DE19933325A1 - Hinterradaufhängung für Fahrräder - Google Patents
Hinterradaufhängung für FahrräderInfo
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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
- B62K25/28—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with pivoted chain-stay
- B62K25/30—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with pivoted chain-stay pivoted on pedal crank shelf
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Hinterradaufhängung für Fahrräder mit einem Rahmen 6, einem unteren und einem oberen Lenker 4, 5, einer Dreiecksschwinge 2, in der das Hinterrad 1 drehbar gelagert ist und an der eine Bremseinrichtung 3 befestigt ist, und mit einem Feder-Dämpferlelement 7, das am Rahmen 6 angelenkt und mit einem der beweglichen Teile 2, 4, 5 gelenkig verbunden ist. Während das vordere Ende 5/2 des oberen Lenkers 5 am Rahmen 6 angelenkt ist, ist das hintere Ende 4/2 des untere Lenkers 4 am Rahmen 6 angelenkt. Die Schwinge 2 ist mit dem vorderen Ende 4/3 des unteren Lenkers 4 bzw. mit dem hinteren Ende 5/1 des oberen Lenkers 5 gelenkig verbunden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Hinterradaufhängung für Fahrräder, insbesondere
solche für Geländeeinsatz, mit einem Rahmen, einem oberen und einem unteren
Lenker, die an dem Rahmen angelenkt sind, einer Dreiecksschwinge, in der das
Hinterrad drehbar gelagert ist und an der eine auf das Hinterrad einwirkende Brems
einrichtung befestigt ist, wobei die Schwinge mit den freien Enden der beiden Lenker
gelenkig verbunden ist, und mit einem Feder-Dämpferelement, das am Rahmen an
gelenkt und mit einem der beweglichen Teile gelenkig verbunden ist.
Derzeit werden bei gefederten Fahrrädern hauptsächlich drei in den beige
fügten Zeichnungen schematisch dargestellte Systeme zur Aufhängung des Hinter
rades eingesetzt.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten System sind das Hinterrad und das Tretlager in
einer Schwinge mit festem Drehpunkt befestigt. Dieser Drehpunkt befindet sich in
der Regel ca. 10 bis 30 cm oberhalb des Tretlagers. Der Längspol L der Radauf
hängung ist durch den Drehpunkt der Schwinge festgelegt, was zu großen Antriebs-
und Bremsstützwinkeln εA, εB führt. Große Antriebsstützwinkel εA sind insbesondere
für das Traktionsverhalten an der Schlupfgrenze des Rades (bergauf auf losem
Untergrund) von Vorteil, da hierbei die Antriebskräfte mit Ausfedertendenzen ver
bunden sind und damit die Radaufstandskraft erhöhen. Diesem Vorteil stehen aber
einige schwerwiegende Nachteile gegenüber. Dadurch, daß das Tretlager in der
Schwinge gelagert ist, wird nur der über den Sattel übertragene Gewichtsanteil des
Fahrers voll gefedert; der über die Pedale eingebrachte Gewichtsanteil wird nur teil
weise gefedert. Durch den relativ hochliegenden Drehpunkt der Schwinge entstehen
große Bremzstützwinkel εB und damit Einfedertendenzen beim Bremsen, die beson
ders auf losem Untergrund beim Bergabfahren zum Überbremsen des Hinterrades
(Stempeln) und damit zu instabilen Fahrzuständen führen. Die Folge davon ist
einerseits eine schlechtere Dosierbarkeit der Bremse beim Anbremsen und anderer
seits eine Verlängerung des Bremswegs und damit ein Sicherheitsverlust, weshalb
dieses Radführungssystem heute kaum noch zum Einsatz kommt.
In Fig. 7 ist ein als Eingelenkradführung bekanntes System schematisch dar
gestellt. Das Hinterrad ist an einer Schwinge mit festem Drehpunkt befestigt. Dieser
Drehpunkt befindet sich im allgemeinen in der Nähe des Tretlagers. Anders als bei
der Antriebsschwinge ist das Tretlager bei der Eingelenkradführung am Rahmen
befestigt. Der Längspol L der Radaufhängung ist der Drehpunkt der Schwinge. Der
Bremsstützwinkel εB wird wie bei der Antriebsschwinge durch den Radaufstands
punkt und den Schwingendrehpunkt bestimmt. Der Antriebsstützwinkel εA wird durch
den Radaufstandspunkt und den Antriebslängspol LA bestimmt, welcher seinerseits
durch den Schnittpunkt des Polstrahls des Kettenzugtrums und des Polstrahls vom
Längspol L der Radaufhängung (Schwingendrehpunkt) zur Radmitte gebildet wird.
Bei der Eingelenkradführung wird im Gegensatz zur Antriebsschwinge das gesamte
Fahrergewicht gefedert. Der Antriebsstützwinkel εA ist in der Regel groß genug, um
eine gute Traktion zu gewährleisten. Der Bremsstützwinkel εB ist zwar meist kleiner
als bei der Antriebsschwinge, jedoch für kürzestmögliche Bremswege immer noch zu
groß. Durch den Kompromiß aus einfacher, preiswerter Bauart und akzeptablen
Fahreigenschaften ist die Eingelenkradführung das derzeit hauptsächlich einge
setzte Radführungssystem.
In Fig. 8 ist eine Hinterradaufhängung der eingangs genannten Bauart sche
matisch dargestellt. Diese als Viergelenkradführung bezeichnete Hinterradaufhän
gung besteht aus zwei Längslenkern, von denen der obere meist kürzer ausgebildet
ist und der untere, längere im Bereich zwischen Tretlager und Hinterradachse
(Kettenstrebe) angeordnet ist. Die beiden Längslenker führen das Rad mittels eines
als Rohrkonstruktion ausgeführten Radträgers. Der bei diesem System für den
Bremsstützwinkel εB maßgebliche Längspol ist ein virtueller Pol, der durch den
Schnittpunkt der Polstrahlen der beiden Längslenker gebildet wird. Der Längspol L
bewegt sich daher in Abhängigkeit vom Einfederungszustand in der Ebene. Die
Bestimmung des für den Antriebsstützwinkel εA maßgeblichen Antriebslängspols LA
erfolgt analog zur Eingelenkradführung. Bei der Viergelenkradführung wird das
gesamte Fahrergewicht gefedert. Wegen der langen freikragenden Kettenstreben
(unterer Längslenker) ist die Quersteifigkeit dieser Radführung aber meistens unge
nügend, was sich vor allen im Wiegetritt (stehender Fahrer, große Querkräfte im
Tretlagerbereich) negativ bemerkbar macht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hinterradaufhängung der ein
gangs genannten Bauart dahingehend weiterzubilden, daß sich durch eine gezielte
Bewegung des Längspols L in Abhängigkeit vom Einfederungszustand der Radfüh
rung das Brems- und Traktionsverhalten eines Fahrrads optimieren läßt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das vordere Ende
des oberen Lenkers am Rahmen angelenkt ist und das hintere Ende mit der
Schwinge gelenkig verbunden ist, und daß das hintere Ende des unteren Lenkers
am Rahmen angelenkt ist und das vordere Ende mit der Schwinge gelenkig verbun
den ist.
Durch diese konstruktiven Maßnahmen wird in Abhängigkeit vom Einfede
rungszustand des Hinterrades eines Fahrrades eine Bewegung des Längspols L und
des Antriebslängspols LA erreicht, die ein optimales Brems- und Traktionsverhalten
ermöglicht. Beim Bergabfahren (entlastetes Hinterrad teilweise ausgefedert) wird ein
kleiner Bremsstützwinkel εB erreicht, und beim Bergauffahren (belastetes Hinterrad
teilweise eingefedert) wird ein großer Antriebsstützwinkel εA erreicht.
Das Feder-Dämpferelement kann mit dem oberen oder mit dem unteren Len
ker oder mit der Schwinge gelenkig verbunden sein.
Im Hinblick auf die Quersteifigkeit der Radaufhängung sollten die beiden Len
ker möglichst kurz und steif ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Gelenkverbindung des oberen Lenkers mit dem Rahmen oder mit der Schwinge
lösbar ausgebildet ist. Durch Lösen der Gelenkverbindung kann das Fahrrad raum
sparend zusammengeklappt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und
wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrrades mit einer erfindungs
gemäß ausgebildeten Aufhängung des Hinterrades,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Darstellung des Fahrrades bei der Fahrt in der Ebene,
Fig. 4 eine Darstellung des Fahrrades bei der Fahrt bergauf,
Fig. 5 eine Darstellung des Fahrrades bei der Fahrt bergab,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Antriebsschwinge,
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Eingelenkradfüh
rung, und
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Viergelenkradfüh
rung.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Fahrrad wird das Hinterrad 1 von einer Dreiecks
schwinge 2 gehalten, an welcher eine auf das Hinterrad einwirkende Bremseinrich
tung 3 befestigt ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Bremseinrichtung
3 als Felgenbremse ausgeführt, es könnte sich aber auch um eine Scheibenbremse
handeln. Die Dreiecksschwinge 2 wird ihrerseits von einem unteren und einem obe
ren Längslenker 4, 5 geführt. Genauer gesagt die Dreiecksschwinge 2 ist mit dem
vorderen Ende 4/3 des unteren Lenkers 4 und mit dem hinteren Ende 5/1 des obe
ren Lenkers 5 gelenkig verbunden. Das hintere Ende 4/2 des unteren Lenkers 4 und
das vordere Ende 5/2 des oberen Lenkers 5 ist jeweils am Fahrzeugrahmen 6 an
gelenkt. Am Rahmen 6 ist ferner ein Feder-Dämpferelement 7 angelenkt, das in ei
nem Punkt 4/1 mit dem unteren Lenker 4 gelenkig verbunden ist. Für den Fachmann
ist erkennbar, daß das Feder-Dämpferelement 7 auch mit dem oberen Lenker 5 oder
mit der Dreiecksschwinge 2 gelenkig verbunden sein könnte, um seine Funktion zu
erfüllen. Unabhängig von der Art der Anlenkung des Feder-Dämpferelementes 7 läßt
sich eine für Mountainbikes günstige Feder-Dämpferübersetzung von 0,35 bis 0,5
erzielen.
Wie dies vorstehend erläutert wurde, wird der Längspol L durch den Schnitt
punkt der Polstrahlen der beiden Längslenker 4 und 5 bestimmt. Der Längspol L
wird deshalb durch das Einfedern des Hinterrades beeinflußt. Die vom Längspol L
gebildete Punktreihe, die sogenannte Momentanpolbahn ist mit PL bezeichnet. Wie
ebenfalls eingangs bereits erläutert wurde, wird der Antriebslängspol LA von der
Richtung des Kettenzugtrums beeinflußt. Die Richtung des Kettenzugtrums ihrer
seits hängt einerseits vom Einfederungszustand des Hinterrades und andererseits
vom eingelegten Gang, d. h. von der Größe des benutzten Kettenblattes und des
Ritzels ab. Auf das Fahrverhalten hat dies folgende Auswirkungen:
Bei der in Fig. 3 gezeigten Fahrt in der Ebene befindet sich das Hinterrad
etwa in Konstruktionslage, und es wird das große Kettenblatt benutzt. Der Längspol
L liegt in etwa in dem Bereich zwischen Tretlager und Mitte Vorderrad. Der Brems
stützwinkel εB ist damit auf dem Niveau des bekannten Viergelenksystems, was zu
einem guten Bremsverhalten führt. Der Antriebslängspol LA liegt je nach gewähltem
Gang weit vor oder hinter dem Hinterrad, was zu sehr kleinen Antriebsstützwinkeln
εA und somit zu einer geringen wechselseitigen Beeinflussung von Antrieb und
Federung führt. Dies ist für dynamische Stöße, wie sie bei Fahrten in der Ebene
auftreten, von Vorteil.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Fahrt bergauf wird der Großteil des Fahrerge
wichts auf das Hinterrad verlagert, wodurch dieses ein Stück einfedert. Der Fahrer
benutzt die unteren Gänge. Der Längspol L und der Antriebslängspol LA verschieben
sich demgemäß, wie in Fig. 4 gezeigt. Der Bremzstützwinkel εB hat bei Bergauffahrt
wegen der geringen gefahrenen Geschwindigkeiten keine Bedeutung. Der An
triebslängspol LA wird über die Einfederungsbewegung nach vorne oben verscho
ben, und der Antriebsstützwinkel εA, wird größer, was insbesondere in steilem,
schwierigen Gelände wegen des daraus resultierenden Traktionsgewinns von Vorteil
ist.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Fahrt bergab wird ein Großteil des Fahrergewichts
auf das Vorderrad verlagert, das Hinterrad wird entlastet und federt etwas aus. Da in
der Regel bergab nicht angetrieben wird, hat der Antriebsstützwinkel εA auf das
Fahrverhalten wenig Einfluß. Bei der Fahrt bergab ist vielmehr der Bremsstützwinkel
εB entscheidend; je kleiner er wird, um so besser die Bremsleistung. Wie gezeigt,
wandert der Längspol L über die Ausfederbewegung des Hinterrades nach vorne,
und der Bremsstützwinkel εB geht gegen 0°. Durch die tiefe Anordnung des oberen
Längslenkers 5 ist ein nahezu volles Einfahren der Sattelstütze 8 möglich, was bei
Bergabfahrt ein großer Vorteil ist.
Mit der dargestellten und vorstehend erläuterten Hinterradaufhängung wird
das gute Traktionsverhalten der Eingelenkradführung bei Bergauffahrt (großer
Antriebsstützwinkel εA) mit den Vorteilen der bekannten Viergelenkradführung bei
Bergabfahrt (kleiner Bremsstützwinkel εB) kombiniert.
Die Gelenkverbindung des oberen Lenkers 5 mit dem Rahmen 6 oder mit der
Schwinge 2 ist vorteilhafterweise lösbar ausgebildet. Zum Transport in einem Kraft
fahrzeug kann das Fahrrad nach Lösen der Gelenkverbindung raumsparend
zusammengeklappt werden. Dem Fachmann sind verschiedene Bauarten solcher
demontierbaren Gelenkverbindungen bekannt.
1
Hinterrad
2
Dreiecksschwinge
3
Bremseinrichtung
4
unterer Lenker
4
/
1
Anlenkpunkt von
7
an
4
4
/
2
Anlenkpunkt von
4
an
6
4
/
3
Anlenkpunkt von
2
an
4
5
oberer Lenker
5
/
1
Anlenkpunkt von
2
an
5
5
/
2
Anlenkpunkt von
5
an
6
6
Rahmen
7
Feder-Dämpfungselement
8
Sattelstütze
Claims (6)
1. Hinterradaufhängung für Fahrräder, insbesondere solche für Gelände
einsatz, mit einem Rahmen, einem oberen und einem unteren Lenker, die an dem
Rahmen angelenkt sind, einer Dreiecksschwinge, in der das Hinterrad drehbar gela
gert ist und an der eine auf das Hinterrad einwirkende Bremseinrichtung befestigt ist,
wobei die Schwinge mit den freien Enden der beiden Lenker gelenkig verbunden ist,
und mit einem Feder-Dämpferelement, das am Rahmen angelenkt und mit einem der
beweglichen Teile gelenkig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das vor
dere Ende (5/2) des oberen Lenkers (5) am Rahmen (6) angelenkt ist und das hin
tere Ende (5/1) mit der Schwinge (2) gelenkig verbunden ist, und daß das hintere
Ende (4/2) des unteren Lenkers (4) am Rahmen (6) angelenkt ist und das vordere
Ende (4/3) mit der Schwinge (2) gelenkig verbunden ist.
2. Hinterradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Feder-Dämpferelement (7) mit dem oberen Lenker (5) gelenkig verbunden ist.
3. Hinterradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Feder-Dämpferelement (7) mit dem unteren Lenker (4) gelenkig verbunden ist.
4. Hinterradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Feder-Dämpferelement (7) mit der Schwinge (2) gelenkig verbunden ist.
5. Hinterradaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Lenker (4, 5) kurz und steif ausgebildet sind.
6. Hinterradaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung des oberen Lenkers (5) mit dem Rah
men (6) oder mit der Schwinge (2) lösbar ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999133325 DE19933325A1 (de) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | Hinterradaufhängung für Fahrräder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999133325 DE19933325A1 (de) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | Hinterradaufhängung für Fahrräder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19933325A1 true DE19933325A1 (de) | 2001-01-18 |
Family
ID=7914974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999133325 Withdrawn DE19933325A1 (de) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | Hinterradaufhängung für Fahrräder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19933325A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004032054A1 (de) * | 2004-07-01 | 2006-01-26 | Giant Mfg. Co. Ltd, Tachia Chen | Hinterradaufhängungssystem für ein Fahrad |
NL1026559C2 (nl) * | 2004-07-02 | 2006-11-07 | Giant Mfg Co | Achterwielophanging voor rijwiel. |
NL1031572C2 (nl) * | 2005-04-15 | 2007-12-18 | Giant Mfg Co | Wielophangingssysteem voor een rijwiel. |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4400500A1 (de) * | 1994-01-11 | 1995-07-13 | Dietrich Gerhard Ellsaeser | Fahrradrahmen mit zur Transportmaßverkleinerung klappbarem Hinterbau |
DE4435482A1 (de) * | 1994-10-04 | 1996-04-11 | Harald Kutzke | Hinterradaufhängung für Zweiräder |
-
1999
- 1999-07-16 DE DE1999133325 patent/DE19933325A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
RadMarkt 2/97, S.49 * |
Cited By (4)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |