DE202018003888U1

DE202018003888U1 - Sattellagervorrichtung

Info

Publication number: DE202018003888U1
Application number: DE202018003888.1U
Authority: DE
Original assignee: Langstaedtler Iris Sabine
Current assignee: Freibeik De GmbH
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2018-09-13
Anticipated expiration: 2028-08-24
Also published as: DE202017004421U1

Abstract

Sattellagervorrichtung (14), umfassend:ein Sattelverbindungselement (16), ausgebildet zum Verbinden eines Sattels (12) mit der Sattellagervorrichtung (14);ein Rahmenverbindungselement (36), ausgebildet zum Verbinden der Sattellagervorrichtung (14) mit einem Rahmen eines Sportgeräts; undein Lagerelement (44), welches das Sattelverbindungselement (16) mit dem Rahmenverbindungselement (36) koppelt;wobei das Lagerelement (44) drei senkrecht zueinander angeordnete Drehachsen (6, 2, 4) bildet, die sich in einem Punkt schneiden und um die das Sattelverbindungselement (16) relativ zum Rahmenverbindungselement (36) drehbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sattellagervorrichtung mit einem Sattelverbindungselement, ausgebildet zum Verbinden von Sattelstreben eines Sattels, auf dem eine Person sitzen kann, mit der Sattellagervorrichtung, und einem Rahmenverbindungselement, ausgebildet zum Verbinden der Sattellagervorrichtung mit einem Rahmen oder einer Sattelstütze, etwa einer Patentsattelstütze, die mit einem Rahmen eines Sportgeräts, etwa eines Trainingsgeräts, eines den Bewegungsablauf beim Fahrradfahren nachbildenden Geräts wie Hometrainers, Ergometers, Fahrrads oder allgemein eines Zweirads, verbindbar oder verbunden ist. Die Sattellagerungsvorrichtung kann somit zwischen Sattel und Rahmen bzw. Patentsattelstütze eines Zweirades oder Sportgeräts eingefügt werden.
Ein Sattel bildet eine Sitzauflage für eine bspw. ein Zweirad fahrende Person. Zur Verbindung des Sattels mit einem Rahmen eines Sportgeräts wird oftmals eine Patentsattelstütze verwendet, welche ein Rohr aufweist, das in den Rahmen eingeschoben werden kann, und die eine Verbindung zwischen Sattel und Rahmen herstellt. Zur Steigerung des Komforts beim Fahren sind zudem Sattelstützen bekannt, die über eine Federung verfügen, welche beim Fahren durch Unebenheiten in der Fahrbahn entstehende Stöße federt und ggf. dämpft.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sattellagervorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, mit der eine Bewegung des Sattels relativ zum Rahmen um drei Schwenkachsen möglichst ist, und die sich durch eine einfache Montage zwischen Sattel und Rahmen auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sattellagervorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bei einem ortsfest zu benutzenden Sportgerät entspricht die Fahrtrichtung einer Blickrichtung einer auf dem Sattel sitzenden Person, oder einer Geradeaus-Richtung des Sattels. Eine erste Drehachse kann so angeordnet sein, dass sie im Gebrauch vertikal oder leicht, etwa 5°, 10° oder 20° entgegen der Fahrtrichtung geneigt ist, wobei sie in einer vertikalen, in Fahrtrichtung liegenden Ebene angeordnet ist.
Eine zweite Drehachse kann so angeordnet sind, dass sie im Gebrauch in Fahrtrichtung weist und horizontal verläuft, und eine dritte Drehachse kann so angeordnet sein, dass sie in Gebrauch quer zur Fahrtrichtung weist und horizontal verläuft.
Das Rahmenverbindungselement umfasst bevorzugt eine, zwei oder mehr insbesondere parallele Befestigungsstreben, die in Form und Anordnung den Sattelstreben eines handelsüblichen Sattels entsprechen. Jede Befestigungsstrebe kann einen Durchmesser von 6 bis 9, bevorzugt 7 bis 8 mm haben. Einen Mittenabstand der Befestigungsstreben kann 42 bis 46 mm, bevorzugt 43,5 bis 44,5 oder 44 mm betragen. Die Drehachsen des Lagerelements ermöglichen, dass ein mit dem erfindungsgemäßen Sattelverbindungselement verbundener Sattel während der Benutzung oder des Fahrens eines mit der Sattellagervorrichtung versehenen Sportgeräts oder Zweirads eine mehrachsige Schwenkbewegung relativ zum Rahmen ausführt. Dadurch werden zusätzliche Muskelgruppen beansprucht. Zudem können beim Fahren durch Unebenheiten in einer Fahrbahn entstehende Stöße besser gedämpft werden, da die Möglichkeit einer nichtlinearen Bewegung einen zusätzlichen Spielraum für das Abfangen der Stöße schafft. Ferner wird aufgrund der vertikalen Drehachse ein Schulterblick vereinfacht und dadurch die Sicherheit beim Fahren eines Fahrrads oder Zweirads erhöht. Zudem wird ein Balancieren mit einem Zweirad auf kleinstem Raum ermöglicht, da ein Einsatz der Hüfte ermöglicht wird.
Durch die allseitige Drehbarkeit um drei zueinander senkrecht stehende Drehachsen wird die Sattelbewegung vergleichmäßigt, wodurch die Beanspruchung zusätzlicher Muskelgruppen und die Möglichkeit Stöße zu dämpfen weiter verbessert wird. Jeder Drehachse kann ein vorgegebener größter Drehwinkelbereich zugeordnet sein, bspw. höchstens - /+ 10°, 20°, 30°, beispielsweise bezogen auf eine vorgegebene Ruhelage. Jeder Drehachse kann eine progressiv stärker werdende Rückstellkraft zugeordnet sein, bspw. mittels einer jeweiligen Rückstellfeder. Mittels eines festen oder elastischen Anschlags zur festen oder progressiv federnden Begrenzung des Drehwinkelbereichs kann in Bezug auf jede Drehachse ein individueller Anschlag festgelegt werden.
Vorzugsweise weist das Lagerelement ein Kugelgelenk auf. Das Kugelgelenk kann eine Kugel und einen diese drehbar aufnehmenden Gelenkkopf umfassen. Ein Bolzen kann an der Kugel angeordnet sein. Dazu kann der Bolzen einstückig mit der Kugel sein, an der Kugel befestigt sein oder durch die Kugel durchgeführt sein (z.B. durch eine Bohrung). Der Bolzen kann die seitlich der Kugel angeordneten Verbindungselemente durchgreifen und an der Kugel fixieren. An den Verbindungselementen können Sattelstreben des Sattels angeordnet sein.
Vorzugsweise weist das Lagerelement ein Kugelgelenk oder ein Kardangelenk auf. Das Lagerelement umfasst bevorzugt eine Kugel, die von einem Gelenkkopf allseits drehbar gehalten ist, welcher eine mit der Kugel zusammenwirkende kugelförmige Innenfläche aufweist, wobei die Kugel eine Durchgangsöffnung besitzt, durch die ein Bolzen greift, mit dem Verbindungselemente zur Befestigung von Sattelstreben eines Sattels an der Kugel befestigt werden können.
Vorzugsweise umfasst die Sattellagervorrichtung ferner ein oder mehrere um die erste und/oder um die zweite und/oder um die dritte Drehachse(n) wirkende(s) Rückstellelement(e), welche(s) zwischen dem Sattelverbindungselement und dem Rahmenverbindungselement angeordnet, bspw. daran befestigt, und dazu eingerichtet ist (sind), das Sattelverbindungselement relativ zum Rahmenverbindungselement in einer vorgegebenen Ruhelage zu halten. Die Ruhelage entspricht bevorzugt einer horizontalen und in Fahrtrichtung weisenden Ausrichtung des Sattels im Gebrauch.
Durch das oder die Rückstellelement(e) wird die Stabilität beim Fahren erhöht, indem Auslenkungen des Sattels von der Ruhelage entgegengewirkt wird und/oder diese begrenzt werden.
Vorzugsweise umfasst das Rückstellelement mindestens ein aus Metall und/oder Elastomer gebildetes und/oder eine Gasdruckfeder umfassendes Federelement als Rückstellfeder, etwa eine Zugfeder, Druckfeder oder Kegelfeder, und umschließt insbesondere ganz oder teilweise das Sattelverbindungselement, das Lagerelement und/oder das Rahmenverbindungselement in einer Umfangsrichtung. Das Federelement kann eine in Richtung von dem Rahmenverbindungselement zu dem Sattelverbindungselement, also im Gebrauch nach oben, im Durchmesser zunehmende Spiralfeder oder ein im Durchmesser zunehmendes Elastomerelement sein.
Weiterhin kann das Rückstellelement einen Vorsprung und ein korrespondierendes Gegenelement umfassen, zwischen denen ein elastisches Element, bevorzugt ein Elastomerelement, gehalten sein kann. Dabei können der Vorsprung und das Gegenelement so angeordnet sein, dass bei einer Auslenkung des Sattels aus der Ruhelage der Vorsprung das elastische Element gegen das Gegenelement drückt.
Der Vorsprung und/oder das Gegenelement können aus einem elastischen Material (zum Beispiel Stahlfeder und/oder Elastomer) oder einem starren Material gebildet sein.
Der Vorsprung kann außerdem eine erste Fläche orthogonal zu der ersten Drehachse aufweisen. In diesem Fall wird der Vorsprung mit der ersten Fläche gegen das Gegenelement bewegt, wenn der Sattel um die zweite und/oder dritte Drehachse aus der Ruhelage ausgelenkt wird. Außerdem kann der Vorsprung eine zweite Fläche orthogonal zu der zweiten und dritten Drehachse aufweisen. Dabei kann der Vorsprung mit der zweiten Fläche gegen das Gegenelement bewegt werden, wenn der Sattel um die erste Drehachse aus der Ruhelage ausgelenkt wird.
Der Vorsprung ist im Querschnitt in Blickrichtung entlang der Längsrichtung des Vorsprungs bevorzugt rund, oval, plattenförmig, mehreckig, kreuz- oder T-förmig.
Die Sattelvorrichtung kann auch mehrere Vorsprünge aufweisen, die in unterschiedlicher Ausrichtung einem oder mehreren Gegenelementen zugeordnet sein können. So kann jeder Vorsprung zumindest eine Fläche ausbilden, die bei einem Auslenken des Sattels aus der Ruhelage gegen das jeweilige Gegenelement bewegt wird.
Das Gegenelement kann ein Gehäuse zum Aufnehmen eines darin eingefassten elastischen Elements aufweisen, das eine Aussparung zur Aufnahme des Vorsprungs aufweist.
Der Vorsprung kann fest mit dem Rahmenverbindungselement oder dem Sattelverbindungselement verbunden sein und/oder das Gegenelement kann fest mit dem Sattelverbindungselement oder dem Rahmenverbindungselement verbunden sein.
Es kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement zwei Zugfedern aufweist, die jeweils zwischen dem Sattelverbindungselement und dem Rahmenverbindungselement angeordnet sind und mit ihren Längsachsen in einer Ebene liegen, die im Gebrauch vertikal ist und in Fahrtrichtung weist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement vier paarweise parallel oder X-förmig in einer im Gebrauch horizontalen Ebene angeordnete Zugfedern umfasst.
Das Rückstellelement kann ein oder mehrere entlang des Umfangs einer Zylinderfläche, deren Achse die im Gebrauch vertikale Drehachse ist, ausgebildete(s) verteilt angeordnete(s) Federelement(e) in Form von Elastomerelementen oder Druckfedern oder Elastomerfedern umfassen.
Es kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement eine in Bezug auf eine erste, im Gebrauch vertikale Drehachse vorgeb- oder einstellbare erste Rückstellwirkung aufweist. Weiter kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement eine in Bezug auf eine zweite, im Gebrauch horizontale und in Fahrtrichtung weisende Drehachse vorgeb- oder einstellbare zweite Rückstellwirkung aufweist. Schließlich kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement eine in Bezug auf eine dritte, im Gebrauch horizontale und quer zur Fahrtrichtung weisende Drehachse vorgeb- oder einstellbare dritte Rückstellwirkung aufweist. Die erste, zweite und dritte Rückstellwirkung können gleich groß oder unterschiedlich sein. Insbesondere können die zweite und dritte Rückstellwirkung gleich und die erste davon unterschiedlich sein. Auch kann vorgesehen sein, dass die dritte Rückstellwirkung bei einer Bewegung des Sattelverbindungselements bzw. eines damit verbundenen Sattels um die zweite Drehachse nach vorn, wobei ein vorderer Bereich des Sattels abgesenkt und ein hinterer Bereich des Sattels angehoben wird, weniger stark ausgebildet ist, als eine Rückstellwirkung in Bezug auf eine Drehbewegung um die zweite Drehachse in umgekehrter Richtung, wobei der hintere Teil des Sattels abgesenkt und der vordere Teil angehoben wird. Dadurch wird einer Kippbewegung des Sattels nach hinten in verstärktem Maß entgegengewirkt.
Jede der genannten Rückstellwirkungen kann entweder federartig sein, wobei eine Rückstellkraft proportional zur Winkelauslenkung um die jeweilige Drehachse ist, oder progressiv, wobei eine Rückstellkraft stärker als linear in Bezug auf eine Auslenkung um die Drehachse ist, beispielsweise quadratisch oder entsprechend einem Polynomialgesetz. Es kann vorgesehen sein, dass die Rückstellwirkung zunächst einen festgelegten Totbereich umfasst, wobei innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs einer Auslenkung um die jeweilige Drehachse ausgehend von der Ruhelage keinerlei Rückstellwirkung besteht und eine Rückstellkraft erst nach Überschreiten des Totbereichs wirkt.
Es kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Sattelverbindungselement und dem Rahmenverbindungselement eine Begrenzungseinrichtung vorgesehen ist, mit der eine Drehbewegung des Sattelverbindungselements relativ zu dem Rahmenverbindungselement in Bezug auf mindestens eine Drehachse auf einen vorgeb- oder einstellbaren Grenzwert begrenzbar ist. Die Begrenzungseinrichtung kann für eine Drehwinkelbegrenzung in Bezug auf eine erste, im Gebrauch vertikale Drehachse ausgebildet sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung für eine Drehwinkelbegrenzung in Bezug auf eine zweite, im Gebrauch horizontale und in Fahrtrichtung weisende Drehachse ausgebildet ist. Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungseinrichtung für eine Drehwinkelbegrenzung in Bezug auf eine dritte, im Gebrauch horizontale und quer zur Fahrtrichtung weisende Drehachse ausgebildet ist.
Die Begrenzungseinrichtung kann für eine Drehwinkelbegrenzung in Bezug auf die zweite und dritte Drehachse unabhängig von einer Drehwinkelbegrenzung in Bezug auf die erste Drehachse ausgebildet sein.
Die Begrenzungseinrichtung kann für eine Drehwinkelbegrenzung in Bezug auf die dritte Achse in einer vorgegebenen Abhängigkeit von einem Drehwinkel in Bezug auf die zweite Achse ausgebildet sein.
Die Erfindung sieht bevorzugt vor, dass zwischen dem Sattelverbindungselement und dem Rahmenverbindungselement eine Federeinrichtung angeordnet ist, die eine gefederte Linearbewegung des Sattelverbindungselements relativ zu dem Rahmenverbindungselement entlang einer im Gebrauch vertikalen Bewegungsachse, die mit der ersten, im Gebrauch vertikalen Drehachse übereinstimmen kann, zulässt. Die Federeinrichtung kann ein Federelement aus Metall oder Elastomer oder eine Gasdruckfeder umfassen.
Das Rahmenverbindungselement, das zum Verbindung der Sattellagervorrichtung mit einem Rahmen eines Fahrrads oder Zweirads bzw. sonstigen Sportgeräts dient, kann entweder als eine handelsübliche zylindrische Sattelkerze ausgebildet sein, in einem zu einem vorgegebenen Rahmen oder Sportgerät passenden Durchmesser, beispielsweise 25,4 mm, 27,2 mm oder 31,6 mm oder einem dazwischen liegenden Durchmesser, oder aber es kann zwei parallele Befestigungsstreben oder -elemente aufweisen, zum Verbinden mit einer Patentsattelstütze für die Anbringung der Sattellagervorrichtung.
Wenn das Rahmenverbindungselement zwei parallele Befestigungsstreben aufweist, können diese selbstverständlich nicht nur mit einer Patentsattelstütze, sondern auch mit einer fest mit einem Sportgerät verbundenen Sattelstütze verbunden werden, etwa dann, wenn diese wie eine handelsübliche Sattelkerze ausgebildet ist, mittels eines Sattelklobens zur Anbringung der Befestigungsstreben. Wenn eine Befestigung der Sattellagervorrichtung an einer handelsüblichen Patentsattelstütze vorgesehen ist, können die Befestigungsstreben entweder in Form und Anordnung den Sattelstreben eines handelsüblichen Sattels entsprechen, oder aber einstückig mit einer Befestigungsplatte und im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet sein, um auf die entsprechenden Befestigungsnuten einer Patentsattelstütze zu passen, wobei dann auf die weiteren Befestigungselemente einer üblichen Patentsattelstütze verzichtet werden kann und lediglich ein durch die Patentsattelstütze zu dem Rahmenverbindungselement verlaufender Befestigungsbolzen verwendet werden kann. Die Befestigungsplatte kann eine ebene Befestigungsfläche aufweisen, von der die genannten im Querschnitt halbkreisförmigen Befestigungsstreben oder -elemente vorstehen. Zweckmäßigerweise haben derartige Befestigungselemente einen Durchmesser von 6 bis 9 m, zweckmäßigerweise 8 mm, und einen Mittenabstand von 42 bis 46 mm, bevorzugt 44 mm.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen wird, in der:

1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Sattellagervorrichtung mit einem Sattel zeigt,
2 einen Teilschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Sattellagervorrichtung zeigt,
3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer Sattellagervorrichtung zeigt,
4 eine Ausführungsform zeigt, bei der eine Sattellagervorrichtung mit Sattel an einer Halterung eines Sportgeräts befestigt ist, die die Form einer handelsüblichen Sattelkerze aufweist,
5a, 5b Details zur Befestigung der Federn bei einer Ausführungsform entsprechend 3 zeigen,
6a bis 6i unterschiedliche Varianten eines Anschlagelements zur Begrenzung der Drehbewegungen des Sattelverbindungselements relativ zum Rahmenverbindungselement zeigen,
7 einen schematischen Vertikalschnitt zur Erläuterung des Anschlagelements gemäß 6a bis 6i zeigt,
8 in einer schematischen Seitenansicht eine weitere Ausführungsform eines Sattelverbindungselements zeigt,
9 das Sattelverbindungselement gemäß 8 in einer schematischen Vorderansicht zeigt,
10 bis 12 weitere Varianten von Anschlagelementen erläutern,
13 eine Sattellagervorrichtung mit einer Befestigungsplatte und zwei daran ausgebildeten Befestigungsstreben oder -elementen zur Verbindung mit einer Patentsattelstütze zeigt,
14 eine Ausführungsform einer Sattellagervorrichtung mit mehreren vertikalen Druckfedern als Rückstellelemente zeigt,
15 eine Ausführungsform ähnlich 14 zeigt, die zusätzlich eine vertikale Ein- und Ausfederbewegung des Sattelverbindungselements relativ zum Rahmenverbindungselement zulässt,
16 eine Ausführungsform mit einem Rückstellelement aus einem Elastomerelement und einem Vorsprung zeigt,
17a eine Ausführungsform mit einem Rückstellelement mit mehreren Vorsprüngen zeigt,
17b eine weitere Perspektive der Ausführungsform aus 17a zeigt,
18a eine Ausführungsform mit einem Rückstellelement mit mehreren Elastomerelementen zeigt,
18b die Ausführungsform aus 18a in einer weiteren Perspektive zeigt,
19 eine Ausführungsform mit einer weiteren Kugelgelenkanordnung zeigt,
20a eine Ausführungsform zeigt, in der die Kugel des Kugelgelenks fest mit dem Rahmenverbindungselement verbunden ist,
20b eine weitere Perspektive der Ausführungsform aus 20a zeigt, und
21 eine Darstellung zeigt, in der eine weitere Ausführungsform für die Befestigung der Kugel am Sattelverbindungselement vorgesehen ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Sattellagervorrichtung 14 mit einem Sattel 12. Die Sattellagervorrichtung 14 umfasst ein Sattelverbindungselement 16, ausgebildet zum Verbinden des Sattels 12 mit der Sattellagervorrichtung 14. Ferner umfasst die Sattellagervorrichtung 14 ein Rahmenverbindungselement 36, ausgebildet zum Verbinden der Sattellagervorrichtung 14 mit einer Patentsattelstütze 18, die in den Rahmen eines Zweirads eingesetzt werden kann. Die Sattellagervorrichtung 14 weist ferner eine nach unten entlang eines Rands 20a offene kugelförmige Außenschale 20 sowie ein innenliegendes Kugelgelenk 44 auf, das ein Lagerelement bildet und das Sattelverbindungselement 16 relativ zum Rahmenverbindungselement 36 um den Mittelpunkt einer Kugel 48 des Kugelgelenkes 44 allseitig drehbar lagert. Die Außenschale 20 dient der Abdeckung des Kugelgelenks und ist mit der Kugel 48 verbunden. Außerhalb der Außenschale 20 sind zwei Verbindungselemente 22 in Form von Klemmteilen eines Sattelklobens mit einem Bolzen 8 an der Kugel 48 befestigt, die jeweils zwei Klemmstellen aufweisen. Das Kugelgelenk ermöglicht eine Drehung des Sattelverbindungselements 16 und damit des Sattels 12 relativ zu dem Rahmenverbindungselement 36 um eine erste vertikale Drehachse 6, eine zweite horizontale, in Fahrtrichtung 2a verlaufende Drehachse 2 und eine dritte horizontale, quer zur Fahrtrichtung verlaufende Drehachse 4. Alle Drehachsen schneiden sich im Mittelpunkt der Kugel 48. Der Bolzen 8 verläuft durch die Kugel 48 und entlang der zweiten Drehachse 4.
Mittels jeweils einer oberen der beiden Klemmstellen sind zwei parallele Sattelstreben 24 des Sattels 12 an der Kugel 48 befestigt. Die Sattelstreben 24 bilden zusammen mit einer Sitzfläche 26 und einer (Polymer-)Federung 28, die an einem hinteren Ende der Sattelstreben 24 angeordnet ist und die Sitzfläche 26 des Sattels 12 relativ zum Satteluntergestell 24 abstützt, den Sattel 12. Die Sitzfläche 26 des Sattels 12 kann ferner einen Bezug aus Naturmaterial oder Kunststoff und insbesondere aus einem synthetischen Gewebe umfassen, welcher über ein Formelement gespannt ist, das durch die Federung 28 und die Sattelstreben 24 gestützt wird. Zwischen dem Bezug und dem Formelement kann des Weiteren eine Polsterung vorgesehen sein.
Mittels den jeweils anderen, unteren Klemmstellen der Verbindungselemente 22 sind zwei Fixierbügel 30 mit der Kugel 48 verbunden. Die Fixierbügel 30 können horizontal verlaufen oder, wie in 1 gezeigt, eine von der Seite gesehen geschwungene Form oder eine leichte S-Form mit einem ansteigenden hinteren Ende und einem abfallenden vorderen Ende aufweisen und an jedem Ende mit einem Rückstellelement, wie insbesondere den gezeigten Federelementen 32 verbunden sein. Die Fixierbügel 30 werden durch die (Zug-)Federelemente 32, welche mit ihren anderen Enden jeweils paarweise vorn und hinten an dem Rahmenverbindungselement 36 befestigt sind, relativ dazu in einer horizontalen Ruhelage gehalten. Die Federelemente 32 sind bevorzugt vorgespannt. Die paarweise Anordnung der Federelemente, je links und rechts und vorn und hinten, bewirkt Rückstellkräfte in Richtung der horizontalen Ruhelage des Sattels in Bezug auf die zweite und dritte Drehachse 2, 4 und auch in Bezug auf die erste Drehachse 6. Durch die Fixierung der Fixierbügel 30 an der Kugel 48 wird somit der Sattel 12 relativ zum Rahmenverbindungselement 18 in einer Ruhelage gehalten.
Der die Kugel 48 um drei Achsen oder allseitig drehbar aufnehmende Gelenkkopf 46 des Kugelgelenks 44 ist mittels einer Gewindestange 34 mit dem Rahmenverbindungselement 36 verbunden, an dem die Federelemente 32 befestigt sind. Der Bewegungs- bzw. Schwenkbereich der Kugel 48 und damit des Sattelverbindungselements 16 relativ zu dem Rahmenverbindungselement 36 oder relativ zur Gewindestange 34 kann durch die Außenschale 20 und ein mit Innengewinde versehene, auf der Gewindestange 34 verstellbares Begrenzungselement 38 begrenzt werden, welches durch einen Blockierbolzen 40 in verschiedenen Abständen von der Außenschale 20 bzw. deren Rand 20a fixiert werden kann und bei einem bestimmten Auslenkwinkel mit der Außenschale in Kontakt kommt und eine weitere Verschwenkung blockiert.
2 zeigt einen Teilschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Sattellagervorrichtung 14 (Sattel nicht dargestellt). Die Sattellagervorrichtung 14 umfasst, wie die in 1 gezeigte Sattellagervorrichtung, als Lagerelement ein Kugelgelenk 44 mit hohlem Gelenkkopf 46 und darin gehaltener Kugel 48, eine mit dem Gelenkkopf 46 des Kugelgelenks 44 verbundene Gewindestange 34 und ein mit der Gewindestange 34 verbundenes Rahmenverbindungselement 36, das zur Verbindung mit einer handelsüblichen Patentsattelstütze vorgesehen ist. Ein entlang bzw. parallel zur dritten Drehachse 4 verlaufender Bolzen 8 greift durch die Kugel 48 und hält Distanzbuchsen 8a und Verbindungselemente 22, an denen die Sattelstreben 24 befestigt sind, wobei der Bolzen 8 mit einer Mutter 8b zusammen wirkt. Eine Außenschale 20, innerhalb der sich die Verbindungselemente 22 befinden, ist fest mit der Kugel 48 verbunden.
Ferner umfasst die Sattellagervorrichtung 14 wie in 1 ein mittels Gewinde verstellbares Begrenzungselement 38 und einen dessen Position fixierenden Blockierbolzen (nicht gezeigt). Des Weiteren sind abweichend von der in 1 gezeigten Sattellagervorrichtung 14 die Federelemente, welche das Sattelverbindungselement 16 relativ zum Rahmenverbindungselement 36 in einer Ruhelage halten, in der nach unten hin entlang eines Rands 20a offenen Außenschale 20 integriert. Insbesondere ist eines der Federelemente 50 als Spiralfeder oder Torsionsfeder, etwa als (Kegel-)Druckfeder 50 ausgebildet, welche zwischen einem oberen Lager, etwa einem axialen Drucklager 52 und einem unteren Lager, etwa einem axialen Drucklager 54, die insbesondere Axial-Kugellager, Axial-Nadel- oder Axial-Kegelrollenlager umfassen können, drehbar gelagert.
Zur Regulierung der Vorspannung der Torsions- oder Druckfeder 50 kann der Abstand zwischen dem oberen Lager, hier dem axialen Drucklager 52, und dem unteren Lager, hier dem axialen Drucklager 54, mittels eines Federeinstellelements in Form einer auf der Gewindestange 34 verstellbaren Rändelmutter 56 eingestellt werden, welche bei Drehung das untere axiale Drucklager 54 in Richtung des oberen axialen Drucklagers 52 oder davon weg verschiebt und mittels eines Fixierbolzens 58 in einer gewünschten Position fixiert werden kann. Zum Halten des Sattelverbindungselements 16 relativ zum Rahmenverbindungselement 36 in einer Ruhelage können alternativ (Stahl-)Zugfedern vorgesehen sein, die den Gelenkkopf 46 mit der Außenschale 20 oder der Kugel 48 verbinden und diese bei einer Auslenkung des Gelenkkopfes 46 um eine Drehachse den Gelenkkopf 46 mit einer der Drehung entgegenwirkenden Rückstellkraft beaufschlagen. Eine solche Zugfeder 60 ist beispielhaft dargestellt.
Um zu verhindern, dass der Rand 20a der Öffnung der Außenschale 20 unmittelbar auf das Begrenzungselement 38 oder die Gewindestange 34 auftreffen kann, ist an dem Rand 20a und an dem Begrenzungselement 38 eine Gummimanschette oder ein Faltenbalg 62 angebracht, der die Klemmstelle als mögliche Gefahrenstelle zwischen dem Rand der Öffnung 20a und dem Begrenzungselement 38 oder der Gewindestange 34 überdeckt und somit sichert.
3 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer Sattellagervorrichtung 14. Ein Sattel 12 ist über Sattelstreben 24 an Verbindungselementen 22 in Form eines an sich bekannten Sattelklobens, die ein Sattelverbindungselement 16 bilden, an der Sattellagervorrichtung 14 befestigt. Analog zu der Ausführung nach 2 durchgreift ein Bolzen 8 jeweils zwei auf einer Seite befindliche Verbindungselemente 22, eine Distanzbuchse 8a auf jeder Seite sowie eine Kugel 48, die ihrerseits in einem Gelenkkopf 46 gelagert ist und das Lagerelement bildet, welches eine Verschwenkung des Sattels 12 um drei Drehachsen relativ zu einem Rahmenverbindungselement 36 zulässt, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Eine starre Außenschale 20 aus Stahlblech o. Ä. ist durch den Bolzen 8 fest mit dem Sattel verbunden und deckt den Gelenkkopf 46 sowie weitere Teile der Sattellagervorrichtung 14 ab. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach 2 erstreckt sich die Außenschale 20 in Bezug auf den Gelenkkopf 46 in Fahrtrichtung weiter nach vorn und nach hinten und auch nach links und rechts, um vier Zugfedern 32 aufzunehmen, die zwischen dem Rahmenverbindungselement 36 bzw. der Gewindestange 34 und der Außenschale 20 angeordnet sind und sich in der Ruhelage der Sattelvorrichtung in einer Ebene befinden, die parallel zu der jeweils horizontal verlaufenden zweiten und dritten Drehachse 2, 4 angeordnet ist. Die Anordnung der Federn 32 ist somit funktionsmäßig analog zu der Ausführung nach 1, wobei sich die Federn allerdings in der in 3 dargestellten Ruhelage in der genannten Ebene erstrecken und mit äußeren Enden an der Außenschale 20 befestigt sind und nicht wie in 1 an einem Fixierbügel.
Die Federn 32 erstrecken sich somit in einer horizontalen Ebene in einer X-förmigen Anordnung, wobei sie an äußeren Enden an der Außenschale 20 und somit an dem Sattelverbindungselement 16 und an inneren Enden über ein Befestigungselement 70 an dem Rahmenverbindungselement 36 gehalten sind. Die Federn 32 sind hinsichtlich ihrer wirksamen Länge einstellbar mit der Außenschale 20 verbunden, wobei ein Federeinstellelement in Form einer Einstellschraube 72 und eines mit dieser zusammenwirkenden Schlittens 74 vorgesehen ist, wobei ein Abstand des Schlittens 76 von dem Verbindungselement 70 bzw. von dem Rahmenverbindungselement 36 durch Verdrehen der Einstellschraube 72 eingestellt werden kann. Der Schlitten 74 ist in einer Führung 76 verdrehsicher geführt. Obwohl für jede einzelne Feder 32 eine Einstellschraube 72 und ein Schlitten 74 vorgesehen sein könnten, sieht die Ausführungsform nach 3 bevorzugt vor, dass sich der Einstellschlitten 74 in Richtung der dritten Drehachse 4, d. h. quer zur Fahrtrichtung, erstreckt und an seinen Enden jeweils ein Ende einer Feder 32 trägt. In diesem Fall befindet sich jeweils eine Einstellschraube 72 vorn und hinten an der Sattellagervorrichtung 14, so dass mit jeder Einstellschraube 72 beide Federn 32 vorn und hinten gemeinsam verstellt werden können. 5a, b zeigen weitere Einzelheiten hierzu.
Ein Begrenzungselement 38, das konisch oder wie dargestellt stufenförmig ausgebildet sein kann, ist auf dem Rahmenverbindungselement 36 bzw. der Gewindestange 34 höhenverstellbar angeordnet und begrenzt die Auslenkung um die zweite und dritte Drehachse 2, 4. Außerdem verhindert es einen unmittelbaren Kontakt der Außenschale 20 mit der Gewindestange bzw. dem Rahmenverbindungselement. Eine Gummimanschette 62 ist mittels schraub- oder steckbaren Verbindungselementen 62a mit der Außenschale 20 verbunden und bildet einen Schutz gegen Verletzungen durch Einklemmen.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Sattel 12 mittels Sattelstreben 24 und eines Sattelklobens bzw. entsprechender Verbindungselemente 22, die ein Sattellagerverbindungselement 16 bilden, mittels eines horizontalen Bolzens 8 mit einer Kugel 48 eines Kugelgelenks 44 verbunden ist. Das Kugelgelenk 44 bildet das Lagerelement, dass das Sattelverbindungselement 16 mit einem Rahmenverbindungselement 36 koppelt, welches einen Gelenkkopf 46, der die Kugel 48 aufnimmt, sowie zwei Befestigungsstreben 18 umfasst. Die Befestigungsstreben 18 sind mittels eines handelsüblichen Sattelklobens 23 an einer an einem Rahmen eines Sportgeräts verstellbar gehaltenen Sattelkerze 42 befestigt. Der Sattelkloben 23 kann hierfür eine im Wesentlichen U-förmige Befestigungsschelle 23a, die einen Bereich der Sattelkerze 42 mit verengtem Durchmesser umgreift, und mehrere die Befestigungsstreben 18 formschlüssig umgreifende Klemmelemente 23b beinhalten, die von einem Bolzen 23c zusammengehalten werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Begrenzungseinrichtung 80 zum Begrenzen eines Drehwinkels des Sattelverbindungselement 16 bzw. des damit verbundenen Sattels 12 relativ zu dem Rahmenverbindungselement 36 um das Lagerelement 44 vorgesehen, die ein erstes Begrenzungselement 82, das mit dem Sattelverbindungselement 16 fest verbunden ist, und ein zweites Begrenzungselement 84, das mit dem Rahmenverbindungselement 36 verbunden ist oder einstückig damit ausgebildet ist, umfasst. Das erste Begrenzungselement 82 umgreift das zweite Begrenzungselement 84 in Umfangsrichtung um eine vertikale Achse herum gesehen, wobei ein vorgegebener Abstand zwischen den beiden Begrenzungselementen 82, 84 besteht und nur ein vorgegebener maximaler Schwenkwinkel des Sattelverbindungselements 16 relativ zu dem Rahmenverbindungselement 36 möglich ist, in Bezug auf die erste Drehachse 6, und/oder die zweite Drehachse 2 und/oder die dritte Drehachse 4.
7 zeigt eine schematische vertikale Schnittansicht einer Ausführungsform ähnlich 4, bei der ein erstes Begrenzungselement 82 durch ein ringartiges Elastomerelement gebildet ist und das zweite Begrenzungselement 84 durch das Rahmenverbindungselement 36 selbst gebildet ist, wobei dieses im Horizontalschnitt zylindrisch sein kann. Das erste Begrenzungselement 82 kann an einer Oberseite vier über den Umfang verteilt angeordnete Rastvorsprünge 86 aufweisen, die mit entsprechenden Ausnehmungen eines korrespondierenden, im Wesentlichen über den Umfang verlaufenden Halteelements 88 zusammenwirken. Dadurch kann das erste Begrenzungselement 82 von dem Halteelement 88 gelöst werden, indem die Rastvorsprünge 86 aus dem Halteelement 88 herausgedrückt werden. Auf diese Weise sind unterschiedliche erste Begrenzungselemente 82 verwendbar, die sich beispielsweise hinsichtlich der Größe der zugelassenen Auslenkung um eine oder mehrere Drehachsen unterscheiden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die Begrenzungseinrichtung 80 keine starre Begrenzung eines Drehwinkels des Sattelverbindungselements 16 bewirken, sondern eine dämpfende oder federnde Begrenzungswirkung haben, so dass ein weicher Anschlag erzielt wird.
6a bis 6i zeigen Schnittansichten möglicher Ausführungsformen des ersten Begrenzungselements 82 entlang einer Schnittebene VI in 7, wobei unterschiedliche Formen einer zentralen Öffnung 82a realisiert sind. Aufgrund der unterschiedlichen Querschnittsformen der Öffnung 82a ergeben sich unterschiedliche maximale Auslenkwinkel in Bezug auf die zweite Drehachse 2 und die dritte Drehachse 4, da das erste Begrenzungselement 82 je nach Richtung einer Auslenkbewegung um die genannten Achsen nach unterschiedlichen Kippwinkeln mit dem zweiten Begrenzungselement 84 bzw. dem Rahmenverbindungselement 36 in Kontakt kommt. Eine Ausführung gemäß 6a ermöglicht beispielsweise nur relativ geringe Auslenkungen um beide Achsen, während gemäß 6c größere Auslenkungen möglich sind. Bei einer unsymmetrischen Ausführung beispielsweise gemäß 6d sind bei einer Auslenkung um die zweite Drehachse 2 in einer ersten Richtung nur kleine Auslenkungen um die dritte Drehachse 4 möglich, während bei einer Auslenkung um die zweite Drehachse 2 in entgegengesetzter Richtung wesentlich größere Auslenkungen um die dritte Drehachse 4 möglich sind. Bei einer Ausführung gemäß 6f sind generell um die dritte Drehachse 4 größere Auslenkungen möglich als um die zweite Drehachse 2. Für 6h gilt das Gegenteil. Bei einer Ausführung nach Fig. g ist eine Auslenkung in einer ersten Richtung um die zweite Drehachse 2 nur in sehr geringem Maße möglich, d.h. der an der Sattellagervorrichtung befestigte Sattel kann sich nur geringfügig nach hinten verschwenken, während eine Bewegung nach vorn in größerem Maße möglich ist.
8 und 9 zeigen eine Ausführungsform, bei der das Rahmenverbindungselement 36 als zylindrische Sattelkerze 42 ausgebildet ist, die unmittelbar in ein Sattelrohr eines Fahrradrahmens oder eine entsprechende Aufnahme eines Sportgeräts eingesetzt werden kann, während jede Sattelstrebe 24 mittels einer separaten neigungsverstellbaren Klemmbefestigung 90 mit dem Lagerelement bzw. dem Kugelgelenk 44 verbunden ist. Die beiden Klemmbefestigungen 90, die jeweils mit einer Sattelstrebe 24 zusammenwirken, sind über einen Bolzen 8 mit einer Kugel 48 verbunden, die in einem Gelenkkopf 46 allseits drehbar gehalten ist und ein Kugelgelenk bzw. das Lagerelement 44 bildet.
Jede Klemmbefestigung 90 umfasst eines erstes Befestigungsteil 92, das von dem Bolzen 8 an der Kugel 48 gehalten ist, ein zweites Befestigungsteil 94, das einstückig mit dem ersten Befestigungsteil 92 ausgebildet oder in geeigneter Weise daran befestigt sein kann, ein im Wesentlichen halbzylindrisches drittes Befestigungsteil 96, das in einer komplementären Vertiefung des zweiten Befestigungsteils 94 aufgenommen ist, ein viertes Befestigungsteil 98, ein im Querschnitt halbzylindrisches, in dem vierten Befestigungsteil 98 aufgenommenes fünftes Befestigungsteil 100 sowie ein das zweite, dritte, vierte und fünfte Befestigungsteil durchgreifendes Spannelement 102. Das zweite Befestigungsteil 94 weist eine teilweise zylindermantelförmige Aufnahmefläche 94a auf, die entweder glatt oder wie dargestellt mit Rastzähnen versehen sein kann. Das dritte Befestigungsteil 96 weist eine teilweise zylindermantelförmige Auflagefläche 96a auf, die korrespondierend zu der Aufnahmefläche 94a glatt oder mit Rastzähnen ausgebildet ist, so dass das dritte Befestigungsteil 96 kraftschlüssig und/oder formschlüssig von dem zweiten Befestigungsteil 94 gehalten ist. Während das Befestigungsteil 94 eine zu dem Spannelement 102, beispielsweise eine Spannschraube, passende Durchgangsöffnung aufweist, ist in dem dritten Befestigungsteil 96 eine schlitzförmige Öffnung für den Durchtritt des Spannelements 102 gebildet, die eine Neigungsverstellung des dritten Befestigungsteils 96 ermöglicht, wie sie von einer herkömmlichen Patentsattelstütze bekannt ist.
Das dritte Befestigungsteil 96 weist gegenüberliegend der Auflagefläche 96a eine ebene Oberseite 96b auf, der das vierte Befestigungsteil 98 mit geringem Abstand gegenüberliegt, um die Sattelstrebe 24 zwischen dem dritten und vierten Befestigungsteil 96, 98 klemmend zu fixieren. Auch das vierte Befestigungsteil 98 ist mit einer schlitzförmigen Durchtrittsöffnung für das Spannelement 102 versehen, um eine Neigungsverstellung der Sattelstrebe 24 zu ermöglichen.
Das vierte Befestigungsteil 98 wird seinerseits von einem fünften Befestigungsteil 100 mit einer Spannkraft beaufschlagt, die durch das Spannelement 102 aufgebracht wird. Das fünfte Befestigungsteil 100 könnte im einfachsten Fall eine Gewindemutter sein, die auf dem vierten Befestigungsteil 98 aufliegt, weist aber bevorzugt eine zylindermantelförmige Unterseite auf, die mit einer entsprechend geformten zylindrischen bzw. zylindermantelförmigen Vertiefung des vierten Befestigungsteils 98 zusammenwirkt. Das fünfte Befestigungsteil 100 kann mit Innengewinde versehen sein, oder es kann eine zylindrische Durchgangsöffnung für das Spannelement 102 aufweisen, wobei dann oberhalb des fünften Befestigungsteils 100 eine Gewindemutter vorgesehen sein kann, die mit dem beispielsweise als Spannschraube ausgebildeten Spannelement 102 zusammenwirkt.
Bei einer Neigungsverstellung des dritten und vierten Befestigungsteils 96, 98 mit dazwischen gehaltener Sattelstrebe 24 behalten das Spannelement 102 und das fünfte Befestigungsteil 100 ihre in 8 dargestellte Position bei, während die genannten Befestigungsteile und die Sattelstrebe nach vorn oder hinten in ihrer Neigung verstellt werden können.
10 und 13 zeigen eine Ausführungsform ähnlich 1, wobei im Unterschied dazu die Befestigungsstreben 18 nicht als freistehende Streben ausgebildet sind, die an einer herkömmlichen Patentsattelstütze 43 befestigt werden (1), sondern die Befestigungsstreben 18 einstückig als Teil einer Befestigungsplatte 19 ausgebildet sind und im Querschnitt lediglich halbkeisförmig über die Befestigungsplatte vorstehen. Dies hat den Vorteil, dass eine die Patentsattelstütze von unten durchgreifende Befestigungsschraube 19a unmittelbar mit der Befestigungsplatte 19 zusammenwirken kann, ohne dass die weiteren Befestigungselemente einer üblichen Patentsattelstütze benötigt werden. 10 zeigt weiterhin eine Begrenzungseinrichtung mit einem ersten glocken- oder halbkugelförmigen Begrenzungselement 82, das mit dem Sattelverbindungselement 16, beispielsweise in Form der von dem Bolzen8 gehaltenen Verbindungselemente 22, fest verbunden ist, und einem zweiten Begrenzungselement 84, das auf dem Rahmenverbindungselement 36 bzw. der Befestigungsplatte 19 angebracht ist. Zwischen den Begrenzungselementen 82, 84 besteht wie vorstehend beschrieben ein in Umfangsrichtung verlaufender Abstand, der eine begrenzte Auslenkung des Sattelverbindungselements 16 relativ zu dem Rahmenverbindungselement 36 zulässt.
11 und 12 zeigen zwei unterschiedliche zweite Rahmenverbindungselemente 84.1, 84.2, die einzeln oder additiv verwendet werden können, um unterschiedliche Begrenzungswirkungen zu erzielen. Wenn lediglich ein kleineres zweites Begrenzungselement 84.1 auf das Rahmenverbindungselement 36 aufgesetzt wird, beispielsweise mit Hilfe einer radialen Öffnung und einer konischen Innenfläche 85, besteht ein relativ großer Abstand zu dem ersten Begrenzungselement 82 und ein damit relativ großer Schwenkbereich. Bei Aufsetzen eines zweiten Begrenzungselements 84.2 auf das Begrenzungselement 84.1, oder Austausch der Begrenzungselemente, wird der genannte Abstand reduziert, so dass der mögliche Schwenkwinkelbereich des Sattelverbindungselements und damit des Sattels reduziert ist. Ein Klettband 82b erleichtert eine Fixierung eines Begrenzungselements an dem Rahmenverbindungselement.
14 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Sattel 12 über die Sattelstreben 24 an einem Sattelverbindungselement 16 gehalten ist, das einen Bolzen 8 und Verbindungselemente 22 umfasst. Der Bolzen 8 greift durch eine Kugel 48, die in einem Gelenkkopf 46 allseits drehbar gelagert ist, wobei der Gelenkkopf 46 einstückig mit einer Sattelkerze 42 verbunden ist, die das Rahmenverbindungselement 36 bildet. An den Sattelstreben 24 ist ferner eine obere Abstützplatte 110 befestigt, die ringförmig um die Sattelkerze 42 angeordnet ist und an ihrem inneren Umfang einen Abstand von dieser aufweist, so dass sich der Sattel 12 und die obere Abstützplatte 110 in einem gewissen Winkelbereich allseits um das durch die Kugel 48 und den Gelenkkopf 46 gebildete Kugelgelenk 44 drehen können.
In einem Abstand unterhalb der oberen Abstützplatte 110 ist eine untere Abstützplatte 120 fest oder, wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, höheneinstellbar an der Sattelkerze 42 gehalten. Eine Einstellmutter 125, die mit einem Außengewinde der Sattelkerze 42 zusammenwirkt, ermöglicht eine Positionsverstellung der unteren Abstützplatte 120 hinsichtlich ihres Abstands von der oberen Abstützplatte 110. Auf einer zu der oberen Abstützplatte 110 weisenden Oberseite der unteren Abstützplatte 120 ist ferner ein Drehlager 130 mit einem in Bezug auf eine Längsachse der Sattelkerze 42, die mit der zweiten, im Gebrauch vertikalen Drehachse 2 des Kugelgelenks 44 übereinstimmt, drehbaren Lagerring 135 angeordnet. Zwischen dem Lagerring 135 und der oberen Abstützplatte 110 sind in Umfangsrichtung bezüglich der zweiten Drehachse 2 verteilt und parallel zu dieser eine Anzahl von Druckfedern 140 angeordnet. Insbesondere sind die Druckfedern 140, die ein Rückstellelement bilden, entlang des Umfangs einer Zylinderfläche, deren Achse die im Gebrauch vertikale Drehachse 2 ist, verteilt angeordnet. Die Druckfedern 140, die ein Rückstellelement bilden, können durch Elastomerfedern oder Elastomerelemente ersetzt werden, insbesondere durch ein einziges Ring- oder torusförmiges Elastomerelement, dessen Mittelachse die Drehachse 2 ist.
Die einzelnen Druckfedern 140 können gleich oder unterschiedlich stark sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass diejenigen Druckfedern, die bei einer Schwenkbewegung des Sattels um die dritte, im Gebrauch horizontal und quer zur Fahrtrichtung weisende Drehachse nach hinten zusammengedrückt oder gedehnt werden, kräftiger ausgebildet sind als die, die bei einer Schwenkbewegung um die zweite, horizontal und in Fahrtrichtung weisende Drehachse verformt werden, so dass einer Kippbewegung des Sattels nach hinten verstärkt entgegengewirkt wird.
Durch eine Verstellbewegung der Einstellmutter 125, bei der der gegenseitige Abstand der Abstützplatten 110, 120 verkleinert wird, kann die Rückstellkraft des Rückstellelements insgesamt vergrößert werden, und umgekehrt.
15 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie 14, zunächst mit dem Unterschied, dass anstelle einer Sattelkerze als Rahmenverbindungselement 36 eine Befestigungsplatte 19 mit daran angeordneten Befestigungsstreben oder -elementen 18 vorgesehen ist, mit der die Befestigung der Sattellagervorrichtung an einer Patentsattelstütze 43 möglich ist, analog 10.
Weiterhin ist zwischen dem Sattelverbindungselement 16 und dem Rahmenverbindungselement 36 eine Federeinrichtung 150 angeordnet, die eine gefederte Linearbewegung zwischen Sattelverbindungselement 16 und Rahmenverbindungselement 36 entlang einer im Gebrauch vertikalen Bewegungsachse, die hierbei identisch mit der zweiten Drehachse 2 ist, zulässt, entlang einer Bewegungsrichtung 160. Die Federeinrichtung 150 umfasst einen ersten zylindrischen Rohrabschnitt 162, der mit dem Gelenkkopf 46 des Lagerelements 44 verbunden ist, und einem den ersten Rohrabschnitt 162 konzentrisch umgreifenden zweiten Rohrabschnitt 164, der mit dem Rahmenverbindungselement 36 verbunden ist oder dieses bildet. Wenn erforderlich, kann zwischen den Rohrabschnitten 162, 164 ein weiteres Federelement 166 angeordnet sein, um den Federcharakter der Federeinrichtung 150 zu beeinflussen.
Weiterhin kann die Sattellagervorrichtung 14 einen Impulsgeber (bspw. einen Magnetfühler oder einen Schalter), der bei einer Auslenkung des Sattelverbindungselements 16 relativ zum Rahmenverbindungselement 36 einen Impuls erzeugt, umfassen. Der Impuls kann über Funk oder kabelgebunden an ein elektronisches Gerät übermittelt werden, bspw. an eine an oder in der Sattellagervorrichtung angeordnete Speichereinheit oder an einen Fahrradtacho. Das Gerät kann beispielsweise dazu eingerichtet sein kann, die Zahl der empfangenen Impulse und ggf. zusätzlich die Größe der jeweiligen Auslenkung zu zählen und zu speichern oder darzustellen. Ferner kann die Sattellagervorrichtung 14 eine Einrichtung zur Messung der Relativbewegung zwischen dem Sattelverbindungselement 16 und dem Rahmenverbindungselement 36 umfassen, die insbesondere dazu eingerichtet sein kann, ein gemessenes Ausmaß der Relativbewegung zu erfassen, zu speichern und darzustellen oder zu einem Bewegungsprofil zu verarbeiten.
Weitere Ausführungsformen sind in den 16-21 dargestellt. In diesen Ausführungsformen umfasst das Rückstellelement 32 einen vorzugsweise starren Vorsprung 168 und mindestens ein damit zusammenwirkendes Elastomerelement 174. Dazu ist das Elastomerelement 174 in einem ein Gegenelement bildenden Gehäuse 172 angeordnet. In dem oder den Elastomerelement/en ist eine Aussparung 176 vorgesehen, in der der Vorsprung 168 aufgenommen ist. Der Vorsprung 168 kann fest an dem Rahmenverbindungselement 36 oder dem Sattelverbindungselement 16 befestigt sein und das Gehäuse 172 kann fest an Sattelverbindungselement 16 (hier nicht dargestellt) oder dem Rahmenverbindungselement 36 befestigt sein. Bevorzugt erfolgt die Verbindung zwischen dem Sattelverbindungselement 16 und dem Gehäuse 172 dadurch, dass das Sattelverbindungselement 16 mit der Außenschale 20 verbunden ist, die wiederum in Verbindung mit den Verbindungselementen 22 steht, die den Bolzen 8 der Kugel 48 halten und in denen die Sattelstreben 24 befestigt sind. Es können mehrere Vorsprünge 168 in mehreren Aussparungen 176 vorgesehen werden, wie zum Beispiel in den 17a und 17b dargestellt. Es kann jedoch auch ausreichen, lediglich einen Vorsprung 168 vorzusehen, wie zum Beispiel in den 18a, 18b dargestellt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Vorsprung 168 T- oder X-förmig ist. So weist der Vorsprung im Wesentlichen orthogonal zueinander stehende Flächen 178a, 178b auf. Wird der Sattel aus einer Ruhelage ausgelenkt, werden die Flächen 178a, 178b des Vorsprungs 168 gegen das Gehäuse gedrückt. Ein wesentlicher Teil der dabei auf den Vorsprung wirkenden Kraft wird dabei jeweils von der Fläche aufgenommen, die orthogonal zu der jeweiligen Krafteinwirkungsrichtung (also orthogonal zu der jeweiligen Bewegungsrichtung des Vorsprungs) verläuft.
Welchen Widerstand bzw. welche Rückstellkraft das Rückstellelement 32 gegen eine Auslenkung des Sattels aus der Ruhelage aufbringt, lässt sich über die Fläche 178a, 178b, mit der der Vorsprung 168 gegen das Gehäuse 172 gedrückt wird, die Ausrichtung der Vorsprünge 168 und die verwendeten Elastomerelemente 174, 174a, 174b, 174c einstellen. Wird beispielsweise der vertikale Abschnitt des T-förmigen Vorsprungs 168 in 16 vergrößert, wirkt eine größere Rückstellkraft auf den Sattel, wenn der Sattel um die erste Drehachse 6 rotiert wird. Wird der Sattel hingegen um eine horizontal verlaufende Drehachse 2,4 geschwenkt, ist besonders die Ausdehnung des Vorsprungs 168 in horizontaler Richtung relevant. In den 17a und 17b ist eine Ausführungsform dargestellt, in der dafür mehrere Vorsprünge 168 a 168 b vorgesehen sind. Dabei stehen die Vorsprünge 168b orthogonal von den Vorsprüngen 168 a ab.
In den 18a und 18b ist eine Ausführungsform dargestellt, in der die Aussparungen 176 durch verschiedene Elastomerelemente 174a, 174b, 174c mit unterschiedlichen Härten gebildet werden. Als Referenzgröße für die Einstellung des Härteparameters ist insbesondere die Shorehärte (A, B, C oder D) relevant. In der dargestellten Ausführungsform weisen die unterschiedlichen Elstomerelemente 174a, 174b und 174c unterschiedliche Härten auf. Auch so ist es möglich den Widerstand bzw. die Rückstellkraft des Rückstellelements 32 gegen eine Auslenkung des Sattels aus der Ruhelage in unterschiedliche Richtungen jeweils separat einzustellen.
In den 16 und 19 bis 21 sind außerdem weitere Ausgestaltungsformen des Kugellagers dargestellt. In 16 ist beispielsweise eine Ausführungsform dargestellt, in der die Kugel 48 stoffschlüssig oder sogar einstückig mit dem Bolzen 8 ausgebildet ist. In 19 ist die Kugel 48 des Kugelgelenks 44 im Vergleich zu den bisher dargestellten Ausführungsformen um 90° versetzt zu den Sattelstreben 24 angeordnet. D. h. der Bolzen 8, der durch die Kugel 48 führt, verläuft parallel zu den Sattelstreben 24 und ist über einen Gestell 180 mit diesen verbunden. Auch in dieser Ausführungsform können Kugel und Bolzen einstückig ausgestaltet sein.
Die 20a und 20b stellen eine Ausführungsform mit „umgekehrtem“ Kugelgelenk dar. In diesem Fall ist die Kugel 48 an dem Rahmenverbindungselement 36 angeordnet und der Gelenkkopf 46 steht in Verbindung mit den Verbindungselementen 22, die die Sattelstreben 24 halten. In 21 ist außerdem eine Ausführungsform dargestellt, in der der Bolzen 8 nicht durch die Kugel 48 angeordnet ist, sondern oberhalb der Kugel 48 verläuft und am oberen Ende der Kugel 48 mit dieser verbunden ist. Im Wesentlichen verläuft der Bolzen 8 tangential zu der Kugel 48, in der dargestellten Ausführungsform ist der Bolzen 8 jedoch außerdem leicht nach oben abgesetzt.
Bezugszeichenliste

2: zweite Drehachse
2a: Fahrtrichtung
4: dritte Drehachse
6: erste Drehachse
8: Bolzen
8a: Distanzbuchse
8b: Mutter
12: Sattel
14: Sattellagervorrichtung
16: Sattelverbindungselement
18: Befestigungsstrebe /-element
19: Befestigungsplatte
19a: Befestigungsschraube
20: Außenschale
20a: Rand
22: Verbindungselement
23: Sattelkloben
23a: Befestigungsschelle
23b: Klemmelement
23c: Bolzen
24: Sattelstrebe
26: Sitzfläche
28: Federung
30: Fixierbügel
32: Federelement
34: Gewindestange
36: Rahmenverbindungselement
38: Begrenzungselement
40: Blockierbolzen
42: Sattelkerze
43: Patentsattelstütze
44: Kugelgelenk
46: Gelenkkopf
48: Kugel
50: Federelement
52: axiales Drucklager
54: axiales Drucklager
56: Rändelmutter
58: Fixierbolzen
60: Zugfeder
62: Gummimanschette
62a: Verbindungselement
70: Verbindungselement
72: Einstellschraube
74: Schlitten
76: Führung
80: Begrenzungseinrichtung
82: erstes Begrenzungselement
82a: Öffnung
82b: Klettband
84, 84.1, 84.2: zweites Begrenzungselement
85: Innenfläche
86: Rastvorsprung
88: Halteelement
90: Klemmbefestigung
92: erstes Befestigungsteil
94: zweites Befestigungsteil
94a: Aufnahmefläche
96: drittes Befestigungsteil
96a: Auflagefläche
96b: Auflagefläche
98: drittes Befestigungsteil
100: fünftes Befestigungsteil
102: Spannelement
110: obere Abstützplatte
120: untere Abstützplatte
125: Einstellmutter
130: Drehlager
135: Lagerring
140: Druckfeder
150: Federeinrichtung
160: Bewegungsrichtung
162: erster Rohrabschnitt
164: zweiter Rohrabschnitt
166: Federelement
168: Vorsprung
172: Gehäuse (Gegenelement)
174, 174a- c: Elastomerelement
176: Aussparung
178a: erste Fläche
178b: zweite Fläche
180: Gestell

Claims

Sattellagervorrichtung (14), umfassend: ein Sattelverbindungselement (16), ausgebildet zum Verbinden eines Sattels (12) mit der Sattellagervorrichtung (14); ein Rahmenverbindungselement (36), ausgebildet zum Verbinden der Sattellagervorrichtung (14) mit einem Rahmen eines Sportgeräts; und ein Lagerelement (44), welches das Sattelverbindungselement (16) mit dem Rahmenverbindungselement (36) koppelt; wobei das Lagerelement (44) drei senkrecht zueinander angeordnete Drehachsen (6, 2, 4) bildet, die sich in einem Punkt schneiden und um die das Sattelverbindungselement (16) relativ zum Rahmenverbindungselement (36) drehbar ist.
Sattellagervorrichtung (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement ein Kugelgelenk (44) aufweist, das eine Kugel (48) und ein diese drehbar aufnehmenden Gelenkkopf (46) umfasst, wobei ein Bolzen (8), der auf jeder Seite der Kugel (48) angeordnete Verbindungselemente (22) durchgreift und an der Kugel (48) fixiert ist, an der Kugel angeordnet ist, insbesondere diese durchgreift, oder einstückig mit der Kugel (48) ausgebildet ist, wobei an den Verbindungselementen (22) Sattelstreben (24) des Sattels (12) befestigt sind.
Sattellagervorrichtung (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenverbindungselement (36) entweder eine zylindrische Sattelkerze (42) oder eine, zwei oder mehr insbesondere zwei parallele Befestigungsstreben (18) zum Verbinden mit einer Sattelstütze, etwa einer Patentsattelstütze (43) für die Anbringung der Sattellagervorrichtung an einem Rahmen eines Sportgeräts aufweist.
Sattellagervorrichtung (14) nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Lagerelement ein Kugelgelenk (44) oder ein Kardangelenk aufweist.
Sattellagervorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: ein Rückstellelement (32, 50, 140), welches zwischen dem Sattelverbindungselement (16) und dem Rahmenverbindungselement (36) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, das Sattelverbindungselement (16) relativ zum Rahmenverbindungselement (36) in einer vorgegebenen Ruhelage zu halten.
Sattellagervorrichtung (14) nach Anspruch 5, wobei das Rückstellelement ein aus Metall und/oder Elastomer gebildetes und/oder eine Gasfeder umfassendes Federelement (32, 50, 140) umfasst, etwa eine Zugfeder, Druckfeder, Kegelfeder, Torsionsfeder oder Spiralfeder.
Sattellagervorrichtung (14) nach Anspruch 6, wobei das Federelement (50) zumindest einen Teil des Sattelverbindungselements (16) und/oder zumindest einen Teil des Lagerelements (44) und/oder zumindest einen Teil des Rahmenverbindungselements (36) in einer Umfangsrichtung umschließt.
Sattellagervorrichtung (14) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (32, 50, 140) einen Vorsprung (168), ein korrespondierendes Gegenelement (172) und ein dazwischen angeordnetes elastisches Element umfasst, so dass bei einer Auslenkung des Sattels aus der Ruhelage das elastische Element zwischen dem Vorsprung (168) und dem Gegenelement (172) verformt, insbesondere zusammengedrückt wird.
Sattellagervorrichtung (14) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (168) und/oder das Gegenelement (172) aus einem starren oder einem elastischen Material gebildet sind.
Sattellagervorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (168) eine erste Fläche (178a) orthogonal zu der ersten Drehachse (6) aufweist, sodass der Vorsprung (168) mit der ersten Fläche (178a) gegen das Gegenelement (172) bewegt wird, wenn der Sattel um die zweite und/oder dritte Drehachse (2,4) aus der Ruhelage ausgelenkt wird und eine zweite Fläche (178 b) orthogonal zu der zweiten und dritten Drehachse (2,4) aufweist, sodass der Vorsprung (168) mit der zweiten Fläche (178 b) gegen das Gegenelement (172) bewegt wird, wenn der Sattel um die erste Drehachse (6) aus der Ruhelage ausgelenkt wird.
Sattellagervorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung(168) im Querschnitt in Blickrichtung entlang der Längsrichtung des Vorsprungs (168) rund, oval, plattenförmig, mehreckig, kreuz- oder T-förmig ist.
Sattellagervorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorsprünge (168a und 168b) vorgesehen sind, die in unterschiedlicher Ausrichtung zu einem oder mehreren Gegenelementen zugeordnet sein können, sodass jeder Vorsprung (168) zumindest eine Fläche (178, 178a, 178b) ausbildet, die bei einem Auslenken des Sattels aus der Ruhelage gegen das Gegenelement (172) bewegt wird.
Sattellagervorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement ein Gehäuse (172) zum Aufnehmen eines darin eingefassten elastisches Element (174) aufweist, das mit einer Aussparung (176) zur Aufnahme des Vorsprungs (168) versehen ist.
Sattellagervorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 8-13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (168) fest mit dem Rahmenverbindungselement (36) verbunden ist/oder das Gegenelement fest mit dem Sattelverbindungselement (16) oder dem Rahmenverbindungselement (36) verbunden ist.
Sattellagervorrichtung (14) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (32) vier paarweise parallel oder X-förmig in einer Ebene angeordnete Zugfedern umfasst.
Sattellagervorrichtung (14) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (140) ein oder mehrere entlang des Umfangs einer Zylinderfläche, deren Achse die im Gebrauch vertikale Drehachse (6) ist, ausgebildete(s) oder verteilt angeordnete(s) Federelement(e) etwa in Form von Elastomerelementen, Druckfedern oder Elastomerfedern umfasst.
Sattellagervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (32) eine in Bezug auf eine erste, im Gebrauch vertikale Drehachse (6) vorgeb- oder einstellbare erste Rückstellwirkung aufweist.
Sattellagervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (32, 50, 140) eine in Bezug auf eine zweite, im Gebrauch horizontale und in Fahrtrichtung weisende Drehachse (2) vorgeb- oder einstellbare zweite Rückstellwirkung aufweist.
Sattellagervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (32, 50, 140) eine in Bezug auf eine dritte, im Gebrauch horizontale und quer zur Fahrtrichtung weisende Drehachse (4) vorgeb- oder einstellbare dritte Rückstellwirkung aufweist.
Sattellagervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sattelverbindungselement (16) und dem Rahmenverbindungselement (36) eine Begrenzungseinrichtung (80) angeordnet ist, mit der ein Drehwinkel einer Drehbewegung des Sattelverbindungselements (16) relativ zu dem Rahmenverbindungselement (36) in Bezug auf mindestens eine Drehachse (6, 2, 4) auf einen vorgeb- oder einstellbaren Grenzwert begrenzbar ist.
Sattellagervorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (80) für eine Drehwinkelbegrenzung in Bezug auf eine erste, im Gebrauch vertikale Drehachse (6) ausgebildet ist.
Sattellagervorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (80) für eine Drehwinkelbegrenzung in Bezug auf eine zweite, im Gebrauch horizontale und in Fahrtrichtung weisende Drehachse (2) ausgebildet ist.
Sattellagervorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (80) für eine Drehwinkelbegrenzung in Bezug auf eine dritte, im Gebrauch horizontale und quer zur Fahrtrichtung weisende Drehachse (4) ausgebildet ist.
Sattellagervorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (80) für eine Drehwinkelbegrenzung in Bezug auf die zweite und dritte Drehachse (2, 4) unabhängig von einer Drehwinkelbegrenzung in Bezug auf die erste Drehachse (6) ausgebildet ist.
Sattellagervorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung (80) für eine Drehwinkelbegrenzung in Bezug auf die dritte Drehachse (4) in einer vorgegebenen Abhängigkeit von einem Drehwinkel in Bezug auf die zweite Drehachse (2) ausgebildet ist, oder umgekehrt.
Sattellagervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sattelverbindungselement (16) und dem Rahmenverbindungselement (36) eine Federeinrichtung (162, 164) angeordnet ist, die eine gefederte Linearbewegung entlang einer im Gebrauch vertikalen Bewegungsachse zulässt.
Sattellagervorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (162, 164) ein Federelement (166) aus Metall und/oder Elastomer und/oder eine Gasdruckfeder aufweist.
Sattellagervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Sensor zur Erfassung einer Schwenkbewegung des Sattelverbindungselements (16) relativ zu dem Rahmenverbindungselement (36).
Sattellagervorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkbewegung um jede Drehachse (6, 2, 4,) getrennt erfassbar ist.
Sattellagervorrichtung nach einem der Ansprüche 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine Winkelauslenkung einer jeden Schwenkbewegung quantitativ erfassbar ist.
Sattellagervorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass erfasste Sensorinformationen in einer an der Sattellagervorrichtung angeordneten Speichereinheit digital speicherbar und über eine drahtlose oder verdrahtete Schnittstelle auslesbar sind.
Sattellagervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (44) eine von einem eine sphärische Innenfläche aufweisenden Gelenkkopf (46) teilweise umfasste Kugel (48) aufweist, die eine Durchgangsöffnung aufweist, wobei ein Befestigungselement, etwa ein Bolzen (8), zur Befestigung des Sattelverbindungselements (16) an der Kugel (48) durch die Durchgangsöffnung verläuft.
Sportgerät, insbesondere Fahrrad mit einem, zwei, drei oder mehr Rädern, umfassend eine Sattellagervorrichtung (14) nach einem der vorangehenden Ansprüche.