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WO2013037369A1 - Fahrradrahmen - Google Patents

Fahrradrahmen Download PDF

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Publication number
WO2013037369A1
WO2013037369A1 PCT/DE2012/100286 DE2012100286W WO2013037369A1 WO 2013037369 A1 WO2013037369 A1 WO 2013037369A1 DE 2012100286 W DE2012100286 W DE 2012100286W WO 2013037369 A1 WO2013037369 A1 WO 2013037369A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bicycle frame
rear wheel
hollow profile
bicycle
frame according
Prior art date
Application number
PCT/DE2012/100286
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karsten BETTIN
Original Assignee
Bettin Karsten
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bettin Karsten filed Critical Bettin Karsten
Publication of WO2013037369A1 publication Critical patent/WO2013037369A1/de

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Classifications

    • 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
    • B62K19/00—Cycle frames
    • B62K19/18—Joints between frame members
    • B62K19/20—Joints between frame members welded, soldered, or brazed
    • 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
    • B62K15/00—Collapsible or foldable cycles
    • B62K15/006—Collapsible or foldable cycles the frame being foldable
    • 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
    • B62K19/00—Cycle frames
    • B62K19/02—Cycle frames characterised by material or cross-section of frame members
    • B62K19/04—Cycle frames characterised by material or cross-section of frame members the material being wholly or mainly metallic, e.g. of high elasticity
    • B62K19/10—Combinations of tube and sheet
    • 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
    • B62K3/00—Bicycles
    • B62K3/02—Frames
    • B62K3/10—Frames of single-beam type, i.e. connecting steering head to rear axle

Definitions

  • the invention relates to a bicycle frame according to the preamble of claim 1 of an extruded hollow profile with two outer segments and an inner segment, which are formed by two extending from the top to the bottom of the bicycle frame walls.
  • EP 0 583 221 A1 discloses a bicycle frame comprising a head tube, a seat tube and a frame tube, wherein the frame tube is a frame tube pair and at least one of said components is made of an extruded profile.
  • the bicycle frame has the following disadvantages: -
  • the bicycle frame is suitable for bicycles, as a traction mechanism as
  • the bicycle frame can be made foldable for the construction of folding wheels by design only with great effort.
  • Sprocket by means of a separate dropout (for example, by means of the extruded profile provided here for receiving the seat tube) are arranged so far below the frame tube pair that it does not cut the bicycle frame, and the upper chain strand must still be performed below the bicycle frame through the output sprocket can cut without the bicycle frame.
  • Frame side parts known, wherein the frame side parts can be carried out as extruded profiles, which are connected in the middle with spacer elements.
  • This bicycle frame has the disadvantage that it consists of at least two frame side parts and separate spacers are provided between the two frame side parts.
  • Bottom bracket housing is very close to the bottom bracket shell, so this connection must be made very stable due to the bending moment loads occurring there.
  • Hollow profile can be produced and having four segments, wherein two outer segments form the outwardly curved rear struts and a lower segment bent down and out before the rear wheel to the bottom bracket and connected to the bottom bracket and removes the fourth inner segment in the region of the rear wheel is.
  • Rear struts are provided with grooves in which the rear wheel axle with the
  • Rear struts is attached.
  • a disadvantage of this bicycle frame is that the inclusion of the rear wheel and the positioning of the bottom bracket is only achieved by the fact that the individual segments of the extruded profile must be bent, which is associated with high manufacturing costs and thus the individual segments are significantly weakened in their strength.
  • Bicycles and bicycle frames which provide a lying outside the bicycle frame drive sprocket and a lying between the bicycle frame and rear driven sprocket, have the disadvantage that the two rear struts of the bicycle frame seen from the bottom bracket must extend outward and thus can not run parallel. The resulting manufacturing effort is correspondingly high.
  • these bicycle frame have the disadvantage that the distance between bottom bracket and rear axle must be at least so large that enough space remains to guide the rear strut between the drive sprocket and the driven sprocket axially from the inside out.
  • the invention has for its object to provide a cost-producible, consisting of a few parts bicycle frame, which is particularly suitable for bicycles with wheels of size 16 inches and smaller and can be installed in the cost savings, the rear wheel as possible without additional dropouts.
  • Bicycle frame are arranged, which also belt drives and gear transmission can be used as a drive system.
  • the hollow profile in the outer segments has stabilizing transverse walls which support the transverse forces acting on the bicycle frame.
  • the bottom bracket can be connected directly to the bicycle frame because
  • Fig. 1 shows the view of a first preferred embodiment of the bicycle frame with a one-armed rear strut and a hollow profile having three functional segments.
  • Fig. 2 shows the view of the preferred embodiment of Fig. 1 with the am
  • Bicycle frame attached components rear wheel drive, rear wheel, bottom bracket, crank, drive wheel and driven wheel of a chain drive, steerer, front fork, front wheel and seat tube.
  • FIG. 3 shows a preferred embodiment of the hollow profile of the bicycle frame from FIG. 1.
  • Fig. 4 shows a view of the bicycle frame of Fig. 1 with the connected to the bicycle frame components rear wheel drive and steerer.
  • Fig. 5 shows the hollow profile of a second preferred embodiment of the bicycle frame with three functional segments.
  • Fig. 6 shows the exploded view of the second preferred embodiment of
  • Bicycle frame as foldable bicycle frame with hinged joint, with dropouts to which a rear wheel drive is attached, and with double - sided suspension of the rear wheel in the
  • Fig. 7 shows a third preferred embodiment of a narrower bicycle frame with a one-armed rear strut and a Hohlpro fil with three functional segments.
  • FIG. 1 shows the view of a first preferred embodiment of a bicycle frame 1.
  • FIG. 2 shows the bicycle frame 1 with the components directly or indirectly connected to the bicycle frame 1: a rear wheel 2, a rear wheel drive 3 with a rear wheel shaft 4 and an output wheel 5, a drive wheel 6, a bottom bracket housing 7, a bottom bracket 8
  • the drive wheel 6 is connected to the commercially available bottom bracket 8, that about the
  • Bottom bracket 7 is in turn connected to the bicycle frame 1.
  • FIG. 3 shows the hollow profile of the bicycle frame 1.
  • Fig. 4 shows a view of the bicycle frame 1 produced from a Hohlproeuropa with the connected to the bicycle frame 1 components rear wheel drive 3, by means of
  • Fixing screws 18 is connected to the bicycle frame 1, and steerer 10, which is supported via the headset 11 to the support members 12 and 13, which in turn are fixedly connected to the bicycle frame 1.
  • the hollow profile includes two extending from the top of the bicycle frame 1 to the bottom of the bicycle frame 1 inner walls la and lb, which divide the hollow profile of the bicycle frame 1 in two outer segments lc and ld and an inner segment le.
  • the segments lc and le of Hohlpro fils of the bicycle frame 1 in the region of the rear wheel 2 are removed, so that the remaining outer segment ld of the Hohlpro fils forms an arm lf of the bicycle frame on which the
  • Rear wheel drive 3 is connected to the bicycle frame 1.
  • the rear wheel drive 3 has a bearing, not shown here, the radially outside of the bicycle frame 1 and the
  • Rear wheel shaft 4 radially inside stored.
  • the rear wheel 2 is at a seat 4a of
  • the rear wheel drive 3 has the output gear 5, which is designed in this exemplary embodiment as an output sprocket and which drives the rear wheel 2 via the rear wheel shaft 4.
  • the driven gear 5 is of the
  • the rear wheel drive 3 without further dropouts directly to the bicycle frame 1 to connect, since the inner transverse walls lg to Im sufficiently supported on the bicycle frame 1 in the region of the rear wheel drive 3 transverse forces, so that a denting of the bicycle frame 1 is avoided. It is also possible and encompassed by the invention that the
  • Rear wheel drive 3 not solvable, but is firmly connected to the bicycle frame 1.
  • the segments lc, ld and le of the hollow profile parallel to the reference center plane of the bicycle wherein in the embodiment shown in Fig. 1 to Fig. 4, the width of the hollow profile of the bicycle frame 1 corresponds approximately to the width of the bottom bracket 7.
  • This standard commercial bottom bracket can be used.
  • the bicycle frame 1 no separate control tube. Rather, the headset 10 is supported on the upper support member 11 and the lower support member 12, which are fixedly connected to the bicycle frame 1. Optionally, additionally a control tube can be fixedly connected to the support elements 11 and 12.
  • the seat tube 15 is moved, which is connected via the upper support member 16 and the lower support member 17 fixed to the bicycle frame 1.
  • the hollow profile For reasons of space and for attachment of other components, the hollow profile
  • plane orthogonal to the roadway standing side surfaces and is thus preferably designed as a box or box-like profile.
  • Fig. 5 shows the hollow profile of a second preferred embodiment of a bicycle frame.
  • Fig. 6 shows the exploded view of this second preferred embodiment of the
  • the hollow profile of a rear frame part 19 of the bicycle frame also has two from the top to the bottom of the rear frame member 19 extending inner walls 19a and 19b, which divide the hollow profile of the rear frame member 19 in two outer segments 19c and 19d and an inner segment 19e.
  • only the inner segment 19 e of the Hohlpro fils of the rear frame member 19 is removed at the rear end of the rear frame member 19 in the region of the rear wheel, not shown here.
  • Rear wheel drive is attached to both sides of the rear wheel with suitable fasteners 22.
  • the dropouts 20 and 21 form a rectilinear extension of the arms 19f and 19g, respectively.
  • the bicycle frame is foldable executed with a front frame member 23 and the rear frame member 19.
  • the bicycle frame horizontally seen approximately in the middle of the distance between the rear wheel axle and front wheel axle of the bicycle on a hinged joint 24, the one lateral folding of the bike so allows the rear wheel and front wheel in the folded state are largely congruent next to each other.
  • front frame member 23 and other hollow profiles can be used.
  • FIG. 7 shows a third preferred embodiment of a bicycle frame 26 with a hollow profile with three functional segments 26a, 26b and 26c, wherein the segment 26c acts as a one-armed rear strut.
  • the width of the hollow profile is selected so narrow that the not reaching to the rear wheel outer segment 26a of the hollow profile lies in the reference center plane of the bicycle according to a special feature of the invention in this embodiment. This has the advantage that horizontally acting on the front wheel and thus a control head tube 27 impact forces by the stable in the
  • Reference center plane lying segment 26 a of the bicycle frame 26 can be collected.
  • a seat tube 29 is connected to the bicycle frame 26.
  • Embodiment are both the control head tube 27, the seat tube 29 and a
  • Bottom bracket housing 28 connected by welds with the bicycle frame 26.
  • the invention also encompasses all embodiments in which the two outer segments of the hollow profile and / or the inner segment of the hollow profile are again subdivided by further walls or in which the hollow profile has additional profile elements located outside the cavities (eg for cable guidance Etc.). It is understood that the embodiments shown in FIGS. 1 and 7 can also be made foldable with the same principles as in FIG. 6. To accommodate the hinged joints, the transverse walls (in Fig. 1, the transverse walls lg to Im) in the outer segments to be removed at the appropriate location. These embodiments are also encompassed by the invention. Within the scope of the claimed features of the bicycle frame, the invention also encompasses all combinations with frame parts of others, not separately described here.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)

Abstract

Fahrradrahmen (1) aus einem stranggepressten Hohlprofil, das durch zwei von der Oberseite zur Unterseite des Fahrradrahmens verlaufende innere Wände (1a, 1b) in zwei äußere Segmente (1c, 1d) und ein inneres Segment (1e) eingeteilt ist, zur Verbindung mit einem Hinterradantrieb (3), enthaltend ein Abtriebsrad (5) eines Zugmittel- oder Zahnradgetriebes, ein Hinterrad (2) und eine vom Abtriebsrad angetriebene und das Hinterrad antreibende Hinterradwelle (4), wobei der Hinterradantrieb mit wenigstens einem aus einem äußeren Segment gebildeten Arm (1f) des Fahrradrahmens verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm und etwaige mit dem Arm verbundene Ausfallenden axial gesehen zwischen dem Abtriebsrad und dem Sitz (4a) des Hinterrades auf der Hinterradwelle angeordnet sind und dass die beiden äußeren Segmente und das innere Segment des Fahrradrahmens über ihre gesamte Länge parallel zueinander verlaufen. Vorteilhaft ist, dass durch die Anordnung von Antriebs- und Abtriebsrad des Fahrradantriebes auf derselben äußeren Seite des Fahrradrahmens auch Riementriebe und Zahnradgetriebe einsetzbar sind.

Description

Fahrradrahmen
Technisches Gebiet
Erfindung betrifft einen Fahrradrahmen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus einem stranggepressten Hohlprofil mit zwei äußeren Segmenten und einem inneren Segment, die durch zwei von der Oberseite zur Unterseite des Fahrradrahmens verlaufende Wände gebildet werden.
Stand der Technik Es sind diverse Fahrradrahmen aus stranggepressten Profilen bekannt:
Aus EP 0 583 221 AI ist ein Fahrradrahmen, enthaltend ein Steuerkopfrohr, ein Sitzrohr und ein Rahmenrohr bekannt, wobei das Rahmenrohr ein Rahmenrohrpaar ist und wenigstens einer der genannten Bestandteile aus einem stranggepressten Profil hergestellt ist.
Dieser Fahrradrahmen hat folgende Nachteile: - Der Fahrradrahmen ist für Fahrräder verwendbar, die ein Zugmittelgetriebe als
Antriebssystem verwenden, wobei das Antriebsrad und das Abtriebsrad des Zugmittelgetriebes auf verschiedenen Seiten des Fahrradrahmens angeordnet werden müssen, da die beiden Rahmenrohre nicht genau parallel verlaufen.
- Es ist wenigstens ein zweiteiliges Rahmenrohrpaar erforderlich, da die beiden Rahmenrohre von den Ausfallenden des Hinterrades im spitzen Winkel auf das Steuerkopfrohr zulaufen.
- Der Fahrradrahmen kann zur Konstruktion von Falträdern konstruktionsbedingt nur mit hohem Aufwand faltbar ausgeführt werden.
- Da die Rahmenbreite auf Tretlagerhöhe konstruktionsbedingt so groß ist, dass die Kettenlinie und das Kettenrad eines Antriebssystems den Fahrradrahmen schneiden würden, wenn sie vom Boden aus gesehen auf gleicher Höhe mit dem Fahrradrahmen liegen würden, muss das
Kettenrad mittels eines gesonderten Ausfallendes (beispielsweise mittels des hier vorgesehenen stranggepressten Profils zur Aufnahme des Sitzrohres) so weit unterhalb des Rahmenrohrpaares angeordnet werden, dass es den Fahrradrahmen nicht schneidet, und der obere Kettenstrang muss noch unterhalb des Fahrradrahmens hindurch zum Abtriebs-Zahnkranz geführt werden können, ohne den Fahrradrahmen zu schneiden. Daraus resultiert der Nachteil, dass der Fahrradrahmen nur für Laufradgrößen von 20 Zoll und größer ausführbar ist.
Auch in US 6 139 038 A werden Rahmenrohrpaare verwendet, die von der Bezugsmittelebene aus gesehen vom Steuerkopfrohr bis zum Hinterrad nach außen verlaufen mit den oben beschriebenen Nachteilen.
Aus FR 2 665 678 AI ist ein Fahrrad mit einem aus einem Hohlprofil mit drei Kammern hergestellten Fahrradrahmen bekannt, wobei die äußeren Kammern die beiden Ausfallenden des Hinterrades aufnehmen. Dieser Fahrradrahmen hat den Nachteil, dass konstruktionsbedingt gesonderte Ausfallenden zur Aufnahme des Hinterrades erforderlich sind und dass die
Ausfallenden des Hinterrades nach außen und nach unten verlaufen, um das Hinterrad aufnehmen zu können und den Abtriebs-Zahnkranz des Kettentriebes zwischen Rahmen und Hinterrad anordnen zu können. Außerdem verläuft das Rahmenrohr mit drei Kammern weit oberhalb des Tretlagers, womit gesonderte Rahmenrohre zur Befestigung des Tretlager erforderlich werden. Aus WO 2011/033505 AI ist ein Fahrradrahmen mit zwei gegenüberliegenden
Rahmenseitenteilen bekannt, wobei die Rahmenseitenteile als stranggepresste Profile ausgeführt werden können, die in der Mitte mit Distanzelementen verbunden sind. Dieser Fahrradrahmen hat den Nachteil, dass er aus wenigstens zwei Rahmenseitenteilen besteht und zwischen den beiden Rahmenseitenteilen gesonderte Distanzstücke vorgesehen sind. Darüber hinaus besteht entweder der Nachteil, dass die Rahmenseitenteile im Bereich des Hinterrades nicht parallel zur Bezugsmittelebene des Fahrrades verlaufen, womit zwei gesonderte
Rahmenteile als Hinterbaustreben erforderlich werden oder der Rahmen im Bereich des Hinterrades nach außen gebogen werden muss, wodurch die Verwendung von stranggepressten Hohlprofilen problematisch ist. Oder darüber hinaus besteht der Nachteil, dass die
Rahmenseitenteile zwar parallel zur Bezugsmittelebene des Fahrrades verlaufen, dass aber die konstruktionsbedingt vorgesehene unterschiedliche Breite des Rahmens auf Höhe des
Tretlagers beziehungsweise auf Höhe des Hinterrades dadurch erreicht werden muss, dass die äußeren Kammern des stranggepressten Hohlprofüs im Bereich des Tretlagers entfernt werden, während die inneren Kammern des stranggepressten Hohlprofüs im Bereich des Hinterrades entfernt sind, womit der Rahmen destabilisiert wird. Nachteilig ist daran darüber hinaus, dass zur Erhöhung der Rahmenstabilität dann die zum Tretlager hin offene, äußere Kammer mit gesonderten Teilen, beispielsweise mit Blechen, wieder verschlossen werden muss. Aus WO 99/19201 AI ist ein Fahrradrahmen mit Rahmenteilen aus stranggepressten Profilen bekannt, die wenigstens teilweise außen zylindrisch, elliptisch oder gekrümmt sind und innen ebene Flächen aufweisen, die als Verbindungsflächen für Verbindungen mit entsprechenden Ausfallenden oder mit die Rahmenteile verbindenden Komponenten fungieren. Dieser
Fahrradrahmen hat die konstruktionsbedingten Nachteile, dass mindestens drei Rahmenteile erforderlich sind, dass das Tretlagergehäuse die tragenden Rahmenteile miteinander verbindet und damit eine den Fahrradrahmen stabilisierende Funktion übernehmen muss, dass die verbindenden Komponenten aufwändig an die Umrisse der Rahmenteile angeformt werden müssen, dass zur Aufnahme des Hinterrades zwei nach außen verlaufende Hinterbaustreben erforderlich sind und dass die Verbindung der Hinterbaustreben mit dem tragenden
Tretlagergehäuse sehr nah am Tretlagergehäuse erfolgt, womit diese Verbindung aufgrund der dort auftretenden Biegemomentbelastungen sehr stabil ausgeführt werden muss.
Aus WO 99/59865 AI ist ein Fahrradrahmen bekannt, der aus einem stranggepressten
Hohlprofil hergestellt werden kann und der vier Segmente aufweist, wobei zwei äußere Segmente die nach außen gebogenen Hinterbaustreben bilden und ein unteres Segment nach unten gebogen und vor dem Hinterrad zum Tretlager geführt und mit dem Tretlager verbunden ist und das vierte innere Segment im Bereich des Hinterrades entfernt ist. Die beiden
Hinterbaustreben sind mit Nuten versehen, in denen die Hinterradachse mit den
Hinterbaustreben befestigt wird. Nachteilig an diesem Fahrradrahmen ist, dass die Aufnahme des Hinterrades und die Positionierung des Tretlagers nur dadurch erreicht wird, dass die einzelnen Segmente des stranggepressten Profils verbogen werden müssen, womit ein hoher Fertigungsaufwand verbunden ist und wodurch die einzelnen Segmente in ihrer Festigkeit erheblich geschwächt werden.
Fahrräder und Fahrradrahmen, die ein außerhalb des Fahrradrahmens liegendes Antriebs- Kettenrad und ein zwischen Fahrradrahmen und Hinterrad liegenden Abtriebs-Zahnkranz vorsehen, haben den Nachteil, dass die beiden Hinterbaustreben des Fahrradrahmens vom Tretlager aus gesehen nach außen verlaufen müssen und damit nicht parallel verlaufen können. Der daraus resultierende Fertigungsaufwand ist entsprechend hoch. Außerdem haben diese Fahrradrahmen den Nachteil, dass der Abstand zwischen Tretlagerachse und Hinterradachse mindestens so groß sein muss, dass genügend Platz verbleibt, um die Hinterbaustrebe zwischen dem Antriebs-Kettenrad und dem Abtriebs-Zahnkranz axial gesehen von innen nach außen zu führen. Beispiele dafür finden sich in CH 227487 A, JP 59166334 A, GB 804 549 A, DE 955 201 B, FR 2 665 678 AI, DE 195 47 988 AI und in US 5 762 353 A. Fahrräder und Fahrradrahmen, die Antriebs-Kettenrad und Abtriebs-Zahnkranz innerhalb eines Kettenkastens aufnehmen, wobei mindestens die innere Seite des Kettenkastens als Bestandteil des Rahmens gleichzeitig das das Hinterrad tragende Teil ist, haben entweder den Nachteil, dass für die Herstellung des Fahrradrahmenteils, der das Tretlager und das Hinterrad aufnimmt, aufwendig herzustellende, meist gegossene, große und mit entsprechenden Wandstärken dimensionierte Teile erforderlich sind, wobei der Kettenkasten aus Montagegründen ein axial geteilter Kasten mit zwei Teilen ist, die miteinander lösbar verbunden sind. Beispiele finden sich in EP 1 600 368 A2, US 2005/0263979 AI, WO 2005/039962 AI, US 7 584 978 B2 und US 2006/0175797 AI . Oder diese Fahrräder haben im Falle eines Kettenkastens, der aus einem Kastenprofil oder kastenprofilähnlichem Aufbau besteht, den Nachteil, dass die Kette innerhalb des Kettenkastens geführt wird und damit die erreichbare Übersetzung einer Getriebestufe zwischen Antriebs- Kettenrad und Abtriebs-Zahnkranz für kleine Laufräder sehr gering ist, da das Kastenprofil oder der kastenprofilähnliche Aufbau der Hinterbaustrebe, in der die Getriebestufe untergebracht ist, eine begrenzte Höhe aufweist, und damit mindestens eine zweite Getriebestufe innerhalb des Rahmens realisiert werden muss, um eine angemessene Entfaltung zu erreichen. Beispiele finden sich in US 5 186 482 A, US 3 979 136 A und US6 267 401 Bl . Darüber hinaus besteht bei diesen Fahrradrahmen der Nachteil, dass keine handelsüblichen Tretlager beziehungsweise nicht die weit überwiegend für Fahrräder eingesetzten Tretlager verwendet werden können, da die Außenseite des Kettenkastens eine größere Entfernung zur Bezugsmittelebene des Fahrrades hat als die Kettenlinie, während handelsübliche beziehungsweise die weit überwiegend verwendeten Tretlager einen Fahrradrahmen erfordern, der die Kettenlinie außerhalb des Fahrradrahmens führt. In US 5 186 482 A besteht darüber hinaus der Nachteil, dass ein
Doppelkettentrieb realisiert wird und damit ein großer Abstand zwischen Hinterradachse und Tretlagerachse in Kauf genommen werden muss. In US 3 979 136 A besteht der Nachteil, dass ein auf Höhe des Tretlagers vorgesehenes Stirnzahngetriebe verwendet wird mit dem Nachteil, dass eine aufwendige Blechkonstruktion vorgesehen werden muss und für die Hinterbaustreben keine kostengünstig herstellbaren Rohrpro file verwendet werden können. In US 6 267 401 Bl wurden keine weiteren Angaben gemacht. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kostengünstig herstellbaren, aus wenigen Teilen bestehenden Fahrradrahmen, der insbesondere für Fahrräder mit Laufrädern der Größe 16 Zoll und kleiner einsetzbar ist und in dem zur Kostenersparnis das Hinterrad möglichst ohne zusätzliche Ausfallenden angebracht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Fahrradrahmen dienen die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, a. dass Antriebs- und Abtriebsrad des Fahrradantriebes auf derselben äußeren Seite des
Fahrradrahmens angeordnet sind, wodurch auch Riementriebe und Zahnradgetriebe als Antriebssystem eingesetzt werden können. b. dass das Hohlprofil in den äußeren Segmenten stabilisierende Querwände aufweist, die die auf den Fahrradrahmen wirkenden Querkräfte abstützen. c. dass das Tretlager direkt mit dem Fahrradrahmen verbunden werden kann, da
Hinterradachse, Tretlagerachse und Steuerkopfrohrmitte fast auf einer geraden oder einer gleichmäßig gekrümmten Linie liegen. d. dass der Fahrradrahmen faltbar ausgeführt werden kann. e. dass der Fahrradrahmen zum Einsatz handelsüblicher Tretlager geeignet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt die Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Fahrradrahmens mit einer einarmigen Hinterbaustrebe und aus einem Hohlprofil, das drei funktionale Segmente aufweist.
Fig. 2 zeigt die Ansicht der bevorzugten Ausführungsform aus Fig. 1 mit den am
Fahrradrahmen befestigten Komponenten Hinterradantrieb, Hinterrad, Tretlager, Tretkurbel, Antriebsrad und Abtriebsrad eines Kettentriebes, Gabelschaft, Vorderradgabel, Vorderrad und Sitzrohr.
Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Hohlprofils des Fahrradrahmens aus Fig. 1. Fig. 4 zeigt eine Ansicht des Fahrradrahmens aus Fig. 1 mit den mit dem Fahrradrahmen verbundenen Komponenten Hinterradantrieb und Gabelschaft.
Fig. 5 zeigt das Hohlprofil einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Fahrradrahmens mit drei funktionalen Segmenten. Fig. 6 zeigt die Explosionsansicht der zweiten bevorzugten Ausführungsform des
Fahrradrahmens als faltbaren Fahrradrahmen mit Klappgelenk, mit Ausfallenden, an denen ein Hinterradantrieb befestigt ist, und mit beidseitiger Aufhängung des Hinterrades im
Fahrradrahmen.
Fig. 7 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines schmaleren Fahrradrahmens mit einer einarmigen Hinterbaustrebe und einem Hohlpro fil mit drei funktionalen Segmenten.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen
Fig. 1 zeigt die Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines Fahrradrahmens 1.
Fig. 2 zeigt den Fahrradrahmen 1 mit den mit dem Fahrradrahmen 1 direkt oder mittelbar verbundenen Komponenten: ein Hinterrad 2, ein Hinterradantrieb 3 mit einer Hinterradwelle 4 und einem Abtriebrad 5, ein Antriebrad 6, ein Tretlagergehäuse 7, ein Tretlager 8, ein
Gabelschaft 9, ein Steuersatz 10, ein oberes Stützelement 11, ein unteres Stützelement 12, eine Vorderradgabel 13, ein Vorderrad 14, ein Sitzrohr 15, ein oberes Stützelement 16 und ein unteres Stützelement 17. Das Antriebrad 6 ist mit dem handelsüblichen Tretlager 8 verbunden, das über das
Tretlagergehäuse 7 wiederum mit dem Fahrradrahmen 1 verbunden ist.
Fig. 3 zeigt das Hohlprofü des Fahrradrahmens 1.
Fig. 4 zeigt eine Ansicht des aus einem Hohlprofü hergestellten Fahrradrahmens 1 mit den mit dem Fahrradrahmen 1 verbundenen Komponenten Hinterradantrieb 3, der mittels
Befestigungsschrauben 18 mit dem Fahrradrahmen 1 verbunden ist, und Gabelschaft 10, der sich über den Steuersatz 11 an den Stützelementen 12 und 13, die wiederum fest mit dem Fahrradrahmen 1 verbunden sind, abstützt.
Das Hohlprofil enthält zwei von der Oberseite des Fahrradrahmens 1 zur Unterseite des Fahrradrahmens 1 verlaufende innere Wände la und lb, die das Hohlprofil des Fahrradrahmens 1 in zwei äußere Segmente lc und ld und ein inneres Segment le aufteilen. Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die Segmente lc und le des Hohlpro fils des Fahrradrahmens 1 im Bereich des Hinterrades 2 entfernt, so dass das verbleibende äußere Segment ld des Hohlpro fils einen Arm lf des Fahrradrahmens bildet, an dem der
Hinterradantrieb 3 mit dem Fahrradrahmen 1 verbunden ist. Der Hinterradantrieb 3 weist ein hier nicht gezeigtes Lager auf, das den Fahrradrahmen 1 radial gesehen außen und die
Hinterradwelle 4 radial gesehen innen lagert. Das Hinterrad 2 ist an einem Sitz 4a der
Hinterradwelle 4 mit der Hinterradwelle 4 verbunden. Der Hinterradantrieb 3 weist das Abtriebsrad 5 auf, das in diesem Ausfuhrungsbeispiel als Abtriebs-Zahnkranz ausgeführt ist und das das Hinterrad 2 über die Hinterradwelle 4 antreibt. Das Abtriebsrad 5 wird von dem
Antriebsrad 6, in diesem Ausführungsbeispiel von einem Antriebs-Kettenrad, das mit einer Tretkurbel verbunden ist, über eine nicht weiter dargestellte Kette angetrieben. Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist der Fahrradrahmen 1 zwischen dem Abtriebsrad 5 des Hinterradantriebes 3 und dem Sitz 4a des Hinterrades 2 auf der Hinterradwelle 4 angeordnet. Nach einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung sind sowohl das Antriebsrad 6 als auch das Abtriebsrad 5 des Zugmittel- beziehungsweise des Zahnradgetriebes auf derselben, dem Hinterrad 2 gegenüberliegenden Seite des Armes lf des Fahrradrahmens 1 angeordnet.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung weist zumindest das äußere Segment ld des Hohlprofils innere Querwände lg bis Im auf, die die erforderliche Montagekraft der für die Befestigung des Hinterradantriebes 3 verwendeten Befestigungsschrauben 18 abstützen. Damit wird es nach einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung möglich, den Hinterradantrieb 3 ohne weitere Ausfallenden direkt mit dem Fahrradrahmen 1 zu verbinden, da die inneren Querwände lg bis Im die auf den Fahrradrahmen 1 im Bereich des Hinterradantriebes 3 einwirkenden Querkräfte ausreichend abstützen, so dass ein Einbeulen des Fahrradrahmens 1 vermieden wird. Ebenfalls ist es möglich und von der Erfindung umfasst, dass der
Hinterradantrieb 3 nicht lösbar, sondern fest mit dem Fahrradrahmen 1 verbunden ist.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung verlaufen die Segmente lc, ld und le des Hohlprofils parallel zur Bezugsmittelebene des Fahrrades, wobei in dem in Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel die Breite des Hohlprofils des Fahrradrahmens 1 etwa der Breite des Tretlagergehäuses 7 entspricht. Damit können handelsübliche Tretlager eingesetzt werden. Nach einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung weist der Fahrradrahmen 1 kein gesondertes Steuerrohr auf. Vielmehr stützt sich der Steuersatz 10 an dem oberen Stützelement 11 und dem unteren Stützelement 12 ab, die fest mit dem Fahrradrahmen 1 verbunden sind. Optional kann zusätzlich ein Steuerrohr fest mit den Stützelementen 11 und 12 verbunden werden.
In gleicher Weise wird mit dem Sitzrohr 15 verfahren, das über das obere Stützelement 16 und das untere Stützelement 17 fest mit dem Fahrradrahmen 1 verbunden ist. Aus Platzgründen und zur Befestigung weiterer Komponenten weist das Hohlprofil
vorzugsweise plane, orthogonal zur Fahrbahn stehende Seitenflächen auf und ist somit vorzugsweise als Kasten- oder kastenähnliches Profil ausgeführt.
Fig. 5 zeigt das Hohlprofil einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines Fahrradrahmens.
Fig. 6 zeigt die Explosionsansicht dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform des
Fahrradrahmens. Das Hohlprofil eines hinteren Rahmenteils 19 des Fahrradrahmens weist ebenfalls zwei von der Oberseite zur Unterseite des hinteren Rahmenteils 19 verlaufende innere Wände 19a und 19b auf, die das Hohlprofil des hinteren Rahmenteils 19 in zwei äußere Segmente 19c und 19d und ein inneres Segment 19e aufteilen. In dieser Ausführungsform ist nur das innere Segment 19e des Hohlpro fils des hinteren Rahmenteils 19 am hinteren Ende des hinteren Rahmenteils 19 im Bereich des hier nicht dargestellten Hinterrades entfernt.
Daraus entstehen als Hinterbaustreben zwei Arme 19f und 19g, die in dieser Ausführungsform mit zwei Ausfallenden 20 und 21 verbunden sind, an denen der hier nicht dargestellte
Hinterradantrieb zu beiden Seiten des Hinterrades mit geeigneten Befestigungsmitteln 22 befestigt ist. Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung bilden die Ausfallenden 20 beziehungsweise 21 eine geradlinige Verlängerung der Arme 19f beziehungsweise 19g.
Nach einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung ist der Fahrradrahmen faltbar ausgeführt mit einem vorderen Rahmenteil 23 und dem hinteren Rahmenteil 19. Zu diesem Zweck weist der Fahrradrahmen horizontal gesehen etwa in der Mitte des Abstandes zwischen Hinterradachse und Vorderradachse des Fahrrades ein Klappgelenk 24 auf, das ein seitliches Zusammenklappen des Fahrrades so ermöglicht, dass Hinterrad und Vorderrad im gefalteten Zustand weitgehend deckungsgleich nebeneinander liegen.
Für das vordere Rahmenteil 23 können auch andere Hohlprofile verwendet werden
(beispielsweise Rund- oder Ovalprofile oder kastenähnliche Profile), die beispielsweise durch Schweißen oder Löten wiederum mit einem Steuerkopfrohr verbunden sind. Auch diese Ausführungsformen sind von der Erfindung umfasst. Des weiteren weist diese Ausführungsform nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ein
Steuerkopfrohr 25 auf, wobei zwei parallel vom Steuerkopfrohr 25 abstehende Arme 25 a und 25b des Steuerkopfrohres 25 in zwei von den äußeren Segmenten gebildete äußere Kammern 23 a und 23b des vorderen Rahmenteils 23 am vorderen Ende eingeschoben sind. Fig. 7 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines Fahrradrahmens 26 mit einem Hohlprofü mit drei funktionalen Segmenten 26a, 26b und 26c, wobei das Segment 26c als einarmige Hinterbaustrebe fungiert. Im Unterschied zu Fig. 1 ist nach einem besonderen Merkmal der Erfindung in dieser Ausführungsform die Breite des Hohlprofils so schmal gewählt, dass das nicht zum Hinterrad reichende äußere Segment 26a des Hohlprofils in der Bezugsmittelebene des Fahrrades liegt. Dies hat den Vorteil, dass horizontal auf das Vorderrad und damit auf ein Steuerkopfrohr 27 wirkende Stoßkräfte durch das stabile in der
Bezugsmittelebene liegende Segment 26a des Fahrradrahmens 26 aufgefangen werden können. Auf gleiche Art ist ein Sitzrohr 29 mit dem Fahrradrahmen 26 verbunden. In dieser
Ausführungsform sind sowohl das Steuerkopfrohr 27, das Sitzrohr 29 als auch ein
Tretlagergehäuse 28 durch Schweißnähte mit dem Fahrradrahmen 26 verbunden.
Die Erfindung umfasst auch alle Ausführungsformen, in denen die beiden äußeren Segmente des Hohlprofils und/oder das innere Segment des Hohlprofils nochmals durch weitere Wände unterteilt sind oder bei denen das Hohlprofil zusätzliche außerhalb der Hohlräume liegende Profil-Elemente aufweist (z. B. zur Kabelführung etc.). Es versteht sich, dass die in den Fig. 1 und Fig. 7 gezeigten Ausführungsformen mit den gleichen Prinzipien wie in Fig. 6 auch faltbar ausgeführt werden können. Zur Aufnahme der Klappgelenke sind an der entsprechenden Stelle die Querwände (in Fig. 1 die Querwände lg bis Im) in den äußeren Segmenten zu entfernen. Auch diese Ausführungsformen sind von der Erfindung umfasst. Von der Erfindung sind im Rahmen der beanspruchten Merkmale des Fahrradrahmens auch alle Kombinationen mit Rahmenteilen von anderer, hier nicht gesondert beschriebener Art umfasst.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrradrahmen
aus einem stranggepressten Hohlprofil,
enthaltend wenigstens zwei von der Oberseite des Fahrradrahmens (1; 19, 23; 26) zur Unterseite des Fahrradrahmens (1; 19, 23; 26) innerhalb des Hohlprofils verlaufende
Wände (la, lb; 19a, 19b), die das stranggepresste Hohlprofil in zwei äußere Segmente (lc, ld; 19c, 19d; 26a, 26c) und ein inneres Segment (le, 19e, 26b) einteilen, wobei wenigstens alle die beiden innerhalb des Hohlprofils verlaufenden Wände (la, lb; 19a, 19b) miteinander verbindenden Wände des stranggepressten Hohlprofils im Bereich eines Hinterrades (2) entfernt sind, zur Verbindung mit einem Hinterradantrieb (3), enthaltend ein Abtriebsrad (5) eines Zugmittel- oder Zahnradgetriebes, das Hinterrad (2) und eine vom Abtriebsrad (5) angetriebene und das Hinterrad (2) antreibende Hinterradwelle (4), wobei entweder der Hinterradantrieb (3) ohne Verwendung weiterer Ausfallenden direkt mit wenigstens einem Arm (lf) des Fahrradrahmens (1, 26), der aus wenigstens einem äußeren Segment (ld, 26c) des stranggepressten Hohlprofils gebildet ist, verbunden ist oder wobei zwischen dem Hinterradantrieb und wenigstens einem aus einem äußeren Segment (19c, 19d) des stranggepressten Hohlprofils gebildeten Arm (19f, 19g) des Fahrradrahmens (19) ein Ausfallende (20, 21), das mit dem Hinterradantrieb verbunden ist, mit dem Arm (19f, 19g) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das äußere Segment (ld; 19c, 19d; 26a, 26c) des stranggepressten Hohlprofils gebildete Arm (lf; 19f, 19g) und das etwaige mit diesem Arm (lf; 19f, 19g) verbundene Ausfallende (20, 21) axial gesehen zwischen dem Abtriebsrad (5) des Hinterradantriebes (3) und dem Sitz (4a) des Hinterrades (2) auf der Hinterradwelle (4) angeordnet sind und dass die beiden äußeren Segmente (lc, ld; 19c, 19d; 26a, 26c) und das innere Segment (le; 19e; 26b) des Fahrradrahmens (1; 19, 23; 26) über ihre gesamte Länge parallel zueinander verlaufen.
2. Fahrradrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (lc, ld, le;
19c, 19d, 19e; 26a, 26b, 26c) des Hohlprofils des Fahrradrahmens (1; 19, 23; 26) parallel zur Bezugsmittelebene des Fahrrades verlaufen.
3. Fahrradrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradrahmen
(1; 19, 23; 26) eine Anordnung des Antriebsrades (6) und des Abtriebsrades (5) des Zugmittelgetriebes oder der Zahnräder des Zahnradgetriebes auf derselben äußeren Seite des Fahrradrahmens (1; 19, 23; 26) erfordert.
4. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Tretlager (8) ohne weitere Ausfallenden im Fahrradrahmen (1; 19, 23; 26) befestigt ist.
5. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Tretlagergehäuse (7, 28) zur Aufnahme des Tretlagers (8) innerhalb des Fahrradrahmens (1; 19, 23; 26) fest mit diesem verbunden ist.
6. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Hohlprofüs etwa der Breite des Tretlagergehäuses (7) entspricht.
7. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das
Hohlpro fil neben den die Oberseite und die Unterseite des Fahrradrahmens (1, 26) bildenden Wänden in wenigstens einem äußeren Segment (lc, ld; 26a, 26c) wenigstens zwei zur Stabilisierung dienende Wände (lg, lh, li,lj, lk, Im) zur gegenseitigen
Verbindung der von der Oberseite zur Unterseite des Fahrradrahmens (1, 26) innerhalb des Hohlprofüs verlaufenden Wand (la, lb) und der äußeren Wand des äußeren Segments (lc, ld; 26a, 26c) aufweist.
8. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Steuerkopfrohr (25) zwei Arme (25a, 25b) aufweist, die auf beiden Seiten des
Steuerkopfrohres (25) jeweils mit einem äußeren Segment des Hohlprofils verbunden sind.
9. Fahrradrahmen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (25 a, 25b) des Steuerkopfrohres (25) zu beiden Seiten des Steuerkopfrohres (25) jeweils in eine von dem jeweiligen äußeren Segment gebildete Kammer (23a, 23b) des Hohlprofils eingeschoben und fest mit diesen verbunden sind.
10. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Hinterradachse, die Tretlagerachse und der Mittelpunkt des Steuerkopfrohres (25, 27) seitlich gesehen zwischen den durch die Oberseite des Fahrradrahmens (1; 19, 23; 26) und durch die Unterseite des Fahrradrahmens (1; 19, 23; 26) gebildeten, verlängerten Linien liegen.
11. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite des Fahrradrahmens (1 ; 19, 23; 26) und auf der Unterseite des Fahrradrahmens (1; 19, 23; 26) fest mit dem Fahrradrahmen (1; 19, 23; 26) verbundene Stützelemente (11, 12) angeordnet sind, die kreisförmige Ausnehmungen aufweisen, in denen ein Gabelschaft (9) über einen geeigneten Steuersatz (10) drehbeweglich gelagert ist.
12. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass dasjenige äußere Segment (lc, 26a) des Hohlpro fils, das nicht zwischen dem Abtriebsrad (5) des Zugmittelgetriebes oder des Zahnradgetriebes und dem Sitz (4a) des Hinterrades (2) auf der Hinterradwelle (4) angeordnet ist, im Bereich des Hinterrades (2) entfernt ist, womit der Fahrradrahmen (1 , 26) über genau einen aus dem im Bereich des Hinterrades (2) verbleibenden äußeren Segment (ld, 26c) des Hohlpro fils gebildeten Arm (lf) mit dem Hinterradantrieb (3) verbunden ist.
13. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dasjenige äußere Segment (26a) des Hohlprofils des Fahrradrahmens (26), das nicht zwischen dem Abtriebsrad des Zugmittelgetriebes oder des Zahnradgetriebes und dem Sitz des
Hinterrades auf der Hinterradwelle angeordnet ist, in der Bezugsmittelebene des
Fahrradrahmens (26) angeordnet ist.
14. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der
Fahrradrahmen (1; 19, 23; 26) in Einzelträgerbauart ausgeführt ist.
15. Fahrradrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der
Fahrradrahmen (19, 23) horizontal gesehen etwa in der Mitte des Abstandes zwischen Hinterradachse und Vorderradachse des Fahrrades in ein vorderes Rahmenteil (23) und ein hinteres Rahmenteil (19) geteilt und mit einem Klappgelenk (24) versehen ist.
16. Fahrradrahmen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappgelenk (24) in die beiden von den äußeren Segmenten gebildeten Kammern (23a, 23b) des Hohlprofils eingeschoben und fest mit diesen verbunden ist.
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