DE19739945A1 - Konvertierbares Liegerad - Google Patents
Konvertierbares LiegeradInfo
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- B62K25/04—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
- B62K25/28—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with pivoted chain-stay
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Description
Die Erfindung betrifft eine Liegerad mit den Merkma
len des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Die Erfindung
betrifft insbesondere ein einspuriges Liegerad, obwohl
sie prinzipiell auch auf mehrspurige muskelgetriebene
Fahrzeuge anwendbar ist.
Bei Fahrrädern haben sich neben herkömmlichen Fahr
rädern mit aufrechter Sitzposition des Fahrers (Gewicht
des Fahrers oberhalb des Tretlagers) auch sogenannte Lie
geräder am Markt etabliert, bei denen der Fahrer in einer
bequemeren Sitzhaltung nach hinten gelehnt sitzt und bei
denen das Tretlager in Fahrtrichtung vor dem Fahrer an
geordnet ist. Liegeräder zeichnen sich gegenüber herkömm
lichen Fahrrädern durch einen geringeren Luftwiderstand
und eine den Bedürfnissen des Fahrers besser angepaßte
Sitzhaltung aus. Dies ermöglicht höhere Fahrleistungen
und bequemeres Fahren, insbesondere von längeren Strecken.
Damit können Liegeräder zur Erhöhung der Akzeptanz
von muskelgetriebenen Fahrzeugen als Verkehrsmittel bei
tragen.
Durch die zurückgelehnte, "liegende" Sitzposition
des Fahrers ist dessen Sitzhöhe naturgemäß niedriger, als
es bei herkömmlichen Fahrrädern mit aufrechter Sitzposi
tion des Fahrers der Fall ist. Außerdem bauen Liegeräder
im Vergleich zu herkömmlichen Fahrrädern in der Regel
relativ lang, was deren Wendigkeit einschränkt. Die Wen
digkeit wird jedoch nicht nur durch die Länge, sondern
auch durch den Geradeauslauf des Fahrrads beeinflußt. Um
ein sicheres Fahren auf längeren Strecken zu gestatten,
sind Liegeräder meist auf guten Geradeauslauf einge
stellt. Dazu dienen ein relativ großer Nachlauf des Vor
derrads und ggfs. Federmittel, die das Vorderrad auf sei
ne Mittellage hin (Geradeausfahrt) federnd vorspannen.
Im Stadtverkehr oder bei unübersichtlichen Fahrsi
tuationen ist jedoch eine erhöhte Fahrerposition von Vor
teil, wie sie bei herkömmlichen Fahrrädern gegeben ist.
Die höhere Sitzposition ermöglicht einen besseren Über
blick über das Verkehrsgeschehen und führt auch dazu,
daß das Fahrrad von anderen Verkehrsteilnehmern besser
wahrgenommen wird.
In unübersichtlichen Verkehrssituationen wird außer
dem eine hohe Wendigkeit des Fahrzeugs verlangt, d. h. die
Fahrzeuglänge soll möglichst nicht zu groß sein, und das
Fahrzeug soll kurvenwillig sein.
Aus dem Fachartikel "Das "Airbike" von Staiger", pro
Velo 37, Seite 29 ist ein Liegefahrrad mit Knicklenkung
bekannt, das einen relativ kurzen Radstand aufweist. Das
Liegefahrrad weist einen ungefederten Rahmen auf dessen
vorderer, das Vorderrad führender Rahmenteil schwenkbar
an dem übrigen Rahmen gelagert ist. Der vordere Rahmen
teil trägt ein vor dem Vorderrad angeordnetes Tretlager
mit Tretkurbel und Kettentrieb auf das Vorderrad. Der
Fahrer führt das Fahrrad in Liegeposition, d. h. in zu
rückgelehnter Sitzposition nach vorn tretend.
Während der Rahmen des aus dem Fachartikel bekannten
Liegerads ungefedert ausgebildet ist, sind zwischenzeit
lich Konstruktionen des gleichen Herstellers bekannt ge
worden, die eine gefederte Hinterradschwinge aufweisen.
Außerdem ist aus dem Gebrauchsmuster DE 295 19 661 U1
ein Liegefahrrad bekannt, das ebenfalls eine Knicklen
kung mit flachem Lenkkopfwinkel aufweist. Das Liegefahr
rad weist einen vorderen, das Vorderrad lagernden Rahmen
teil auf, der ein vor dem Vorderrad angeordnetes Tretla
ger mit Tretkurbel und Kettentrieb auf das Vorderrad
hält. Ein hinterer Rahmenteil ist um eine hinter dem Vor
derrad angeordnete Schwenkachse dreh- oder schwenkbar an
dem vorderen Rahmenteil gelagert. Der hintere Rahmenteil
enthält eine über ein Gummi-Federpaket gelagerte Radfüh
rung, die über eine Klemmplatte gehalten ist. Der vordere
Rahmenteil ist oberhalb seines Lenkkopflagers mit einer
Schiebehülse versehen, die der Einstellung des Vorlaufs
und somit in geringen Grenzen auch der Höhe der Sitzposi
tion des Fahrers dient. Die Einstellung der Hülse ist
während der Fahrt des Fahrrads nicht möglich.
Aus der EP 0 668 209 A1 ist ein Fahrrad mit herkömm
licher Sitzposition des Fahrers bekannt, das eine ver
stellbare Hinterradschwinge aufweist. Die schwenkbar an
dem übrigen Rahmen gelagerte Hinterradschwinge ist mit
einem Tretlager mit Tretkurbel und Kraftübertragungsmit
teln zu dem Hinterrad versehen. Gegen den übrigen Rahmen
ist die Hinterradschwinge über eine in der Länge ein
stellbare Gasfeder abgestützt.
Damit ist in engen Grenzen eine Einstellung der Hin
terradfederung möglich.
Aus der DE 44 36 211 A1 ist überdies ein Liegerad
bekannt, das einen in vorderen und hinteren Rahmenteil
unterteilten Rahmen aufweist. Der hintere Rahmenteil ist
unterhalb des Fahrersitzes um eine horizontale Querachse
schwenkbar an dem vorderen Rahmenteil gelagert. Zur Ein
stellung des Winkels zwischen beiden Rahmenteilen dient
ein Zugmittel. Zur Überführung des Rahmens von Liege- in
Sitzposition wird der hintere Rahmenteil so gegen den
vorderen Rahmenteil geschwenkt, daß der Verbindungspunkt
angehoben wird. Dazu wird das Zugmittel auf eine entspre
chende Spule aufgewickelt, die von einem der Räder ange
trieben sein kann. Der Rahmen ist ungefedert.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein
konvertierbares Fahrrad zu schaffen. Insbesondere soll
das Fahrrad sowohl für Langstreckenbetrieb mit bequemer
Fahrerposition, als auch für den Betrieb in unübersicht
lichen Verkehrssituationen geeignet sein. Die ent
sprechende Einstellung des Fahrrads auf gewünschte unter
schiedliche Betriebssituationen soll möglichst während
der Fahrt vorgenommen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrrad
gelöst, das sich sowohl als Liegerad als auch als Fahrrad
mit aufrechter Sitzposition des Fahrers betreiben läßt.
Dazu wird von einem Liegerad ausgegangen, das eine rela
tiv lange Hinterradschwinge aufweist. Der Abstand
zwischen Schwingenlagerung und Hinterradachse ist größer
als der Radius des Hinterrads. Der Verstellmechanismus
ist dabei so ausgebildet, daß das Schwingenlager etwa
auf gleicher Höhe mit der Hinterachse ist, wenn das Fahr
rad in Liegeposition betrieben wird. Die Schwinge ist
dann etwa horizontal. Bei Konvertierung des Liegerads zu
einem Fahrrad mit aufrechter Sitzposition des Fahrers
wird die Schwinge steil gestellt, so daß das Schwingen
lager oberhalb des Hinterrads befindlich ist. Der Fahr
radrahmen und somit der Fahrersitz werden dadurch sehr
stark angehoben, wodurch sich die aufrechte Sitzposition
ergibt.
Zur Konvertierung des Fahrrads dient das zur Fede
rung der Hinterradschwinge vorgesehene Verbindungs- oder
Federelement, das längenverstellbar ausgebildet ist. Das
Federelement weist wenigstens zwei wählbare Federlängen
auf, zwischen denen es verstellbar ist. Die eine Feder
länge ist so bemessen, daß der Fahrer in Liegeposition
fährt. Die andere Längenposition ist so bemessen, daß
der Fahrer in aufrechter Sitzposition fährt. Damit kann
der Fahrer sein Fahrrad auf unterschiedliche Verkehrssi
tuationen einstellen. Die Verstellung erfolgt vorzugswei
se dadurch, daß das Federelement oder ein im Kraftweg
liegendes Element zwischen unterschiedlichen Kraftniveaus
umschaltbar ist. Ist es bspw. lang eingestellt und wird
es auf ein niedrigeres Kraftniveau umgeschaltet bewirkt
das Gewicht des Fahrers das Verkürzen des Federelements
bis die zweite Position erreicht ist oder das Federele
ment wieder auf seine volle Kraft umgeschaltet wird. Das
zweite Kraftniveau ist dabei vorzugsweise gerade so
groß, daß das Fahrergewicht noch das Zusammendrücken
des Federelements (Verkürzen) bewirkt. Das Absenken der
Sitzposition kann auch durch Betätigung der Hinterrad
bremse bewirkt oder zumindest unterstützt werden. Ledig
lich die Kraftdifferenz zwischen dem an dem Federelement
wirkenden Fahrergewicht und der niedrigeren Federkraft
des zweiten Kraftniveaus muß aufgebracht werden, um das
Federelement in seine längere Arbeitsposition zurückzu
überführen. Bei entsprechender Abstimmung der Kräfte kann
diese Differenz relativ klein gehalten werden. Dies er
möglicht es, die Verstellkraft bspw. aus einem Bremsmo
ment beim Anbremsen des Vorderrads des Fahrrads während
der Fahrt herzuleiten. Es ergibt sich somit die komforta
ble Möglichkeit, die Sitzposition des Fahrrads während
der Fahrt schnell und auf sichere Weise zu verstellen.
Zur Überführung von Sitz- in Liegeposition wird das
Federelement kurzzeitig auf sein geringeres Kraftniveau
geschaltet (die Gasfeder ist freigegeben), wodurch der
volle Bewegungsweg der Gasfeder zugelassen wird. Die Gas
feder verkürzt sich und der Fahrer sinkt ab. Nach Sperren
der Gasfeder bleibt die neue Stellung als Nullpunkt er
halten und sie arbeitet nun mit ihrer vollen Kraft und
kurzem Hub. Dies kann während der Fahrt erfolgen. Will
der Fahrer nun, wenn es eine Verkehrssituation erfordert,
das Fahrrad plötzlich wieder aus der Liegeposition in die
Sitzposition bringen, entriegelt er das Federelement und
bremst zugleich mit dem Vorderrad, so daß er praktisch
sofort angehoben und in Sitzposition geführt wird.
Die Einstellung der erwähnten Kraftdifferenz kann
durch Verstellmittel erfolgen, die eine Anpassung der
Federung an das Fahrergewicht ermöglichen.
Die Betätigungseinrichtung zur Längenverstellung des
Federelements hat vorzugsweise sowohl einen Betätigungs
weg als auch eine Betätigungskraft, die deutlich geringer
als der Verstellweg, bzw. die Verstellkraft des Federele
ments sind. Sie wirkt somit als Steuer- oder Ver
riegelungsvorrichtung und nicht lediglich als verstell
barer Aufhängepunkt für das Federelement. Durch die ge
ringe Betätigungskraft und den kurzen Betätigungsweg der
Betätigungsvorrichtung kann die Verstellung des Federele
ments während der Fahrt ohne Anstrengung des Fahrers vor
genommen werden, was der Verkehrssicherheit dient.
Das Betätigungsorgan zum Auslösen der Verstellung
des Federelements ist vorzugsweise am Lenker oder in des
sen Nähe angeordnet, um eine einfache Handhabung sicher
zustellen.
Der Verstellweg des Federelements ist vorzugsweise
größer als der Federweg. Die Hinterradschwinge ist, um
eine Konvertierung des Fahrrads zu gestatten, vorzugswei
se um mehr als 45° schwenkbar. Durch die Begrenzung des
Federwegs auf ein geringeres Maß wird ausgeschlossen,
daß der Fahrer unbeabsichtigt aus der Sitzposition zu
weit einfedernd in die Liegeposition gerät.
Den Fahreigenschaften des Fahrrads kommt es zugute,
wenn das Federelement mit einem Dämpferelement kombiniert
ist oder inhärente Dämpfereigenschaften aufweist. Vor
teilhafterweise ist das verstellbare Federelement eine
verstellbare Gasfeder. Diese ist vorzugsweise liegend
unter dem Sitz des Fahrrads angeordnet.
Der Sitz des Fahrrads ist derart angeordnet, daß
der Schwerpunkt des gesamten Fahrzeuges mit aufgesessenem
Fahrer in Sitzposition etwa mittig zwischen Vorder- und
Hinterrad, jedoch oberhalb der Achsen angeordnet ist. Bei
der Konvertierung des Fahrrads ändert sich die Höhe des
Schwerpunkts und der Radstand. Die Last wird mehr auf das
Vorderrad verlagert.
Um eine hohe Agilität des Fahrrads zu gestatten,
wenn es in Aufrechtposition betrieben wird, ist der Nach
lauf des Vorderrads in dieser Einstellung möglichst ge
ring. Dies bedeutet, daß die Dreh- oder Schwenkachse des
vorderen Rahmenteils sehr steil, in einem Winkel größer
60° steht. Sie schneidet die Fahrbahn relativ genau un
terhalb der Vorderachse. In Liegeposition ist die Lenk
achse flach angestellt. Die Schwenkachse schneidet die
Fahrbahn deutlich vor der Vorderachse. Dies erzeugt einen
großen Nachlauf und somit gute Geradeausfahreigenschaf
ten. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die in dieser
Fahrposition in angehobener Position oberhalb der Vorder
achse befindliche Tretkurbel von Bedeutung. Um die Rück
führung des Vorderrads aus eingeschlagener Stellung in
Geradeauslaufstellung noch zu verbessern, kann der vor
dere Rahmenteil bzw. das Vorderrad durch Federmittel auf
die Geradeausposition des Vorderrads eingestellt sein.
Die Federmittel sind vorzugsweise nur in Liegeposition,
nicht aber in Aufrecht-Position aktiv. Dies kann erreicht
werden, indem sie als Zugmittel ausgebildet und an der
Hinterradführung angelenkt werden.
Das Fahrrad weist einen über dem Hinterrad angeord
neten Gepäckträger auf, der unabhängig von der Schwenk
stellung der Hinterradschwinge und des übrigen Rahmens
weitgehend horizontal gehalten ist. Dazu dient ein Len
kergetriebe, das den Gepäckträger mit der Hinterrad
schwinge verbindet. Zusätzlich ist der Gepäckträger über
eine Linearführung mit dem übrigen Rahmen verbunden. In
Seitenansicht weist das Lenkergetriebe zwei hintereinan
der angeordnete von oben nach unten verlaufende Streben
auf, die an dem Gepäckträger und der Schwinge gelenkig
gelagert sind. In Liegeposition sind beide Streben im
Wesentlichen parallel. Die Anlenkpunkte sind so angeord
net, daß die vordere Strebe in angehobener Position nach
vorn und die hintere, im Wesentlichen vertikal, allen
falls schwach nach hinten geneigt angeordnet ist, wodurch
durch die stärkere Neigung der vorderen Strebe die größe
re Anhebung ihres Anlenkpunkt ausgeglichen wird. Dies
wird unterstützt, indem der Gepäckträger in Bezug auf den
unteren Anlenkpunkt der hinteren Strebe durch die Linear
führung beim Anheben des Rahmens etwas nach vorn verla
gert wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Er
findung durch einen Umrüstsatz umgesetzt, der für ein
Fahrrad mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentan
spruchs 1 vorgesehen ist und alle erforderlichen Teile
enthält, um das verstellbare Federelement nebst Betäti
gungseinrichtung an dem Fahrrad anzubauen.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus Unteransprüchen der Zeich
nung sowie der zugehörigen Beschreibung. In der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es
zeigen:
Fig. 1 das erfindungsgemäße Liegerad in Liegeposi
tion, in einer schematisierten Seitenansicht,
Fig. 2 das Fahrrad nach Fig. 1 in Aufrecht-Position,
in einer schematisierten Seitenansicht,
Fig. 3 das Fahrrad nach Fig. 1 in ausschnittsweiser
Seitenansicht in einem anderen Maßstab,
Fig. 4 das Fahrrad nach Fig. 2 in ausschnittsweiser
Seitenansicht in einem anderen Maßstab,
Fig. 5 ein verstellbares Federelement des Fahrrads
nach den Fig. 1 bis 4, in teilweise längsgeschnittener,
schematisierter Darstellung und
Fig. 6 das Fahrrad nach den Fig. 1 bis 4 in einer
ausschnittsweisen, schematisierten Draufsicht.
In den Fig. 1 und 2 ist ein konvertierbares Fahrrad
1 veranschaulicht, das während der Fahrt aus der in Fig. 1
veranschaulichten Liegeposition in die Aufrecht-Posi
tion nach Fig. 2 überführbar ist. Das Fahrrad 1 weist
einen Rahmen 2 auf, der in Seitenansicht als nach oben
offenes Polygon ausgebildet ist. Nach oben hin wird er
durch den oder zwei sich seitlich eines Sitzes 3 für den
Fahrer erstreckende Gurte 4 abgeschlossen, die mit ihren
jeweiligen Enden mit dem Rahmen 2 verbunden sind. Der
Sitz 3 ist so ausgebildet, daß er dem Fahrer sowohl in
Liegeposition nach Fig. 1 als auch in Aufrecht- oder
Sitzposition nach Fig. 2 bequemen Halt bietet.
Zu dem Rahmen 2 gehört ein vorderer Rahmenteil 6,
der um eine Lenkachse 7 schwenkbar an dem Rahmen 2 gela
gert ist. Dazu dient ein in Fahrtrichtung hinter dem Vor
derrad angeordnetes Lenkkopflager 8, daß an dem vorderen
Ende des Rahmens 2 angebracht ist. Der vordere Rahmenteil
6 ist mit einer an sich quer zu der Lenkachse 7 erstrecken
den Lenkstange 9 verbunden (Fig. 6), die an ihren
beiden seitlichen Enden Handgriffe 11, 12 trägt. An der
Lenkstange 9 sind außerdem Bedienelemente, wie Bremshebel
13 oder dergleichen angeordnet.
Der vordere Rahmenteil 6 führt das um eine Vorder
achse 14 drehbar gelagerte Vorderrad 15, das der Lenkung
und dem Antrieb des Fahrrads 1 dient. Um dies zu bewerk
stelligen ist der vordere Rahmenteil 6 von der Vorderach
se 14 ausgehend nach vorn bzw. schräg nach oben bis zu
einem in Radius des Vorderrads 15 überragenden Punkt ver
längert, an dem ein Tretlager 16 mit Tretkurbel 17 und
Kettenblatt 18 angeordnet ist. Von diesem läuft eine Ket
te 19 zu einem über einen Leerlauf mit dem Vorderrad 15
verbundenen Mehrfach-Zahnkranz. Die Kette 19 wird über
ein Schaltwerk 22 geführt. Außerdem ist dem Vorderrad 15
eine Vorderradbremse zugeordnet.
An dem Rahmen 2, dessen unteres Rahmenrohr 24 durch
ein Kastenprofil gebildet ist, ist an dem von dem Lenk
kopflager 8 abliegenden Ende dieses Kastenprofilrohrs 24
ein Schwingenlager 26 vorgesehen, an dem eine Hinterrad
schwinge 27 um eine Querachse 28 schwenkbar gelagert ist.
An dem von dem Rahmen 2 abliegenden Ende der Hinterrad
schwinge 27 ist ein Hinterrad 29 um eine Hinterachse 31
drehbar gelagert. Dem Hinterrad 29 ist eine sich an der
Hinterradschwinge 27 abstützende Hinterradbremse zugeord
net.
Die Hinterradschwinge 27 erfüllt bei dem Fahrrad 1
eine Doppelfunktion. Zum einen dient sie der Federung des
Fahrrads 1, zum anderen zu dessen Höhenverstellung, wie
der Vergleich der Fig. 1 und 2 zeigt. Die Hinterrad
schwinge 27 stützt sich dazu an einem längenverstellbaren
Federelement 33 ab, das liegend unter dem Sitz 3 angeord
net ist. Das Federelement 33 ist dabei etwa parallel zu
dem Rahmenrohr 24 angeordnet. An seinem vorderen Ende ist
es in einer entsprechenden Aufhängung 34 schwenkbar an
dem Rahmenrohr 24 gelagert, während es mit seinem hinte
ren Ende über einen starr mit der Hinterradschwinge 27
verbundenen Kraftübertragungshebel 36 verbunden ist. Die
Längenverstellung des Federelements 33 erfolgt über eine
Betätigungseinrichtung 37, die über einen Bowdenzug 38
mit einem an der Lenkstange 9 gehaltenen Betätigungsorgan
39 verbunden ist.
Der Aufbau des längenverstellbaren Federelements
ergibt sich aus Fig. 5. Zentrales Element ist eine Gasfe
der 41, deren Druckgefäß oder Zylinder 42 endseitig in
einer mit der Aufhängung 34 verbundenen Hülse 43 gefaßt
ist. An ihrem gegenüberliegenden Ende, weist die Gasfeder
41 eine Kolbenstange 44 auf, die mit einem Ende einer in
Zylinder 42 übergreifenden und axial zu diesem
verschiebbaren Hülse 46 verbunden ist. Diese ist mit ei
ner aufgeschweißten Muffe 47 verstärkt, an der, über
entsprechende nicht weiter dargestellte Zapfen, der
Kraftübertragungshebel 36 der Hinterradschwinge 37 an
greift.
Endseitig ist die Kolbenstange 44 mit einem Ventil
stößel 48 versehen, der über einen mit dem Bowdenzug 38
verbundenen Betätigungshebel 49 verbunden ist. Wird der
Ventilstößel 48 von dem Betätigungshebel 49 nach innen
gedrückt entblockiert die Gasfeder 41. Damit wechselt die
an der Kolbenstange 44 wirkende Kraft auf ein niedrigeres
Niveau und eine größere Längenverstellung der Gasfeder 41
wird möglich. Die Gasfeder kann somit in ihrer Länge re
duziert werden, wobei sie nach Freigabe des Ventilstößels
48 wieder ihre ursprüngliche Kraft mit anderer Nullstel
lung (bei kürzerer Federlänge) entwickelt.
Um eine mit zunehmenden Einfedern auch zunehmende
Federkraft zu erreichen, ist koaxial zu der Gasfeder 41
eine diese unterstützende Schraubenfeder 51 vorgesehen.
Die Schraubenfeder 51 stützt sich mit ihren beiden Enden
an den Hülsen 43, 46 ab. Nach außen ist sie durch einen
Faltenbalg 52 geschützt. Die Schraubenfeder 51 vergrößert
die Steigung der ansonsten flachen Federkennlinie der
Gasfeder 41.
Wie sich insbesondere aus den Fig. 3, 4 und 6 er
gibt, ist das Fahrrad 1 mit einem Federmittel 61 verse
hen, das das Vorderrad 15 auf seiner Geradeauslaufposi
tion hin vorspannt.
Zu dem Federmittel 61 gehören zwei zu beiden Seiten
des Rahmens 2 angeordnete Zugfedern 62, 63, die mit je
weils einem Ende 64, 65 an dem vorderen Rahmenteil 6
seitlich neben der Lenkachse 7 angreifen. Mit ihrem je
weiligen anderen Ende 66, 67 sind die Zugfedern 62, 63
über entsprechende Zugmittel 68, 69 mit der Hinterrad
schwinge 27 verbunden. Die Länge der Zugfedern 62, 63 und
der Zugmittel 68, 69 sowie die Lage eines entsprechenden
Verbindungspunkts 71, 72 zwischen Zugmittel 68, 69 und
Hinterradschwinge 27 sind so bemessen, daß die Zugfedern
62, 63 des Federmittels 61 bei in Aufrecht-Position be
findlichem Fahrrad 1 in jedem Fall, d. h. auf beim größt
möglichen Lenkeinschlag entspannt sind. Jedoch werden die
Zugfedern 62, 63 bei der Überführung des Fahrrads 1 in
Liegeposition wenigstens leicht gespannt. Damit spannt
das Federmittel 61 das Vorderrad 15 auf seine Geradeaus
fahrlage hin vor und kompensiert somit die Wirkung des
Gewichts des oberhalb des Vorderrads 15 befindlichen Pe
dalantriebs. Dessen Gewicht würde die Geradeausfahrlage
ansonsten instabil machen.
Zu dem Fahrrad 1 gehört außerdem ein Gepäckträger
75, der auf jeder Seite des Hinterrads 29 jeweils von
einer vorderen Strebe 76 und einer hinteren Strebe 77
getragen ist. Die Streben 76, 77 sind an in Fahrtrichtung
voneinander beabstandeten Gelenkpunkten 78, 79 mit dem
Gepäckträger 75 verbunden und erstrecken sich zu der Hin
terradschwinge 27 hin. An dieser sind sie an ihrem von
dem Gepäckträger 75 abliegenden Ende jeweils bei weiteren
Gelenkpunkten 81, 82 angelenkt. Der Abstand zwischen den
Gelenkpunkten 81, 82 ist geringer als der zwischen den
Gelenkpunkten 78, 79. Während die Gelenkpunkte 78, 79
etwa auf einer Horizontalen angeordnet sind, ist der Ge
lenkpunkt 81 in jedem Fall, d. h. bei jeder Schwenkstel
lung der Hinterradschwinge 27 höher als der Gelenkpunkt
82. Um den Gepäckträger 75 in jeder Stellung der Hinter
radschwinge 27 im Wesentlichen horizontal zu halten, ist
der Gepäckträger 75 mit dem Rahmen 2 über eine Linearfüh
rung 84 verbunden, zu der eine ein im Wesentlichen rundes
Rahmenrohr 85 umgreifende Öse 86 gehört, die mit Spiel
auf dem Rohr 85 gleitet und, wie ein Vergleich der Fig. 1
und 2 miteinander zeigt, unterschiedliche Schwenk
stellungen einnehmen kann. Dies wird durch ein ausrei
chendes Spiel ermöglicht.
Das insoweit beschriebene Fahrrad 1 wird folgender
maßen gefahren:
Es wird davon ausgegangen, daß der Fahrer das Fahr rad 1 zunächst in der in Fig. 2 veranschaulichten Auf recht-Position benutzt. Die Lenkunterstützung ist inaktiv und der Nachlauf gering. Die Sitzposition des Fahrers ist hoch, so daß er eine gute Verkehrsübersicht hat und die Agilität des Fahrrads nutzen kann. Das Federelement 33 federt die Hinterradschwinge 27 im Rahmen des zulässigen Federwegs.
Es wird davon ausgegangen, daß der Fahrer das Fahr rad 1 zunächst in der in Fig. 2 veranschaulichten Auf recht-Position benutzt. Die Lenkunterstützung ist inaktiv und der Nachlauf gering. Die Sitzposition des Fahrers ist hoch, so daß er eine gute Verkehrsübersicht hat und die Agilität des Fahrrads nutzen kann. Das Federelement 33 federt die Hinterradschwinge 27 im Rahmen des zulässigen Federwegs.
Will der Fahrer das Fahrrad 1 nun von der Aufrecht
position in die Liegeposition nach Fig. 1 überführen,
zieht er an dem Hebel 39, um über den Bowdenzug 38 und
den Betätigungshebel 49 den Ventilstößel 48 zu betätigen.
Die Gasfeder 41 wird entsperrt. Die Kraft der Gasfeder 41
nimmt dadurch ab, so daß die Gesamtkraft von der Schrau
benfeder 51 und der Gasfeder 41 nun nicht mehr reichen,
um den Fahrer oben zu halten. Die nach unten gerichtete
Kraft kann durch den Fahrer vergrößert werden, indem die
ser die Hinterradbremse betätigt. Das sich an dem Feder
element 33 abstützende Bremsmoment verstärkt die an die
sem zusammendrückend wirkende Kraft. Dies hat eine Ver
lagerung der Nullage des Federelements 33 zur Folge. Die
Hinterradschwinge 27 schwenkt dadurch von ihrer Schrägpo
sition in die Horizontallage und bleibt nach Freigabe des
Hebels 39 in dieser. Das Fahrrad 1 ist somit in Liegepo
sition überführt. Das Federelement 33 federt die Hinter
radschwinge 27 und hält somit gröbere Stöße von dem Fah
rer fern.
Um das Fahrrad 1 während der Fahrt und ohne von dem
Fahrrad 1 abzusitzen wieder in Aufrechtposition zu über
führen, wird der Hebel 39 betätigt womit die Verstellung
des Federelements 33 zunächst freigegeben wird. Zur Ent
lastung des Federelements 33 wird das Fahrrad am Vorder
rad 15 angebremst. Das Reaktionsmoment der Bremse genügt,
um die geringe Kraftdifferenz zwischen der an dem Feder
element 33 ankommenden Gewichtskraft des Fahrers und der
Federkraft zu überwinden. Sobald sich der Rahmen 2 aufge
stellt hat wird der Hebel 39 freigegeben und die Fahrt in
Aufrecht-Position fortgesetzt.
Wie sich aus Fig. 5 ergibt, kann zur Begrenzung des
Federhubs der Gasfeder ein auf der Kolbenstange 44 ange
ordneter Gummipuffer 91 angeordnet werden. Außerdem ist
es alternativ zu der beschriebenen Ausführungsform mög
lich, die Schraubenfeder 51 und die Gasfeder 41 wirkungs
mäßig nicht parallel, sondern hintereinander (in Reihe)
zu betreiben. Dazu wird das Zylinderrohr 42 der Gasfeder
41 mit der Hülse 46 verbunden und die Muffe 47 wird axial
verschiebbar auf der Hülse 46 gelagert. Die Muffe 47 ist
dann über ein entsprechendes Verbindungsrohr 92 mit dem
ventilseitigen Ende der Kolbenstange 44 verbunden. Die
Verstellung der Gasfeder 41 ändert dann die Position der
Muffe auf der Hülse 46, wobei die Schraubenfeder 51 in
jeder Einstellposition des Federelements 33 mit gleicher
Federlänge arbeitet. Die Gasfeder 41 wirkt dann als Ver
bindungsglied oder Kraftübertragungselement zwischen der
Schraubenfeder 51 und dem Hebel 36 bzw. der Schwinge 27.
Ihre Funktion liegt in der Längenverstellung, wobei die
Federung gegen Straßenunebenheiten im Wesentlichen von
der Schraubenfeder 51 erbracht wird.
Ein mit einer Hinterradschwinge 27 und mit einem
Vorderradantrieb versehenes Fahrrad 1 läßt sich sowohl
als Liegerad als auch als Fahrrad mit aufrechter Sitzpo
sition verwenden. Die Konvertierung wird durch ein spe
zielles Federelement 33 übernommen, das längenverstellbar
ausgebildet ist. Die Längenverstellung kann, wenn sie mit
Kraftunterstützung bspw. durch eine Gasfeder erfolgt,
während der Fahrt vorgenommen werden. Das Absenken des
Rahmens erfolgt durch das Fahrergewicht und ggfs. die
Hinterradbremse oder alternativ einen starken Antritt des
Fahrers, während das Aufrichten mittels des Bremsmoment
des Vorderrades erreicht werden kann.
Claims (24)
1. Fahrrad (1), insbesondere einspuriges Liegerad,
mit wenigstens einem drehbar um eine Vorderachse (14) gelagerten Vorderrad (15) und wenigstens einem dreh bar um eine Hinterachse gelagerten Hinterrad (29),
mit einem Rahmen (2), der wenigstens einen Sitz (3) für einen Fahrer trägt und der mit einer Vorderradführung (6) und mit einer Hinterradführung (27) versehen ist, die eine schwenkbar gelagerte Hinterradschwinge (27) auf weist,
mit einem Verbindungselement (33), das wirkungsmäßig zwischen dem Rahmen (2) und der Hinterradschwinge (27) angeordnet ist und über das sich die Hinterradschwinge (27) an dem Rahmen (2) abstützt,
mit einer auf das Vorderrad (15) wirkenden Antriebs einrichtung, die eine in Fahrtrichtung vor der Vorderach se (14) angeordneten Tretkurbel (17) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (33) längenverstellbar ausgebildet ist, so daß die Hinterradschwinge (27) in wenigstens zwei voneinander verschiedene Ausgangspositio nen überführbar ist.
mit wenigstens einem drehbar um eine Vorderachse (14) gelagerten Vorderrad (15) und wenigstens einem dreh bar um eine Hinterachse gelagerten Hinterrad (29),
mit einem Rahmen (2), der wenigstens einen Sitz (3) für einen Fahrer trägt und der mit einer Vorderradführung (6) und mit einer Hinterradführung (27) versehen ist, die eine schwenkbar gelagerte Hinterradschwinge (27) auf weist,
mit einem Verbindungselement (33), das wirkungsmäßig zwischen dem Rahmen (2) und der Hinterradschwinge (27) angeordnet ist und über das sich die Hinterradschwinge (27) an dem Rahmen (2) abstützt,
mit einer auf das Vorderrad (15) wirkenden Antriebs einrichtung, die eine in Fahrtrichtung vor der Vorderach se (14) angeordneten Tretkurbel (17) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (33) längenverstellbar ausgebildet ist, so daß die Hinterradschwinge (27) in wenigstens zwei voneinander verschiedene Ausgangspositio nen überführbar ist.
2. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (33) als Energiespeicher aus
gebildet ist und vorzugsweise wenigstens zwei alternativ
wählbare Längeneinstellungen aufweist, in deren einer die
Stellung der Hinterradschwinge (27) zu einer aufrechten
Sitzposition des Fahrers führt und in deren anderer die
Stellung der Hinterradschwinge (27) zu einer Liegeposi
tion des Fahrers führt.
3. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Wahl der Längeneinstellung des Verbindungsele
ments (33) eine Betätigungseinrichtung (37) vorgesehen
ist, deren Betätigungskraft wesentlich geringer ist als
die von dem Verbindungselement (33) aufgebrachte Feder
kraft.
4. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Wahl der Längeneinstellung des Verbindungsele
ments (33) eine Betätigungseinrichtung (37) vorgesehen
ist, deren Betätigungsweg wesentlich geringer ist, als
der von dem Vebindungselement (33) bei der Längenverstel
lung zu durchlaufende Verstellweg.
5. Fahrrad nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (37) über ein
Kraftübertragungsmittel (38) mit einem vorzugsweise an
dem Lenker (9) des Fahrrads (1) angeordneten Betätigungs
organ verbunden ist.
6. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verstellweg des Verbindungselements (33) größer
als 45° bezogen auf die dadurch erreichte Verschwenkung
der Hinterradschwinge (27) ist und vorzugsweise 90° be
trägt.
7. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (33) Dämpfereigenschaften
aufweist.
8. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (33) eine verstellbare Gasfe
der ist.
9. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (33) liegend unter dem Sitz
(3) für den Fahrer angeordnet ist.
10. Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rahmengeometrie und die Sitzanordnung bei dem
Fahrrad (1) derart getroffen sind, daß der Schwerpunkt
des Fahrrads mit aufgesessenem Fahrer in Liegeposition im
Wesentlichen mittig zwischen der Vorderachse und der Hin
terachse eingestellt ist.
11. Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rahmengeometrie und die Sitzanordnung bei dem
Fahrrad (1) derart getroffen sind, daß der Schwerpunkt
des Fahrrads mit aufgesessenem Fahrer in Aufrecht-Posi
tion im Wesentlichen mittig zwischen der Vorderachse und
der Hinterachse eingestellt ist.
12. Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrrad (1) in Aufrechtposition einen Nachlauf
von nahezu Null und in Liegeposition einen großen Nach
lauf aufweist.
13. Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrrad (1), wenigstens wenn es in Liegeposition
eingestellt ist, eine Knicklenkung aufweist.
14. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrrad (1) wenigstens ein Federmittel (61) zur
federnden Unterstützung der Geradeausposition des Vorder
rads (15) aufweist.
15. Fahrrad nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß das Federmittel (61) Zugfederelemente (61, 62)
aufweist.
16. Fahrrad nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß die Zugfederelement (62, 63) mit einem Ende
(64, 65) mit der Vorderradführung (6) und mit ihrem
anderen Ende (66, 67) mit der Hinterradführung (27) ver
bunden sind.
17. Fahrrad nach Anspruch 2 und 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Zugfederelemente (62, 63) in Liegepo
sition aktiv und in Aufrecht-Position inaktiv sind.
18. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Fahrrad (1) oberhalb des Hinterrads (29) ein
Gepäckträger (75) angeordnet ist, der über Lenkerstreben
(76, 77) mit der Hinterradschwinge (27) und über eine
Geradführung (81) mit dem Rahmen (2) verbunden ist.
19. Fahrrad nach Anspruch 2 und 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lenkerstreben (76, 77) und die Gerad
führung (81) derart angeordnet sind, daß der Gepäckträ
ger (75) sowohl in Liegeposition als auch in Aufrechtpo
sition im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.
20. Umrüstsatz für ein Fahrrad mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1,
mit einem längenverstellbaren Verbindungselement (33), das als Ersatz für das an dem Fahrrad (1) vorhande ne Federelement vorgesehen ist, und
mit einer Betätigungseinrichtung (37) zur Fernver stellung des Federelements (33).
mit einem längenverstellbaren Verbindungselement (33), das als Ersatz für das an dem Fahrrad (1) vorhande ne Federelement vorgesehen ist, und
mit einer Betätigungseinrichtung (37) zur Fernver stellung des Federelements (33).
21. Umrüstsatz nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich
net, daß das längenverstellbare Federelement (33) eine
verstellbare Gasfeder (41) aufweist.
22. Umrüstsatz nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß er ein Federelement (61) enthält, das die
Lenkung des Fahrrads aus seine Mittellage hin vorspannt.
23. Umrüstsatz nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Federmittel zur Verbindung mit der
Hinterradschwinge eingerichtet ist.
24. Umrüstsatz nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß er einen Gepäckträger (75) enthält.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997139945 DE19739945A1 (de) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | Konvertierbares Liegerad |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997139945 DE19739945A1 (de) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | Konvertierbares Liegerad |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19739945A1 true DE19739945A1 (de) | 1999-03-18 |
Family
ID=7842015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997139945 Withdrawn DE19739945A1 (de) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | Konvertierbares Liegerad |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19739945A1 (de) |
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