different spring properties when driving uphill than when driving downhill.
  • contradictory characteristics hardtail characteristic and fully characteristic
  • the bike having a hardtail characteristic when driving uphill and a fully-characteristic when driving downhill.
  • the vertical distance of the instantaneous rotational axis IC to the bottom bracket 16 remains substantially constant in side view when the rear end 20 is spring-loaded.
  • the guide depressions 13 1 and 23 'cause the second longitudinal pivot bearing 42 to lower, whereas the first longitudinal pivot bearing 41 remains essentially unchanged in its vertical height, so that the connecting line L2 lowers at the rear wheel 50 facing the end.
  • the torque rotation axis IC travels only a little in the direction of the bottom bracket 16, so that the vertical distance between the bottom bracket 16 and the instantaneous rotation axis IC is only slightly reduced.
  • the joints 31, 32, 41 and 42 are shown and described as hinges. However, the joints 31, 32, 41 and 42 may also be designed as bending joints.

Abstract

The invention relates to a bicycle frame with a main frame element (10) and a pivotally connected rear section (20). The bicycle frame is characterized by the following features: - the bicycle frame comprises a longitudinal control arm (40) which is rotatably connected to the main frame element (10) by means of a first joint (41); - the longitudinal control arm (40) is additionally at least indirectly connected to a chainstay (21) of the rear section (20) in a rotatable manner by means of a second joint (42); - a longitudinal control arm (40) is also provided which is connected to the main frame element (10) in an articulated manner via a longitudinal control arm rotary bearing (41) and to the rear section (20) via a second longitudinal control arm rotary bearing (42); - a connecting line (L2) which runs between the first rotary bearing (41) and the second rotary bearing (42) of the longitudinal control arm is oriented so as to run from the bottom at the front to the top at the back when viewed from the side; - and the first rotary bearing (41), via which the longitudinal control arm (40) is connected to the main frame element (10) in an articulated manner, is arranged in front of the second rotary bearing (42), via which the longitudinal control arm (40) is connected to the rear section (20) in an articulated manner, in the direction of travel when viewed from the side.

Description

Fahrradrahmen mit verschwenkbar gelagertem Hinterbau Bicycle frame with pivoting rear triangle
Die Erfindung betrifft einen Fahrradrahmen mit einem Hauptrahmenelernent und einem mit diesen schwenkbar verbundenen Hinterbau nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a bicycle frame with a Hauptrahmenelernent and a pivotally connected to these rear end according to the preamble of claim 1.
Mountainbikes oder sogenannte Bergfahrräder gibt es in zwei grundlegenden Ausführungen. Eine erste Ausführung weist einen mit einem Hauptrahmen starr verbundenen Hinterbau auf und wird als sogenanntes Hardtail bezeichnet. Bei Hardtails ist das Hinterrad des Fahrrades bezüglich des Fahrradrahmens nicht verschwenkbar und kann somit bezüglich des Fahrradrahmens nicht einfedern. Eine zweite Ausführung von Mountainbikes sind sogenannte vollgefederten Mountainbikes, oder kurz Fully's (Abkürzung für Füll Suspension Bikes) , bei denen der Hinterbau gelenkig mit dem Hauptrahmenelement verbunden ist, wobei ein Einfedern des Hinterbaus von einem Feder- /Dämpfungselement abgefedert und ein Ausfedern gedämpft wird. Folglich kann der Hinterbau bei einem Fully bezüglich des Hauptrahmenele- ments einfedern. Mountain bikes or so-called mountain bikes are available in two basic versions. A first embodiment has a rigidly connected to a main frame rear triangle and is referred to as a so-called hardtail. In hardtails, the rear wheel of the bicycle is not pivotable relative to the bicycle frame and thus can not deflect with respect to the bicycle frame. A second embodiment of mountain bikes are so-called full suspension mountain bikes, or short Fully's (short for Füll Suspension Bikes), in which the rear end is pivotally connected to the main frame member, a compression of the rear suspension by a spring / damping element cushioned and rebound damping is. Consequently, the rear suspension can deflect in a fully with respect to the Hauptrahmenele- element.
Ein grundlegender Vorteil bei den sogenannten Hardtails gegenüber vollgefederten Mountainbikes ist, dass Hardtails im Vergleich zu vollgefederten Mountainbikes verminderten Antriebseinflüssen unterliegen, da die über die Antriebs- kette auf das Hinterrad ausgeübte Kraft zu keinem Ein- federn des Hinterbaus führen kann. Hardtails weisen jedoch den Nachteil auf, dass diese einen verminderten Komfort aufweisen, da bei einem Einsatz im Gelände Stöße über das Hinterrad und über den Fahrradrahmen direkt auf den Fahrer übertragen werden. Vollgefederte Mountainbikes weisen demgegenüber den Vorteil auf, dass das Hinterrad aufgrund der schwenkbaren Verbindung des Hinterbaus mit dem Hauptrahmenelement ein- federn kann, so dass ein Fully einen erhöhten Komfort, eine erhöhte Traktion und darüber hinaus eine erhöhte Sicherheit beim Überfahren von Hindernissen aufweist. Stöße, die durch Überfahren von Hindernissen oder durch Sprünge verursacht werden, werden durch ein Einfedern des Hinterbaus abgemildert. Nachteilig bei den vollgefederten Mountainbikes ist jedoch, dass diese Antriebseinflüssen unterliegen, so dass eine von der Antriebskette übertragene Antriebskraft je nach Geometrie des Hinterbausystems zu einer Kontraktion des Feder- /Dämpferelements führen kann, so dass die Antriebsleistung nicht in Gänze für den Vortrieb genutzt werden kann. A fundamental advantage of the so-called hardtails over full-suspension mountain bikes is that hardtails In contrast to full-suspension mountain bikes reduced driving influences are subject, since the force exerted on the rear wheel via the drive chain force can lead to any springing of the rear end. However, hardtails have the disadvantage that they have a reduced comfort, since when used in the field shocks on the rear wheel and the bicycle frame are transmitted directly to the driver. Full-suspension mountain bikes have the advantage that the rear wheel due to the pivotal connection of the rear end with the main frame element can spring, so that a Fully increased comfort, increased traction and beyond increased safety when driving over obstacles. Impacts that are caused by overcoming obstacles or jumps, are mitigated by a compression of the rear end. A disadvantage of the full-suspension mountain bikes, however, is that they are subject to drive influences, so that a driving force transmitted by the drive chain can lead to a contraction of the spring / damper element, depending on the geometry of the rear suspension system, so that the drive power can not be used in its entirety for propulsion ,
Weiterhin soll ein Hinterbau beim Bergauffahren eine andere Charakteristik als beim Bergabfahren aufweisen. Beim Bergauffahren, im sogenannten Uphill, soll ein möglichst großer Anteil der Antriebsleistung für den Vortrieb ge- nutzt werden, so dass der Hinterbau bezüglich des Hauptrahmenelements beim Bergauffahren im Prinzip starr bleiben soll. Beim Bergabfahren, beim sogenannten Downhill, soll das Hinterbausystem jedoch sensibel auf Stöße vom Unter- grund reagieren und den zur Verfügung stehenden Federweg gut zur Verfügung stellen. Furthermore, a rear triangle when driving uphill should have a different characteristic than when driving downhill. When driving uphill, in the so-called uphill, as much propulsion power as possible is to be used for propulsion, so that the rear triangle should remain rigid with respect to the main frame element when driving uphill. When driving downhill, the so-called downhill, the rear end system should be sensitive to impacts from the react reasonably and provide the available travel well.
Aus der DE 10 2008 008 186 B4 ist ein Fahrradrahmen mit gefedertem Hinterbau bekannt, wobei der Fahrradrahmen ein Hauptrahmenelement und ein bezüglich des Hauptrahmenele- ments verschwenkbaren Hinterbau umfasst. Die Kettenstreben des Hinterbaus sind jeweils zweiteilig ausgestaltet, wobei erste Kettenstreben im Bereich des Tretlagers drehbar mit dem Hauptrahmenelement verbunden sind, und wobei zweite Kettenstreben über jeweils ein Drehgelenk mit den ersten Kettenstreben verbunden sind. Die Drehgelenke sind so in einem mittleren Bereich zwischen dem Tretlagergehäuse und einem Ausfallende des Hinterbaus angeordnet, dass die ersten Kettenstreben und die zweiten Kettenstreben in etwa die gleiche Länge aufweisen. Die Sattelstreben des Hinterbaus sind über einen Schwenkhebel mit dem Oberrohr des Hauptrahmenelernents verbunden, wobei der Schwenkhebel ferner über ein Dämpferelement mit dem Oberrohr verbunden ist, so dass eine Einfederung des Hinterbaus abgefedert und eine Ausfederung gedämpft verläuft. From DE 10 2008 008 186 B4 a bicycle frame with a sprung rear triangle is known, wherein the bicycle frame comprises a main frame element and a pivotable relative to the Hauptrahmenele- element rear triangle. The chainstays of the rear end are each configured in two parts, with first chainstays being rotatably connected to the main frame element in the area of the bottom bracket, and second chainstays being connected to the first chainstays via a respective pivot joint. The hinges are arranged in a middle region between the bottom bracket shell and a dropout end of the rear end structure such that the first chain stays and the second chain stays have approximately the same length. The saddle struts of the rear end are connected via a pivot lever with the top tube of the Hauptrahmenelernents, wherein the pivot lever is further connected via a damper element with the top tube, so that a compression of the rear suspension cushioned and a rebound damping.
Beim Fahrradrahmen gemäß der DE 10 2008 008 186 B4 befindet sich im ausgefedertem Zustand des Hinterbaus die so- genannte Momentdrehachse, um die der Hinterbau gegenüber dem Hauptrahmenelement drehbar ist, in Seitenansicht zwischen dem Tretlager und dem die ersten und die zweiten Kettenstreben verbindenden Drehgelenk in Fahrtrichtung des Fahrrads dem Felgenring vorgelagert. Dabei ergibt sich die Momentdrehachse aus dem Schnittpunkt der Verbindungslinie, die das Gelenk, mittels dem der Schwenkhebel mit dem Hauptrahmenelement verbunden ist, mit dem Gelenk, mittels dem der Hinterbau mit dem Schwenkhebel verbunden ist, verbindet, mit der Verbindungslinie, die das Gelenk, mit- tels dem die erste Kettenstrebe mit dem Hauptrahmenelement verbunden ist, mit dem Gelenk, mittels dem die erste Kettenstrebe mit der zweiten Kettenstrebe verbunden ist, verbindet. Beim Einfedern des Hinterbaus bezüglich des Hauptrahmenelements wandert die Momentdrehachse in Fahrtrichtung und in Richtung des Bodens, so dass sich der Vertikalabstand zwischen der Momentdrehachse und dem Tret- lagergehäuse vermindert. Die Verminderung des Abstandes der Momentdrehachse zum Tretlagergehäuse bzw. zum Boden, auf dem die zwei Laufräder aufliegen, bewirkt eine Verminderung des sogenannten Anti-Squat-Faktors . When bicycle frame according to DE 10 2008 008 186 B4 is in the rebounded state of the rear end, the so-called torque axis about which the rear frame relative to the main frame member is rotatable, in side view between the bottom bracket and the first and the second chain struts connecting pivot in the direction of travel of the bike ahead of the rim ring. In this case, the moment of rotation axis results from the intersection of the connecting line which connects the joint, by means of which the pivot lever is connected to the main frame element, with the joint, by means of which the rear frame is connected to the pivot lever, with the connecting line, which connects the joint - Tels the first chain stay is connected to the main frame member, with the joint, by means of which the first chain stay is connected to the second chain stay connects. During compression of the rear frame with respect to the main frame element, the torque axis of rotation moves in the direction of travel and in the direction of the bottom, so that the vertical distance between the torque rotation axis and the bottom bracket housing is reduced. The reduction of the distance of the torque axis of rotation to the bottom bracket shell or to the bottom, on which the two wheels rest, causes a reduction of the so-called anti-squat factor.
Ein Anti-Squat-Faktor von 100 % besagt, dass der Hinterbau keinen Antriebseinflüssen unterliegt, so dass eine An- triebsleistung in keiner Komprimierung des Dämpfers resultiert. Ein Anti-Squat-Faktor von weniger als 100 % besagt, dass ein Teil der Antriebsleistung in einer Komprimierung des Dämpferelements resultiert, so dass nicht die gesamte Antriebsleistung in Vortrieb des Fahrrades umgewandelt wird. Bei dem aus der DE 10 2008 008 186 B4 bekannten Fahrradrahmen wandert die Momentdrehachse beim Einfedern des Hinterbaus sowohl nach vorne in Fahrtrichtung als auch in Richtung Boden, so dass sich der Anti-Squat-Faktor während der Einfederung vermindert . Dies führt ferner zu einer verlangsamten Ausfederung nach Überfahren eines Hindernisses und somit zu einer verminderten Traktion. An anti-squat factor of 100% means that the rear triangle is not subject to drive influences, so that a drive output does not result in any compression of the damper. An anti-squat factor of less than 100% indicates that some of the drive power results in compression of the damper element, so that not all of the drive power is converted into propulsion of the bicycle. In the bicycle frame known from DE 10 2008 008 186 B4, the torque rotation axis during compression of the rear end moves both forward in the direction of travel and in the direction of the ground, so that the anti-squat factor decreases during the deflection. This also leads to a slower rebound after overcoming an obstacle and thus to a reduced traction.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Fahrradrahmens, der eine erhöhte An- triebsneutralität in der Ebene und beim Bergauffahren aufweist, eine erhöhte Traktion des Hinterreifens ermöglicht, und der ein sensibles Ansprechen eines Federelements beim Bergabfahren ermöglicht. Weiterhin ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Erhöhung der Stabilität des Fahrradrahmens . It is an object of the present invention to provide an improved bicycle frame having increased in-plane and uphill drive neutrality, allowing increased traction of the rear tire, and allowing sensitive response of a down-hill suspension element. There is still a goal The present invention increases the stability of the bicycle frame.
Im Wiegetritt (stehend pedalieren) reagiert eine Radauf- hängung vom Fahrrad normalerweise besonders sensibel und neigt zum kraftraubenden Antriebseinfluss durch Wippen. In pedaling (standing pedaling), a wheel suspension from the bicycle usually reacts particularly sensitively and tends to force-inducing drive influence by rockers.
Beim Wiegetritt des erfindungsgemäßen Fahrradrahmens wandert aufgrund der Vorverlagerung vom Schwerpunkt und der sich dadurch ändernden Radlasten die Momentandrehachse nach hinten und nach oben, so dass der Anti-Squat Faktor in diesem kritischen Bereich deutlich anwächst. Dadurch wird kraftraubendes Wiegetrittwippen effizient unterbunden. When teetering the bicycle frame according to the invention moves due to the forward displacement of the center of gravity and thereby changing wheel loads, the instantaneous rotational axis backwards and upwards, so that the anti-squat factor increases significantly in this critical area. As a result, power-consuming bouncing teetering is efficiently prevented.
Der erfindungsgemäße Fahrradrahmen umfasst einen Längs- lenker, der mittels eines ersten Gelenks mit dem Hauptrahmenelement drehbar verbundenen ist. Dieser Längslenker ist ferner zumindest mittelbar mittels eines zweiten Gelenks mit einer Kettenstrebe des Hinterbaus drehbar verbunden. Dabei sind der Schwenkhebel und der Längslenker derart angeordnet und derart drehbar mit dem Hauptrahmenelement und dem Hinterbau verbunden, dass eine Momentdrehachse, um den der Hinterbau gegenüber dem Hauptrahmenelement drehbar ist, in einem ausgefederten Zustand des Hinterbaus in Seitenansicht zwischen dem Ausfallende und dem zweiten Gelenk angeordnet ist. The bicycle frame according to the invention comprises a longitudinal handlebar which is rotatably connected to the main frame element by means of a first articulation. This trailing arm is further rotatably connected at least indirectly by means of a second joint with a chain stay of the rear end. In this case, the pivot lever and the trailing arm are arranged and rotatably connected to the main frame member and the rear triangle that a torque axis about which the rear frame relative to the main frame member is rotatable, arranged in a rebounded state of the rear end in side view between the dropout and the second joint is.
Da sich die Momentdrehachse zwischen dem Ausfallende und dem zweiten Gelenk befindet, weist der erfindungsgemäße Fahrradrahmen bei gleicher Höhe der Momentandrehachse einen deutlich erhöhten Anti-Squat-Faktor auf, ohne die bisherigen Nachteile wie übermäßigen Kettenzug beim Ein- federn in Kauf nehmen zu müssen. Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Fahrradrahmen beim Bergauffahren und beim Bergabfahren unterschiedliche Federeigenschaften auf. Beim Bergauffahren befindet sich das Lot, d.h. der senkrecht nach unten weisende Vektor vom Schwerpunkt des Fahrer- Fahrrad-Systems in Fahrtrichtung des Fahrrades gesehen hinter der Momentdrehachse, so dass die Gewichtskraft des Fahrers ein Ausfedern des Hinterbaus bewirkt, wodurch der Dämpfer ebenfalls ausgefedert/gelängt wird. Dies reduziert Antriebseinflüsse auf das Hinterbausystem, da das Dämpfer- element auf Zug belastet ist und somit beispielsweise Wiegebewegungen des Fahrers, die insbesondere beim sogenannten Wiegetritt unweigerlich auftreten, zu einer verminderten Komprimierung des Dämpferelementes führen, so dass die Antriebsleistung optimal in Vortrieb umgesetzt wird. Since the instantaneous rotational axis is located between the dropout and the second joint, the bicycle frame according to the invention has a significantly increased anti-squat factor at the same height of the instantaneous rotational axis without having to put up with the previous disadvantages such as excessive chain tension when springing in. In addition, the Bicycle frame according to the invention when driving uphill and when driving downhill different spring properties. When driving uphill is the Lot, ie the vertically downward vector seen from the center of gravity of the driver's bike system in the direction of the bicycle behind the torque axis, so that the weight of the driver causes rebound of the rear end, whereby the damper also rebounded / lengthened becomes. This reduces drive influences on the rear suspension system, since the damper element is loaded to train and thus, for example, weighing movements of the driver, which inevitably occur, in particular during the so-called pedaling, lead to a reduced compression of the damper element, so that the drive power is optimally converted into propulsion.
Beim Bergabfahren ändert sich die Geometrie dahingehend, dass sich das Lot vom Schwerpunkt des Fahrer-Fahrrad-Systems nach vorne in Fahrtrichtung verlagert, so dass das Lot in Fahrtrichtung vor der Momentdrehachse positioniert ist. Die Gewichtskraft bewirkt dann ein Einfedern des Hinterbaus und somit ein Einfedern des Dämpfers. Darüber hinaus werden Fahrbahnunebenheiten durch das Hinterbau- System sensibler ausgeglichen, da eine Fahrbahnerhebung ebenfalls zu einem Einfedern des Hinterbaus führt. When driving downhill, the geometry changes so that the solder moves from the center of gravity of the driver-bike system forward in the direction of travel, so that the solder is positioned in the direction of travel in front of the torque axis of rotation. The weight then causes a compression of the rear end and thus a compression of the damper. In addition, road bumps are compensated more sensitively by the rear suspension system, since a road lift also leads to compression of the rear end.
Vorzugsweise ist der Längslenker mit dem Sattelrohr des Hauptrahmenelements oberhalb eines Tretlagers drehbar verbunden. Weiterhin ist der Längslenker mit einer die Kettenstrebe und eine Sattelstrebe verbindenden Verbindungsstrebe drehbar verbunden. Preferably, the trailing arm is rotatably connected to the seat tube of the main frame member above a bottom bracket. Furthermore, the trailing arm is rotatably connected to a connecting strut connecting the chainstay and a seat post.
Vorzugsweise ist die Verbindungsstrebe mit den dem Tretlager zugewandten Enden der Kettenstreben verbunden. Vorzugsweise ist der Längslenker mittels des ersten Gelenks mit dem Sattelrohr und mittels des zweiten, hinteren Gelenks mit der Verbindungsstrebe drehbar verbunden, wobei das zweite Gelenk in Seitenansicht dem Felgenring in Fahrtrichtung vorgelagert ist. Preferably, the connecting strut is connected to the bottom bracket facing the ends of the chain stays. Preferably, the trailing arm is rotatably connected by means of the first hinge with the seat tube and by means of the second, rear hinge with the connecting strut, wherein the second hinge is mounted in front of the rim ring in the direction of travel.
Bei den drei zuletzt beschriebenen bevorzugten Ausführungen des Fahrradrahmens baut der Längslenker besonders kurz, so dass die Momentdrehachse in ihrer Höhe in der ersten Näherung unabhängig von der Einfederung ist. Bei genauer Betrachtung jedoch ergibt sich, dass die Moment- drehachse beim Ausfedern nach hinten wandert und dabei leicht ansteigt, und beim Einfedern im Gegensatz dazu nach vorne wandert und sich dabei leicht absenkt. Zudem wird der Abstand zwischen dem Sattelrohr und dem Hinterbau zwischen dem Sattelrohr und der Verbindungsstrebe am kleinsten, so dass durch eine entsprechende Verbindung der Längslenker in seiner Längsausdehnung minimiert ist. Aufgrund der Kompaktheit des Längslenkers weist dieser eine erhöhte Stabilität auf, da der Längslenker verminderten Drehmomenten ausgesetzt ist. Darüber hinaus kann durch eine entsprechende Ausgestaltung des Hinterbaus dieser besonders stabil ausgeführt sein, da die Sattelstrebe, die Kettenstreben und die Verbindungsstrebe integral als Drei- eck ausgestaltet sein können, so dass diese eine Einheit bilden. Folglich sind durch eine entsprechende Ausgestaltung sowohl der Hinterbau als auch der Längslenker besonders stabil . Weiterhin ist es durch eine entsprechende Anordnung des Längslenkers und durch eine entsprechende Verbindung des Längslenkers mit der Verbindungsstrebe möglich, den Längs- lenker oberhalb der Sattelstreben zu positionieren, so dass die Momentdrehachse bezüglich des Bodens und bezüg- lieh des Tretlagergehäuses hoch angeordnet ist, so dass der Anti-Squat-Faktor erhöht ist. In the three last-described preferred embodiments of the bicycle frame, the trailing arm builds particularly short, so that the moment of rotation in height in the first approximation is independent of the deflection. On closer examination, however, it can be seen that the momentum axis travels rearward during rebounding and thereby rises slightly, while on the contrary it moves forwards during the compression and thus lowers slightly. In addition, the distance between the seat tube and the rear triangle between the seat tube and the connecting strut is the smallest, so that is minimized by a corresponding connection of the trailing arm in its longitudinal extent. Due to the compactness of the trailing arm, this has an increased stability, since the trailing arm is exposed to reduced torques. In addition, it can be carried out by a corresponding configuration of the rear end of this particularly stable, since the seat post, the chain stays and the connecting strut can be integrally designed as a triangle, so that they form a unit. Consequently, by a corresponding embodiment, both the rear triangle and the trailing arm are particularly stable. Furthermore, it is possible by an appropriate arrangement of the trailing arm and by a corresponding connection of the trailing arm with the connecting strut to position the longitudinal handlebar above the seat stays, so that the torque axis of rotation with respect to the ground and relative lent of the bottom bracket shell is high, so that the anti-squat factor is increased.
Obgleich bei der Einfederung des Hinterbaus ein vertikaler Abstand der Momentdrehachse zu dem Tretlager in Seitenansicht in erster Näherung wesentlich konstant bleiben kann, ergibt sich als besonderer Vorteil im Rahmen der Erfindung, dass diese entsprechende Bahn, auf der sich die Momentdrehachse bewegt, beim Einfedern mit abnehmender Krümmung nach vorne wandert und sich dabei nach unten senkt . Although a vertical distance of the torque axis of rotation to the bottom bracket in first approximation can remain substantially constant during the deflection of the rear axle, it is a particular advantage within the scope of the invention that this corresponding track, on which the torque axis moves, with decreasing Curvature moves forward and lowers down.
Dies hat den Vorteil, dass der Anti-Squat-Faktor durch das Einfedern des Hinterbaus wie bei bisherigen Radaufhängung nicht oder nicht wesentlich reduziert wird, sondern auf hohem Niveau verbleibt, so dass der Anti-Squat-Faktor niemals negative Werte annimmt. This has the advantage that the anti-squat factor is not or not significantly reduced by the compression of the rear triangle as in previous suspension, but remains at a high level, so that the anti-squat factor never takes negative values.
Mit steigender Einfederung der Hinterbaus bezüglich des Hauptrahmenelernents verringert sich der vertikale Abstand der Momentdrehachse zum Tretlager (in Seitenansicht) . With increasing deflection of the rear frame with respect to the Hauptrahmenelernents reduces the vertical distance of the torque axis of rotation to the bottom bracket (in side view).
Dies hat den Vorteil, dass sich mit der Einfederung des Hinterbaus der Anti-Squat-Faktor in erster Näherung unver- ändert bleibt, im konkreten jedoch fällt. This has the advantage that the anti-squat factor remains as a first approximation unchanged with the deflection of the rear section, but falls in concrete terms.
Vorzugsweise befindet sich die Momentdrehachse unabhängig von der Einfederung des Hinterbaus stets oberhalb des Tretlagers . Preferably, the torque axis is always independent of the deflection of the rear end above the bottom bracket.
Dies hat den Vorteil, dass sich der Anti-Squat-Faktor unabhängig von der Einfederbewegung des Hinterbaus nicht stark reduziert. Vorzugsweise verschiebt sich die Momentdrehachse durch Einfedern des Hinterbaus horizontal in Richtung eines Tretlagers, wobei sich die Momentdrehachse für jede Ein- federung zwischen dem Ausfallende und dem Tretlager befin- den kann. Allerdings muss die Momentdrehachse nicht zwischen dem Ausfallende und dem Tretlager zu liegen kommen. Lediglich beim statischen Fahrergewicht (SAG, das Vorabeintauchen der Federung durch das Fahrergewicht) muss die Momentandrehachse sich zwischen dem Ausfallende und dem Tretlager befinden. Sie kann sich auch vor das Tretläge bewegen. This has the advantage that the anti-squat factor is not greatly reduced, regardless of the compression movement of the rear triangle. Preferably, the momentum axis shifts horizontally by compression of the rear end in the direction of a bottom bracket, wherein the torque axis of rotation can be located for each spring between the dropout and the bottom bracket. However, the torque axis does not have to come to rest between the dropout and the bottom bracket. Only for the static rider weight (SAG, the pre-immersion of the suspension by the rider's weight), the instantaneous axis of rotation must be between the dropout and the bottom bracket. She can also move in front of the pedal.
Dies hat den Vorteil, dass durch die lediglich kleine Verlagerung der Momentdrehachse der Anti-Squat-Faktor auf einem hohen Niveau verbleiben kann. This has the advantage that the anti-squat factor can remain at a high level due to the only small displacement of the torque axis.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen: Figur 1 : eine Seitenansicht eines Mountainbikes mit einem erfindungsgemäßen Fahrradrahmen; The invention will be explained in more detail with reference to drawings. 1 shows a side view of a mountain bike with a bicycle frame according to the invention;
Figur 2 : eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Figure 2: a side view of the invention
Fahrradrahmens mit ausgefedertem Hinter- bau;  Bicycle frame with spring-loaded rear construction;
Figur 3 : der in Figur 2 dargestellte Fahrradrahmen mit eingefedertem Hinterbau; Figur 4 : eine schematische Darstellung eines Fahrrads mit dem erfindungsgemäßen Fahrradrahmen beim Bergauffahren; und FIG. 3 shows the bicycle frame shown in FIG. 2 with a rebound rear suspension; Figure 4: a schematic representation of a bicycle with the bicycle frame according to the invention when driving uphill; and
Figur 5 : eine schematische Darstellung eines Fahr- rads mit dem erfindungsgemäßen Fahrradrahmen beim Bergabfahren. FIG. 5 is a schematic representation of a driving rads with the bicycle frame according to the invention when driving downhill.
In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Be- zugszeichen gleiche Bauteile bzw. gleiche Merkmale, so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, wodurch eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. In the following description, like reference numerals designate like components or like features, so that a description made with respect to a figure with respect to a component also applies to the other figures, whereby a repetitive description is avoided.
Figur 1 zeigt ein Fahrrad mit einem erfindungsgemäßen Fahrradrahmen. In den Figuren 2 und 3 ist der erfindungs- gemäße Fahrradrahmen in Alleinstellung, d.h. ohne Anbau- teile dargestellt, wobei in Figur 2 ein Hinterbau 20 be- züglich eines Hauptrahmenelements 10 in einem sogenannten ausgefederten Zustand dargestellt ist, und wobei in Figur 3 der Hinterbau 20 bezüglich des Hauptrahmenelements 10 in einem sogenannten eingefederten Zustand dargestellt ist. Der Fahrradrahmen umfasst ein Hauptrahmenelement 10. Das Hauptrahmenelement 10 setzt sich aus einem Oberrohr 11, einem Gabelrohr 17, einem Unterrohr 12, einem Tretlager 16, einem Sattelrohr 23 und einem Stabilisierungsrohr 15 zusammen. Das Oberrohr 11 ist über das Gabelrohr 17 mit dem Unterrohr 12 verbunden. Das Unterrohr 12 ist wiederum über das Tretlager 16 mit dem Gabelrohr 13 verbunden. Das Gabelrohr 13 ist direkt mit dem Oberrohr 11 und weiterhin über das Stabilisierungsrohr 13 mit dem Oberrohr 11 verbunden. In Seitenansicht ist das Hauptrahmenelement 10 im Wesentlichen dreieckförmig . FIG. 1 shows a bicycle with a bicycle frame according to the invention. In FIGS. 2 and 3, the bicycle frame according to the invention is in isolation, i. 2 shows a rear section 20 with respect to a main frame element 10 in a so-called spring-down state, and FIG. 3 shows the rear section 20 with respect to the main frame element 10 in a so-called spring-loaded state. The bicycle frame includes a main frame member 10. The main frame member 10 is composed of a top tube 11, a fork tube 17, a down tube 12, a bottom bracket 16, a seat tube 23, and a stabilizer tube 15. The top tube 11 is connected via the fork tube 17 with the down tube 12. The down tube 12 is in turn connected via the bottom bracket 16 to the fork tube 13. The fork tube 13 is connected directly to the top tube 11 and further via the stabilizing tube 13 to the top tube 11. In side view, the main frame member 10 is substantially triangular.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist mit dem Gabelrohr 17 eine Federgabel 70 drehbar verbindbar. Dabei ragt ein Steuerrohr der Federgabel 70 durch das Gabelrohr 17, und ein oberes Ende des Steuerrohrs der Federgabel 70 ragt aus dem Gabelrohr 17 heraus. Mit diesem aus dem Gabelrohr 17 herausragenden Ende des Steuerrohrs der Federgabel 70 ist ein Vorbau 71 verbunden. Ein Vorderrad 60 ist mit einem Ausfallende der Federgabel 70 drehbar verbunden. As can be seen from Figure 1, with the fork tube 17, a fork 70 is rotatably connected. In this case, a head tube of the suspension fork 70 protrudes through the fork tube 17, and a Upper end of the head tube of the fork 70 protrudes from the fork tube 17. With this projecting from the fork tube 17 end of the head tube of the fork 70, a stem 71 is connected. A front wheel 60 is rotatably connected to a dropout of the suspension fork 70.
Der Fahrradrahmen umfasst ferner einen Hinterbau 20. Der Hinterbau 20 setzt sich aus zwei Kettenstreben 21, zwei Sattelstreben 22, einer Verbindungsstrebe 23 und einem Ausfallende 24 zusammen. In dem dargestellten Ausführungs- beispiel ist der Hinterbau 20 integral, das heißt einstückig ausgebildet. Die zwei Sattelstreben 21 gehen im Bereich des Ausfallendes 24, das heißt im Bereich der hinteren Biegung des Hinterbaus 20 in die zwei Sattel- streben 22 über. The bicycle frame further comprises a rear construction 20. The rear construction 20 is composed of two chain stays 21, two seat stays 22, a connecting stay 23 and a dropout 24. In the illustrated embodiment, the rear frame 20 is integral, that is integrally formed. The two seat stays 21 merge into the two saddle struts 22 in the region of the dropout 24, that is to say in the region of the rearward bend of the rear frame 20.
Weiterhin ist aus den Figuren ersichtlich, dass die zwei Kettenstreben 21 mittels der einen Verbindungsstrebe 23 mit einer Sattelstrebe 22 verbunden sind. Dabei laufen die zwei Kettenstreben 21 an den beiden dem Tretlager 16 zugewandten Enden in einem später noch zu erläuternden Drehlager zusammen. Von diesem Drehlager erstreckt sich wiederum die Verbindungsstrebe 23 zu der in den Figuren hinten dargestellten Sattelstrebe 22. Furthermore, it can be seen from the figures that the two chain stays 21 are connected by means of a connecting strut 23 with a seat stay 22. The two chain stays 21 run together at the two ends facing the bottom bracket 16 in a later to be explained pivot bearing. From this pivot bearing in turn extends the connecting strut 23 to the seat post 22 shown in the figures behind.
Aus Figur 1 ist ersichtlich, dass ein Hinterrad 50, das einen Felgenring 51 aufweist, drehbar an dem AusfallendeFrom Figure 1 it can be seen that a rear wheel 50 having a rim ring 51 is rotatably mounted on the dropout
24 des Hinterbaus 20 befestigt ist. Das Hinterrad 50 ist mittels einer Antriebskette 72 auf bekannte Art und Weise antreibbar, wobei die Antriebskette mit einem Kettenblatt 77 in Wirkverbindung steht, das wiederum mit zwei Kurbeln24 of the rear end 20 is attached. The rear wheel 50 is drivable by means of a drive chain 72 in a known manner, wherein the drive chain is in operative connection with a chainring 77, which in turn with two cranks
25 und daran befestigten Pedalen 76 in Drehverbindung steht . Der Hinterbau 20 ist mit dem Hauptrahmenelement 10 über einen Schwenkhebel 30 und über einen Längslenker 40 schwenkbar verbunden. Der Schwenkhebel 30 ist dabei beispielsweise mit dem Oberrohr 11 und/oder mit dem Sattel - rohr 13, also allgemein mit dem Hauptrahmen 10, mittels eines ersten Schwenkhebeldrehlagers 31 drehbar verbunden. Ein weiteres Ende des Schwenkhebels 30 ist mittels eines zweiten Schwenkhebeldrehlagers 32 mit dem Hinterbau 20 drehbar verbunden, beispielsweise mit den Verbindungs- streben 23, die gegenüberliegend zum Ausfallende 24 die Sattelstrebe 22 mit der Kettenstrebe 21 verbinden. Dabei ist natürlich ersichtlich, dass der Längslenker 40 in Draufsicht gabelförmig gestaltet und mit dem links wie rechts von einem Hinterreifen befindlichen Hinterbau ver- bunden ist, insoweit also als Doppellenker ausgebildet sein kann. Weiterhin ist der Schwenkhebel 30 mittels eines dritten Schwenkhebeldrehlagers 33 drehbar mit einem Feder- /Dämpferelement 78, das im Folgenden abgekürzt als Dämpferelement 78 bezeichnet wird, drehbar verbunden. Das Dämpferelement 78 ist weiterhin mittels eines Drehlagers 79 drehbar mit einer Unterseite des Oberrohrs 11 verbun¬ den. Durch Einfedern des Hinterbaus 20 bezüglich des Hauptrahmenelements 10 wird das Dämpferelement 78 folglich komprimiert (siehe Figur 3) , und durch Ausfedern des Hin- terbaus 20 wird das Dämpferelement 78 gelängt bzw. extrahiert . 25 and attached pedals 76 is in rotary connection. The rear end 20 is pivotally connected to the main frame member 10 via a pivot lever 30 and a trailing arm 40. The pivoting lever 30 is rotatably connected, for example, to the top tube 11 and / or to the saddle tube 13, that is generally to the main frame 10, by means of a first pivot lever pivot bearing 31. Another end of the pivot lever 30 is rotatably connected by means of a second pivot lever pivot bearing 32 with the rear end 20, for example with the connecting struts 23 which connect the seat post 22 to the chain stay 21 opposite the dropout 24. Of course, it can be seen that the trailing arm 40 has a bifurcated design in plan view and is connected to the rear link located on the left as well as to the right of a rear tire, so that it can be designed as a double link. Furthermore, the pivot lever 30 is rotatably connected by means of a third pivot lever pivot bearing 33 rotatably connected to a spring / damper element 78, which is hereinafter abbreviated as damper element 78. The damper element 78 is further rotatably connected by means of a pivot bearing 79 with a bottom of the top tube 11 verbun ¬ . By compression of the rear end 20 with respect to the main frame element 10, the damper element 78 is consequently compressed (see FIG. 3), and the rebound element 78 is lengthened or extracted by rebounding of the rear end 20.
Wie bereits oben erwähnt, ist der Hinterbau 20 ferner über den Längslenker 40 mit dem Hauptrahmenelement 10, und dort im Genaueren mit dem Sattelrohr 13 verbunden. Ein Ende des Längslenkers 40 ist mittels eines ersten Gelenks 41, das als erstes Längslenkerdrehlager 41 ausgebildet ist, mit dem Sattelrohr 23 oberhalb des Tretlagers 16 verbunden. Ein weiteres, zweites Ende des Längslenkers 40 ist mittels eines zweiten Gelenks 42, das als Längslenkerdrehlager 42 ausgebildet ist, mit der Verbindungsstrebe 23 und somit mittelbar mit den Kettenstreben 21 drehbar verbunden. Das Sattelrohr 13 weist oberhalb des Tretlagers 16 eine Aus- sparung 13' in Form einer Führungsvertiefung 13' auf, die zur Führung einer Außenfläche des Längslenkers 40 bei einer Drehung des Längslenkers 40 dient. Gleichfalls weist die Verbindungsstrebe 23 im Verbindungsbereich mit dem Längslenker 40 ebenfalls Aussparungen 23 ' in Form von Führungsvertiefungen 23' auf, die ebenfalls einer Führung des Längslenkers 40 bei einem Verkippen bzw. Verschwenken des Hinterbaus 20 bezüglich des Hauptrahmenelements 10 dient. Auf die genaue Funktionalität der Aussparungen 13' und 231 wird später noch eingegangen. As already mentioned above, the rear section 20 is also connected via the trailing arm 40 to the main frame element 10, and there in more detail to the seat tube 13. One end of the trailing arm 40 is connected to the seat tube 23 above the bottom bracket 16 by means of a first articulation 41, which is designed as a first trailing arm bearing bearing 41. Another, second end of the trailing arm 40 is by means of a second articulation 42, which is designed as a trailing arm bearing bearing 42, rotatably connected to the connecting strut 23 and thus indirectly connected to the chain stays 21. The seat tube 13 has above the bottom bracket 16 a recess 13 'in the form of a guide recess 13', which serves to guide an outer surface of the trailing arm 40 upon rotation of the trailing arm 40. Likewise, the connecting strut 23 in the connection region with the trailing arm 40 also recesses 23 'in the form of guide grooves 23', which also serves a guide of the trailing arm 40 in a tilting or pivoting of the rear end 20 with respect to the main frame member 10. On the exact functionality of the recesses 13 'and 23 1 will be discussed later.
Wie sich insbesondere aus der Darstellung gemäß Figuren 1 und 2 ergibt, kann in Seitenansicht auf den Fahrradrahmen insgesamt durch das erste und zweite Schwenkhebeldrehlager 31, 32 (bezüglich des Schwenkhebels 30) eine erste Verbin- dungslinie LI gezogen werden und durch die beiden Längs- lenkerdrehlager 41, 42 (bezüglich des Längslenkers 40) eine zweite Verbindungslinie L2 gelegt werden, die sich in dem Schnittpunkt, das heißt der sogenannten Momentdrehachse IC, schneiden. Wichtig ist dabei im Rahmen der Er- findung, dass die Verbindungslinie LI gemäß Darstellung von vorne oben nach hinten unten verläuft (hinten heißt entgegen der Fahrtrichtung des Fahrrads) und dass die zweite Verbindungslinie L2 von der Momentdrehachse IC nach vorne hin abfällt, sich also gegenüber einer Horziontal- ebene absenkt. Ferner ist wichtig, dass das erste Längs- lenkerdrehlager (das erste Gelenk) 41 bezüglich des Längslenkers 40 in Fahrtrichtung vorlaufend am Hauptrahmenelement 10 angebracht ist, und dass das zweite Längslen- kerdrehlager 42 zur Herstellung einer gelenkigen Verbin- dung mit dem Hinterbau 20 dazu nachlaufend (also in Fahrtrichtung nach hinten versetzt liegend) vorgesehen ist. Dadurch ergeben sich die Rahmen der Erfindung bevorzugte Kräfteverhältnisse wie dynamischen Verhältnisse, die viel- fach erläutert sind. As can be seen in particular from the illustration according to FIGS. 1 and 2, a first connection line LI can be drawn in side view of the bicycle frame as a whole through the first and second pivot lever pivot bearings 31, 32 (with respect to the pivot lever 30) and through the two longitudinal link pivot bearings 41, 42 (with respect to the trailing arm 40) a second connecting line L2 are placed, which intersect at the point of intersection, that is, the so-called instantaneous rotational axis IC. It is important in the context of the invention that the connecting line LI runs as shown from the top front to the bottom rear (behind is contrary to the direction of travel of the bicycle) and that the second connecting line L2 from the torque axis IC falls to the front, ie opposite a Horziontal level lowers. Furthermore, it is important that the first longitudinal-direction steering-point bearing (the first joint) 41 with respect to the trailing arm 40 is mounted in advance in the direction of travel on the main frame element 10, and that the second longitudinal-direction steering-point bearing 42 is used to produce an articulated connection. tion with the rear end 20 to trailing (ie offset in the direction of travel lying back) is provided. As a result, the scope of the invention results in preferred balance of forces and dynamic conditions, which are explained in many ways.
Allgemein kann angemerkt werden, dass jede Radaufhängung aufgrund der Lage der Momentdrehachse IC unterschiedlich reagiert. Unterscheidet sich die Bahn der Momentdrehachse, unterscheidet sich somit auch die Radaufhängung. Durch die spezifische Ausgestaltung der Anlenkpunkte der Lenker und der Ausrichtung der Verbindungslinie LI und vor allem der Verbindungslinie L2 sowie die Anordnung der Drehachsen für den Längslenker 40 mit seinem vorlaufenden Gelenk, welches am Hauptrahmenelernent 10 angebracht ist und mit seinem nachlaufenden Drehgelenk 42, welches am Hinterbau vorgesehen ist, ergibt sich gegenüber herkömmlichen Lösungen ein extrem hoher Anti-Squat. Dadurch ergibt sich letztlich eine Raderhebungskurve, die weit nach hinten weist und dadurch erheblich besser absorbiert. Zudem lässt sich dadurch gegenüber herkömmlichen Lösungen bei gleichen Anti-Squat-Werten eine Radaufhängung mit weniger unerwünschtem Pedalrückschlag aufgrund von Zug an der Kette beim Einfedern realisieren. Generally, it can be noted that each suspension reacts differently due to the position of the torque rotation axis IC. If the path of the torque axis is different, the suspension also differs. Due to the specific design of the articulation points of the links and the alignment of the connecting line LI and especially the connecting line L2 and the arrangement of the axes of rotation for the trailing arm 40 with its leading joint, which is attached to the Hauptrahmenelernent 10 and with its trailing pivot 42, which at the rear is provided, results over conventional solutions an extremely high anti-squat. This ultimately results in a Raderhebungskurve, which points far back and thus absorbed much better. In addition, compared to conventional solutions with the same anti-squat values, a wheel suspension with less undesired pedal kickback due to tension on the chain during compression can be realized.
Interessant ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch, dass der Schwenkhebel und der Längslenker 40 beim Ein- und Ausfedern zuerst gleichsinnig, dann aber gegensinnig zueinander bewegt werden. Mit anderen Worten bewegen sich die beiden vorstehend genannten Hebel zueinander reziprok. Dies ist nicht zwingend notwendig, so lange sich eine Bahn der Momentdrehachse ergibt, die von oben/hinten nach vorne/unten abfällt. Dabei wandert die Momentdrehachse (der IC-Pol) in Fahrtrichtung gesehen nach vorne und dabei zumindest leicht nach unten, was sich für die Radaufhängung als ausgesprochen positiv erweist. It is also interesting in the context of the present invention that the pivot lever and the trailing arm 40 are first moved in the same direction, but then in opposite directions to each other during compression and rebound. In other words, the two levers mentioned above move reciprocally relative to one another. This is not absolutely necessary as long as a track of the torque axis of rotation results, which falls from top / rear to front / bottom. The torque rotation axis (the IC pole) moves in the direction of travel forward and thereby at least slightly down, which proves to be very positive for the suspension.
Somit kann insgesamt festgehalten werden, dass sich durch die erfindungsgemäße Lösung ein hoher Anti-Squat im Wiegetritt ergibt. Geht der Fahrradfahrer in den Wiegetritt, reagiert die Konstruktion mit einem erhöhten Anti-Squat gegen kraftraubendes Fahrwerkwippen. Aufgrund der gelenkigen Verbindung des Hinterbaus 20 mit dem Hauptrahmenelement 10 ist der Hinterbau 20 zwischen einer Ausfederposition, die auch als Grundposition bezeichnet wird (Figuren 1, 2, 4 und 5) und einer in Figur 3 dargestellten Einfederposition verschwenkbar . Bei dem Verschwenken bzw. Einfedern des Hinterbaus 20 dreht der Hinterbau 20 um eine sogenannte Momentdrehachse IC, die auch als Instant Center bezeichnet wird. Die Momentdrehachse IC verändert dabei ihre Position in Abhängigkeit von der Einfederung des Hinterbaus 20. Die Momentdrehachse IC ergibt sich dabei aus dem Schnittpunkt von zwei Verbindungslinien LI und L2. Die erste Verbindungslinie LI ist dabei die Verbindungslinie des ersten Schwenkhebeldrehlagers 31 mit dem zweiten Schwenkhebeldrehlager 32. Die zweite Verbindungslinie L2 ergibt sich durch einer Verbin- dungslinie des ersten Längslenkerdrehlagers 41 mit dem zweiten Längslenkerdrehlager 42. Thus, it can be stated as a whole that the solution according to the invention results in a high anti-squat in the footsteps. If the cyclist steps into the bump, the construction reacts with an increased anti-squat against power-consuming chassis luffing. Due to the articulated connection of the rear section 20 with the main frame element 10, the rear section 20 is pivotable between a rebound position, which is also referred to as a basic position (FIGS. 1, 2, 4 and 5), and a jounce position shown in FIG. In the pivoting or compression of the rear end 20 of the rear end 20 rotates about a so-called torque axis IC, which is also referred to as an instant center. The instantaneous rotational axis IC thereby changes its position as a function of the deflection of the rear section 20. The instantaneous rotational axis IC results from the intersection of two connecting lines LI and L2. The first connecting line LI is the connecting line of the first pivot lever pivot bearing 31 with the second pivot lever pivot bearing 32. The second connecting line L2 results from a connecting line of the first longitudinal armature pivot bearing 41 with the second longitudinal armature pivot bearing 42.
Für einen hohen sogenannten Anti-Squat-Faktor ist ein bezüglich des Tretlagers 16 hoch positionierte und mög- liehst weit nach hinten positionierte Momentdrehachse IC vorteilhaft. Denn umso weiter hinten zwischen dem Ausfallende 24 und dem Tretlager 16 und umso weiter oben bezüglich des Tretlagers 16 die Momentdrehachse IC angeordnet ist, desto mehr führt eine über den Hinterreifen 50 ausgeübte Kraft zu einer Längung des Dämpferelements 78, so dass das Dämpferelement 78 durch das Pedalieren nicht komprimiert wird, so dass keine Antriebsleistung in eine Komprimierung des Dämpferelements 78 umgewandelt wird und somit verpufft. Aus Figur 1 ist ersichtlich, dass im ausgefederten Zustand des Hinterbaus 20 die Momentdrehachse IC in Seitenansicht auf den Felgenring 51 des Hinterrades 50 und somit zwischen dem Ausfallende 24 und dem zweiten Längslenkerdrehlager 42 angeordnet ist. Weiterhin ist die Momentdrehachse IC oberhalb der Kettenstreben 22 und oberhalb des Tretlagers 16 positioniert. Die Momentdrehachse IC befindet sich in Seitenansicht in etwa auf der Höhe der oberen Umlaufbahn der Antriebskette 72. Die Positionierung der Momentdrehachse IC im Bereich des Felgenrings 51 hat zur Folge, dass das Dämpferelement 78 durch das Pedalieren beim Bergauffahren anders kraftbeaufschlagt wird als beim Bergabfahren. For a high so-called anti-squat factor with respect to the bottom bracket 16 is highly positioned and possible lent far back positioned torque axis IC advantageous. Because the farther back between the dropout 24 and the bottom bracket 16 and the further above with respect to the bottom bracket 16, the torque axis IC is arranged, the more leads one on the rear tire 50 force to elongate the damper element 78, so that the damper element 78 is not compressed by the pedaling, so that no drive power is converted into a compression of the damper element 78 and thus fizzle. From Figure 1 it can be seen that in the rebounded state of the rear end 20, the torque rotation axis IC is arranged in side view of the rim ring 51 of the rear wheel 50 and thus between the dropout 24 and the second trailing arm bearing 42. Furthermore, the instantaneous rotational axis IC is positioned above the chain stays 22 and above the bottom bracket 16. The instantaneous rotational axis IC is located in a side view approximately at the height of the upper orbit of the drive chain 72. The positioning of the torque axis IC in the region of the rim ring 51 has the consequence that the damper element 78 is subjected to a different force due to the pedaling when driving uphill than when driving downhill.
Wenn der Fahrradrahmen für 29 Zoll Laufräder ausgebildet ist, dass beträgt der horizontale Abstand der Momentdrehachse IC zum Ausfallende 24 im ausgefedertem Zustand vorzugsweise zwischen 34 cm und 40 cm. Wenn der Fahrradrahmen für 27,5 Zoll Laufräder ausgebildet ist, dass beträgt der horizontale Abstand der Momentdrehachse IC zum Ausfallende 24 im ausgefedertem Zustand vorzugsweise zwischen 32 cm und 38 cm. Wenn der Fahrradrahmen für 26 Zoll Laufräder ausgebildet ist, dass beträgt der horizontale Abstand der Momentdrehachse IC zum Ausfallende 24 im ausgefedertem Zustand vorzugsweise zwischen 30 cm und 36 cm. When the bicycle frame is formed for 29 inch wheels, the horizontal distance of the torque rotation axis IC to the dropout 24 in the rebounded state is preferably between 34 cm and 40 cm. When the bicycle frame is designed for 27.5 inch wheels, the horizontal distance of the instantaneous rotational axis IC to the dropout 24 in the rebounded state is preferably between 32 cm and 38 cm. When the bicycle frame is designed for 26 inch wheels, the horizontal distance of the torque rotation axis IC to the dropout 24 in the rebounded state is preferably between 30 cm and 36 cm.
Figur 4 zeigt ein Fahrrad mit dem erfindungsgemäßen Fahrradrahmen beim Bergauffahren, bei der das Gewicht des dargestellten Fahrers relativ weit nach vorne in Richtung des Vorderrades 60 verlagert ist. Aus Figur 4 ist ersieht- lieh, dass das Lot, also der senkrechte Vektor ausgehend vom Massenschwerpunkt des Fahrer-Fahrrad-Systems in Richtung Erdmittelpunkt, zwischen dem Ausfallende und der Momentdrehachse IC angeordnet ist. Die Gewichtskraft des Fahrrads und des Fahrers wirkt also entlang dieses Lots . Aufgrund der Positionierung des Lots hinter der Moment - drehachse IC bewirkt die Gewichtskraft ein Aufstellen des Fahrradrahmens und somit ein Ausfedern des Hinterbaus 20 bezüglich des Hauptrahmenelernents 10. Folglich wird das Dämpferelement 78 derart kraftbeaufschlagt, dass das Dämpferelement 78 gelängt wird. Über die Antriebskurbeln 75 eingebrachte Kräfte, die normalerweise zu einer Kontraktion des Dämpferelements 78 führen würden, können somit kompensiert werden, so dass das Fahrrad mit dem erfin- dungsgemäßen Fahrradrahmen beim Bergauffahren eine sehr hohe Antriebsneutralität aufweist, da das Dämpferelement 78 durch das Pedalieren nicht oder vermindert komprimiert wird. Folglich weist das mit dem erfindungsgemäßen Fahrradrahmen ausgestattete Fahrrad beim Bergauffahren eine sogenannte Hardtail-Charakteristik auf, da der Hinterbau 20 annähernd keine Antriebseinflüsse aufweist. Figure 4 shows a bicycle with the bicycle frame according to the invention when driving uphill, in which the weight of the driver shown is displaced relatively far forward in the direction of the front wheel 60. From Figure 4 is seen- lent that the Lot, so the vertical vector, starting from the center of mass of the driver-bike system in the direction of the center of the earth, between the dropout and the instantaneous axis IC is arranged. The weight of the bike and the driver thus acts along this Lot. Due to the positioning of the solder behind the torque-rotation axis IC, the weight force causes the bicycle frame to be set up and thus rebound of the rear end 20 relative to the main frame element 10. Thus, the damper element 78 is subjected to a force such that the damper element 78 is elongated. Forces introduced via the drive cranks 75, which would normally lead to a contraction of the damper element 78, can thus be compensated, so that the bicycle with the bicycle frame according to the invention has a very high drive neutrality when driving uphill, since the damper element 78 does not function as a result of the pedaling is compressed in a reduced manner. Consequently, the bicycle equipped with the bicycle frame according to the invention has a so-called hardtail characteristic when driving uphill, since the rear axle 20 has almost no drive influences.
Beim Bergabfahren, das schematisch in Figur 5 dargestellt ist, ist das Gewicht des Fahrers zwar in Richtung des Ausfallendes 24 verschoben, jedoch ist das Lot vom Schwerpunkt des Fahrer-Fahrrad-Systems in Fahrtrichtung des Fahrrads der Momentdrehachse IC vorgelagert. Die Gewichst - kraft des Fahrers bewirkt somit ein Einfedern des Hinterbaus 20 bezüglich des Hauptrahmenelernents 10 im Gegensatz zu einer Ausfederung bewirkenden Kraft bei der Bergauf - Position. Folglich spricht das Dämpferelement 78 beim Bergabfahren sensibel auf Unebenheiten des Untergrunds an, da diese Unebenheiten ebenfalls ein Einfedern des Hinter- baus und somit eine Komprimierung des Dämpferelements 78 bewirken . When driving downhill, which is shown schematically in Figure 5, the weight of the driver is indeed displaced in the direction of the dropout 24, but the solder from the center of gravity of the driver-bike system in the direction of travel of the bicycle of the torque axis IC is upstream. The weighting force of the driver thus causes a compression of the rear end 20 with respect to the main frame element 10 as opposed to a rebound effecting force in the uphill position. Consequently, the damper element 78 responds sensitively to unevenness of the subsurface when driving downhill, since these unevenness also causes a deflection of the rear surface. construction and thus cause a compression of the damper element 78.
Durch die Anordnung des Schwenkhebels 30 und des Längs - lenkers 40 und durch die drehbare Verbindung sowohl mit dem Hauptrahmenelement 10 als auch mit dem Hinterbau 20 weist ein mit dem erfindungsgemäßen Fahrradrahmen ausgestattetes Fahrrad folglich beim Bergauffahren gänzlich andere Federeigenschaften als beim Bergabfahren auf. Somit können widersprüchliche Charakteristiken (Hardtail-Charakteristik und Fully-Charakteristik) miteinander vereint werden, wobei das Fahrrad beim Bergauffahren eine Hardtail-Charakteristik und beim Bergabfahren eine Fully- Charakteristik aufweist. As a result of the arrangement of the pivoting lever 30 and of the longitudinal handlebar 40 and due to the rotatable connection with both the main frame element 10 and the rear frame 20, a bicycle equipped with the bicycle frame according to the invention consequently has altogether different spring properties when driving uphill than when driving downhill. Thus, contradictory characteristics (hardtail characteristic and fully characteristic) can be combined with each other, the bike having a hardtail characteristic when driving uphill and a fully-characteristic when driving downhill.
Aufgrund der im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung des Längslenkers 40 und aufgrund der Führungsflächen bzw. der Außenform des Längslenkers 40 verbleibt bei einer Ein- federung des Hinterbaus 20 der vertikale Abstand der Mo- mentdrehachse IC zum Tretlager 16 in Seitenansicht im Wesentlichen konstant. Bei einem Einfedern des Hinterbaus 20 bezüglich des Hauptrahmenelements 20 bewirken die Führungsvertiefungen 131 und 23 ' , dass sich das zweite Längs - lenkerdrehlager 42 absenkt, wohingegen das erste Längs - lenkerdrehlager 41 in seiner vertikalen Höhe im Wesentlichen unverändert bleibt, so dass sich die Verbindungslinie L2 an dem dem Hinterrad 50 zugewandtem Ende absenkt. Somit wandert während der Einfederung des Hinterbaus 20 die Momentdrehachse IC lediglich ein wenig in Richtung des Tretlagers 16, so dass sich der vertikale Abstand zwischen dem Tretlager 16 und der Momentdrehachse IC lediglich ein wenig verringert . In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Gelenke 31, 32, 41 und 42 als Drehgelenke dargestellt und beschrieben. Jedoch können die Gelenke 31, 32, 41 und 42 auch als Biegegelenke ausgestaltet sein. Due to the substantially horizontal alignment of the trailing arm 40 and due to the guide surfaces or the outer shape of the trailing arm 40, the vertical distance of the instantaneous rotational axis IC to the bottom bracket 16 remains substantially constant in side view when the rear end 20 is spring-loaded. When the rear frame 20 is deflected with respect to the main frame element 20, the guide depressions 13 1 and 23 'cause the second longitudinal pivot bearing 42 to lower, whereas the first longitudinal pivot bearing 41 remains essentially unchanged in its vertical height, so that the connecting line L2 lowers at the rear wheel 50 facing the end. Thus, during the deflection of the rear end 20, the torque rotation axis IC travels only a little in the direction of the bottom bracket 16, so that the vertical distance between the bottom bracket 16 and the instantaneous rotation axis IC is only slightly reduced. In the illustrated embodiment, the joints 31, 32, 41 and 42 are shown and described as hinges. However, the joints 31, 32, 41 and 42 may also be designed as bending joints.
Bezuqszeichenliste : Reference character list:
10 Hauptrahmenelement 10 main frame element
5 11 Oberrohr  5 11 top tube
12 Unterrohr  12 down tube
13 Sattelrohr  13 seat tube
13 ' Aussparung / Führungsvertiefung im Sattelrohr 13 'recess / guide recess in the seat tube
15 Stabilisierungsrohr 15 stabilization tube
10 16 Tretlager  10 16 bottom bracket
17 Gabelrohr  17 fork tube
20 Hinterbau  20 rear triangle
21 Kettenstrebe  21 chainstay
22 Sattelstrebe  22 seat stay
15 23 Verbindungsstrebe  15 23 connecting strut
231 Aussparung / Führungsvertiefung in der Verbindungsstrebe 23 1 recess / guide recess in the connecting strut
24 Ausfallende  24 dropouts
30 Schwenkhebel  30 pivot lever
20 31 erstes Schwenkhebeldrehlager  20 31 first pivot lever pivot bearing
32 zweites Schwenkhebeldrehlager  32 second pivot lever pivot bearing
33 drittes Schwenkhebeldrehlager  33 third pivot lever pivot bearing
40 Längslenker  40 trailing arm
41 erstes Gelenk / Längslenkerdrehlager  41 first joint / trailing arm bearing
25 42 zweites Gelenk / Längslenkerdrehlager 25 42 second joint / trailing arm bearing
50 Hinterrad  50 rear wheel
51 Felgenring (des Hinterrades)  51 rim ring (the rear wheel)
60 Vorderrad  60 front wheel
70 Federgabel  70 suspension fork
30 71 Vorbau  30 71 stem
72 Antriebskette  72 drive chain
73 Sattelstütze  73 seat post
74 Sattel  74 saddle
75 Kurbel 76 Pedal 75 crank 76 pedal
77 Kettenblatt  77 chainring
78 Feder- /Dämpferelement  78 spring / damper element
79 Drehlager 79 pivot bearings
IC Momentdrehachse IC torque axis
LI Verbindungslinie der ersten Schwenkhebeldrehachs mit der zweiten Schwenkhebeldrehachse  LI connecting line of the first pivot lever pivot axis with the second pivot lever pivot axis
L2 Verbindungslinie der ersten Längslenkerdrehachs mit der zweiten Längslenkerdrehachse L2 connecting line of the first trailing arm pivot axis with the second trailing arm axis of rotation

Claims

Patentansprüche ; Claims;
1. Fahrradrahmen mit einem Hauptrahmenelement (10) und einem mit diesen schwenkbar verbundenen Hinterbau (20) , wobei der Fahrradrahmen folgende Merkmale aufweist: A bicycle frame having a main frame member (10) and a rear pivotally connected thereto (20), the bicycle frame comprising:
der Hinterbau (20) umfasst ein Ausfallende (24) , mittels dem ein Hinterrad (50) an dem Hinterbau (20) drehbar befestigbar ist;  the rear structure (20) comprises a dropout (24), by means of which a rear wheel (50) on the rear frame (20) is rotatably fastened;
der Fahrradrahmen umfasst einen mit einem Oberrohr (11) über ein erster Schwenkhebeldrehlager (31) oder einem Sattelrohr (13) des Hauptrahmenelernents (10) drehbar verbundenen Schwenkhebel (30) ;  the bicycle frame comprises a pivot lever (30) rotatably connected to a top tube (11) via a first pivot lever pivot (31) or a seat tube (13) of the main frame member (10);
der Schwenkhebel (30) ist ferner mit zumindest einer Sattelstrebe (22) des Hinterbaus (20) über ein zweites Schwenkhebeldrehlager (32) drehbar verbunden;  the pivot lever (30) is further rotatably connected to at least one seat post (22) of the rear end (20) via a second pivot lever pivot bearing (32);
die Verbindungslinie (LI) zwischen der ersten Schwenkhebeldrehachse (31) und der zweiten Schwenkhebeldrehachse (32) ist in Seitenansicht des Fahrradrahmens von oben kommend nach schräg hinten im Gegensatz zur Fahrtrichtung verlaufend ausgerichtet ;  the connecting line (LI) between the first pivot lever pivot axis (31) and the second pivot lever pivot axis (32) is aligned in side view of the bicycle frame coming from above obliquely behind in the direction opposite to the direction of travel;
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale characterized by the following further features
der Fahrradrahmen umfasst einen Längslenker (40) , der mittels eines ersten Gelenks (41) mit dem the bicycle frame comprises a trailing arm (40), which by means of a first articulation (41) with the
Hauptrahmenelement (10) drehbar verbunden ist; der Längslenker (40) ist ferner mittels eines zweiten Gelenks (42) zumindest mittelbar mit einer Kettenstrebe (21) des Hinterbaus (20) drehbar ver- bunden; Main frame member (10) is rotatably connected; the trailing arm (40) is further rotatable by means of a second articulation (42) at least indirectly with a chain stay (21) of the rear end (20). connected;
es ist ferner ein Längslenker (40) vorgesehen, der über ein Längslenkerdrehlager (41) mit dem Haupt- rahmenelement (10) und über ein zweites Lenkdreh- lager (42) mit dem Hinterbau (20) gelenkig verbunden ist;  Furthermore, a trailing arm (40) is provided, which is articulated to the main frame element (10) via a longitudinal link bearing (41) and to the rear section (20) via a second steering pivot bearing (42);
eine zwischen dem ersten Längslenkerdrehlager (41) und dem zweiten Längslenkerdrehlager (42) des Längslenkers verlaufende Verbindungslinie (L2) ist in Seitenansicht von vorne unten nach hinten ansteigend verlaufend ausgerichtet; und  a connecting line (L2) extending between the first trailing arm bearing pivot bearing (41) and the second trailing arm bearing pivot bearing (42) of the trailing arm is oriented in a side view rising from the lower end to the rear; and
das erste Längslenkerdrehlager (41) , worüber der Längslenker (40) mit dem Hauptrahmenelement (10) gelenkig verbunden ist, ist gegenüber dem zweiten Längslenkerdrehlager (42) , worüber der Längslenker the first trailing arm bearing pivot (41), via which the trailing arm (40) is articulated to the main frame member (10), is opposite the second trailing arm pivot bearing (42), above which the trailing arm
(40) mit dem Hinterbau (20) gelenkig verbunden ist, in Seitenansicht in Fahrtrichtung vorlaufend angeordnet . (40) is pivotally connected to the rear frame (20) arranged in a side view in the direction of travel leading.
2. Fahrradrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentdrehachse (IC) im ausgefedertem Zustand des Hinterbaus (20) in Seitenansicht zwischen dem Ausfallende (24) und dem Tretlager (16) , insbesondere zwischen dem Ausfallende (24) und der Lauffläche des Reifens oder ins- besondere zwischen dem Ausfallende (24) und der Außenbegrenzung des Felgenrings (51) angeordnet ist. 2. bicycle frame according to claim 1, characterized in that the torque axis (IC) in the rebounded state of the rear end (20) in side view between the dropout (24) and the bottom bracket (16), in particular between the dropout (24) and the tread of the Tire or in particular between the dropout (24) and the outer boundary of the rim ring (51) is arranged.
3. Fahrradrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 3. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized by the following features:
- der Längslenker (40) ist mit dem Hauptrahmen (10) oberhalb eines Tretlagers (16) drehbar verbunden; und - The trailing arm (40) is rotatably connected to the main frame (10) above a bottom bracket (16); and
der Längslenker (40) ist mit einer die Kettenstreben (21) und eine Sattelstrebe (22) verbindenden Verbindungsstrebe (23) drehbar verbunden. the trailing arm (40) is connected to one of the chain stays (21) and a seat post (22) Connecting strut (23) rotatably connected.
4. Fahrradrahmen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstrebe (23) mit den dem Tretlager (16) zugewandten Enden der Kettenstreben (21) verbunden ist. 4. bicycle frame according to claim 3, characterized in that the connecting strut (23) with the bottom bracket (16) facing the ends of the chain stays (21) is connected.
5. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Längslenker (40) mittels des ersten Gelenks (41) mit dem Sattelrohr (13) und mit- tels des zweiten Gelenks (42) mit der Verbindungsstrebe (23) drehbar verbunden ist, wobei das zweite Gelenk (42) in Seitenansicht dem Felgenring (51) in Fahrtrichtung vorgelagert ist. 5. Bicycle frame according to one of claims 3 or 4, characterized in that the trailing arm (40) by means of the first joint (41) with the seat tube (13) and by means of the second joint (42) with the connecting strut (23) rotatably is connected, wherein the second joint (42) in front of the rim ring (51) is upstream in the direction of travel.
6. Fahrradrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Einfederung des Hinterbaus (20) ein vertikaler Abstand der Momentdrehachse (IC) zu einem Tretlager (16) in Seitenansicht im Wesentlichen konstant bleibt oder beim Einfedern mit abnehmender Krümmung in Fahrtrichtung nach unten verläuft, insbesondere gegenüber einer Horizontalen nach unten absinkt. 6. bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that at a deflection of the rear axle (20) a vertical distance of the torque axis (IC) to a bottom bracket (16) in side view remains substantially constant or during compression with decreasing curvature in the direction of travel runs down, in particular falls downwards relative to a horizontal.
7. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich mit steigender Einfederung des Hinterbaus (20) bezüglich des Hauptrahmenelementes (10) ein vertikaler Abstand der Momentdrehachse (IC) zu einem Tretlager (16) in Seitenansicht verringert. 7. bicycle frame according to one of claims 1 to 5, characterized in that with increasing deflection of the rear frame (20) relative to the main frame member (10), a vertical distance of the torque axis (IC) to a bottom bracket (16) reduced in side view.
8. Fahrradrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Momentdrehachse (IC) unabhängig von der Einfederung des Hinterbaus (20) stets oberhalb eines Tretlagers (16) befindet. 8. bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that the torque axis (IC) regardless of the deflection of the rear end (20) is always above a bottom bracket (16).
9. Fahrradrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Momentdrehachse (IC) im ausgefedertem Zustand des Hinterbaus (20) in Seitenansicht oberhalb einer oberen Bewegungsbahn einer An-9. bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that the torque axis (IC) in the rebounded state of the rear frame (20) in side view above an upper trajectory of a
5 triebskette (72) und/oder in Höhe der Antriebskette (72) und/oder in einem Bereich unterhalb der Antriebskette (72) befindet, der nicht tiefer als 20mm, insbesondere nicht tiefer als 18mm, 17,5mm, 15mm, 12,5mm oder nicht tiefer als 10mm unterhalb der Höhenlage der Antriebskette (72) 10 liegt. 5 drive chain (72) and / or in the amount of the drive chain (72) and / or in an area below the drive chain (72) which is not deeper than 20mm, in particular not deeper than 18mm, 17.5mm, 15mm, 12.5mm or not deeper than 10mm below the height of the drive chain (72) 10 is located.
10. Fahrradrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Momentdrehachse (IC) unabhängig von der Einfederung des Hinterbaus (20) in10. bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that the torque axis (IC) regardless of the deflection of the rear end (20) in
15 Seitenansicht stets oberhalb einer oberen Bewegungsbahn einer Antriebskette (72) und/oder in Höhe der Antriebs- kette (72) und/oder in einem Bereich unterhalb der Antriebskette (72) befindet, der nicht tiefer als 20mm, insbesondere nicht tiefer als 18mm, 17,5mm, 15mm, 12,5mm15 is always above an upper movement path of a drive chain (72) and / or in the amount of the drive chain (72) and / or in an area below the drive chain (72) which is not deeper than 20mm, in particular not deeper than 18mm, 17.5mm, 15mm, 12.5mm
20 oder nicht tiefer als 10mm unterhalb der Höhenlage der Antriebskette (72) liegt. 20 or not deeper than 10mm below the height of the drive chain (72).
11. Fahrradrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Momentdrehachse (IC)11. Bicycle frame according to one of the preceding claims, characterized in that the torque rotation axis (IC)
25 durch Einfedern des Hinterbaus (20) horizontal in Richtung eines Tretlagers (16) verschiebt, wobei sich die Moment - drehachse (IC) für jede Einfederung zwischen dem Ausfallende (24) und dem Tretlager (16) befindet. 25 by compression of the rear end (20) horizontally in the direction of a bottom bracket (16), wherein the torque - axis of rotation (IC) for each deflection between the dropout (24) and the bottom bracket (16) is located.
30 12. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal : 12. Bicycle frame according to one of claims 1 to 11, characterized by the following feature:
der Schwenkhebel (3) und der Längslenker (40) sind derart angeordnet und derart drehbar mit dem Hauptrahmenelernent (10) und dem Hinterbau (20) verbunden, dass eine Momentdrehachse (IC) , um die der Hinterbau (20) gegenüber dem Hauptrahmenele- ment (10) drehbar ist, in einem ausgefederten Zustand des Hinterbaus (20) in Seitenansicht zwi- sehen dem Ausfallende (24) und dem zweiten Gelenkthe pivot lever (3) and the trailing arm (40) are arranged and rotatable with the Hauptrahmenelernent (10) and the rear frame (20) connected in that a torque rotation axis (IC) about which the rear frame (20) relative to the Hauptrahmenele- element (10) is rotatable, in a rebound state of the rear end (20) in side view between see the dropout (24) and the second joint
(42) angeordnet ist. (42) is arranged.
13. Fahrrad mit einem Fahrradrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche . 13. Bicycle with a bicycle frame according to one of the preceding claims.
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