-
Die Erfindung geht aus von einem
Fahrradgemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
-
Ein derartig konzipiertes, ausschließlich mit Muskelkraft
betriebenes Fahrrad ist in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, die durch
den Einsatzzweck und die gewünschten
Fahreigenschaften maßgeblich
bestimmt sind. So sind die Körpergröße und die
Körperproportionen
des Fahrers bestimmend für
die Größe des Fahrradrahmens,
während
die Lage des Lenkers und der Radstand vom Einsatzzweck des Fahrrades
und den Vorlieben des Fahrers abhängig sind. Nicht nur im sportlichen
Bereich, sondern auch im privaten Bereich besteht das Bestreben,
den unterschiedlichen Anforderungen an das Fahrrad optimal Rechnung
zu tragen, was dazu führt, dass
beispielsweise für
Trainingsfahrten, Rennen und Fahrten in der Ebene, in bergigem Gelände oder über Kurz-
oder Langstrecken geometrisch unterschiedlich gestaltete Fahrradrahmen
gefahren werden. Während
ein Teil dieser Anforderungen durch spezielle, unveränderbare
Fahrradkonstruktionen oder durch Vorsehen manueller Einstellmöglichkeiten
am Fahrrad erfüllt
werden kann, sind bisher bekannte Veränderungen der so genannten
Rahmengeometrie umständlich
und nicht zufrieden stellend.
-
Aus der WO 93/21056 ist es bekannt,
die Sattel- und die Lenkerposition durch ein Verbundsystem zwischen
Sattel und Lenker zu verändern.
Dies geschieht z. B. dadurch, dass die den Sattel und den Lenker
tragenden Stützen
als in dem Fahrradrahmen gleitfähig
gelagerte Plunger ausgebildet sind, die über den oberen Rahmenholm hydraulisch
kommunizieren, so dass ein Einschieben der Lenkerstütze ein Ausschieben
der Sattelstütze
und umgekehrt zur Folge hat. Durch ein Absperrventil ist die jeweilige
Stellung von Lenker und Sattel fixierbar. Hierdurch ist zwar die
Position des Benutzers auf dem Fahrrad insofern etwas verbessert,
als dass auch bei geneigter Fahrt eine zu starke Vorneigung oder
zu starke Rückneigung
des Körpers
des Radfahrers bis zu einem gewissen Grad vermieden ist, jedoch
ist eine Radstandsveränderung
des Fahrers mit diesem Verbundsystem nicht möglich.
-
In dem DE-Gebrauchsmuster 296 14
967 ist zwar eine Veränderung
der Rahmengeometrie durch Radstandsveränderung offenbart, indem der
Hinterbau des Fahrradrahmens mittels eines Exzenters verstellt wird.
Die Durchführung
der Verstellung ist jedoch umständlich,
weil der Fahrer hierzu vom Fahrrad absteigen muss, um den Exzenter
mit einem zusätzlichen
Werkzeug neu einstellen zu können.
Danach wird das Fahren durch Besteigen des Fahrrades fortgesetzt
werden.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein
Fahrrad vorzuschlagen, bei dem während
des Fahrens auf einfache Weise eine Höheneinstellung des Lenkers wie
auch eine optimale Einstellung des Radstandes im Sinne einer verbesserten
Fahrstabilität,
einer erhöhten
Fahrsicherheit und eines verbesserten Fahrkomforts erreichbar ist.
-
Die Lösung dieser Aufgabe ist in
dem Patentanspruch 1 angegeben.
-
Die durch diese Lösung erzielbaren Vorteile bestehen
insbesondere darin, dass eine umfassende und optimale Anpassung
vornehmlich des Radstandes an die geländemäßigen Gegebenheiten während des
Fahrens möglich
ist. Dabei wird der Lenker vom Radfahrer während des Fahrens nach vorn
und abwärts
oder nach oben und rückwärts verschwenkt,
je nachdem, ob z. B. eine Bergauffahrt oder eine Bergabfahrt unmittelbar
bevorsteht, und infolge der Lenkerverstellung wird der Hinterbau
des Fahrrads selbsttätig
eingestellt, indem die Hinterbauwippe durch die Kraft des hinteren
Verstellgliedes verschwenkt wird mit der Folge, dass sich dadurch
die Hinterradschwinge und damit die Drehachse des Hinterrads nach
vorn bzw. hinten verstellt. Dadurch ist eine vom Fahrer während des
Fahrens bewirkte Radstandsänderung
, d.h. eine Veränderung
des Abstandes der Aufstandspunkte von Vor derrad und Hinterrad des
Fahrrades auf dem Geländeboden
voneinander, möglich,
woraus eine verbesserte Fahrstabilität und ein optimales Fahren
in der Ebene und am Hang, und zwar sowohl aufwärts als auch abwärts erfolgt.
Durch diese je nach auftretender Geländesituation schnell durchführbaren
Verstellvorgänge
werden ferner insbesondere der Lenkwinkel und die Sattelhöhe indirekt
beeinflusst und dadurch die Fahrsicherheit und der Fahrkomfort weiter
verbessert.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung kann die Vorbaugabel als pneumatisch-hydraulische Teleskopgabel
derart ausgebildet sein, dass sie ein hydraulisches Stellglied aufweist, das
der Beeinflussung der Arbeitslänge
und der Dämpfung
der Vorbaugabel unter Nutzung von Energie aus dem ersten und/oder
zweiten Stellglied dient. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann
der Hinterbau mit einer Stützstrebe
mit integriertem pneumatischem Dämpfer-/Federelementausgerüstetsein,
um Energie aus dem zweiten Stellglied nutzen zu können. Weiterhin
ist es besonders vorteilhaft, wenn das erste und das zweite Stellglied und
die Vorbaugabel über
ein gemeinsames Steuerventil miteinander verknüpft sind, um die gewählte Einstellung
des Hinterbaus und der Vorbaugabel sichern zu können.
-
Die Erfindung ist nachstehend anhand
mehrerer, in den anliegenden Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispieles
des Fahrrades in neutraler Fahrposition in der Ebene,
-
2 eine
Seitenansicht entsprechend 1 in „bergauf"-Fahrposition,
-
3 eine
Seitenansicht entsprechend 1 in „bergab"-Fahrposition,
-
4 eine
Schnittdarstellung durch einen Längenabschnitt
einer Vorbau-Lenkeinrichtung,
-
5 eine
Darstellung einer ersten hydraulischen und pneumatischen Verknüpfung von
Stellgliedern,
-
6 eine
Schnittdarstellung durch eine Feder- und Dämpfereinrichtung der Stützstrebe
des Hinterbaus,
-
7 eine
Darstellung einiger beim Bergauffahren auftretenden Kräfte,
-
8 eine
Darstellung einiger beim Bergabfahren auftretenden Kräfte, und
-
9 + 10 eine Darstellung einer zweiten und dritten
fluidischen Verknüpfung
von Stellgliedern,
-
11 + 12 zwei weitere und einfache Ausführungsbeispiele
zur Einstellung des Radstandes des Fahrrades.
-
Wie es insbesondere aus 1 ersichtlich ist, umfasst
das gezeigte Fahrrad einen Hauptrahmen 1 mit einem Hinterbau 2 für das Hinterrad 3,
eine in einem Lenklager 4 an dem Hauptrahmen angelenkte
Lenkeinrichtung 5 mit einem schematisch angedeuteten Fahrradlenker 7 für das Vorderrad 6 sowie
einen Sattelmodul 8 und einen Tretkurbeltrieb 9. Der
Abstand zwischen den Berührungspunkten
der Räder 3, 6 des
Fahrrades auf dem Erdboden E bildet den so genannten Radstand R.
-
Der Hinterbau 2 besteht
im gezeigten Beispiel aus einer Hinterradschwinge 10, die
mit dem Hauptrahmen 1 über
das obere Ende einer in dessen unterem Bereich gelagerten, zweiarmigen
Hinterbauwippe 11 verbunden ist und die an ihrem, die Achse 12 des
Hinterrades 3 aufnehmenden hinteren Ende über eine
Stützstrebe 13 an
dem Hauptrahmen 1 gefedert abgestützt ist. Die Lagerung der Hinterbauwippe 11 an
dem Hauptrahmen erfolgt über
ihr Mittelgelenk 14, während
die Drehachse 15 des Tretkurbeltriebs 9 nunmehr
an dem unteren Ende der Wippe 11 vorgesehen ist, so dass
der Tretkurbeltrieb an dieser Stelle gelagert ist. Im Bereich der
oberen Anlenkung der Hintenadschwinge 10 an der Hinterbauwippe 11 greift
ein sich andererseits an dem Hauptrahmen 1 abstützender
Verstellzylinder 16 als ein zweites Stellglied mit einem
beidseitig beaufschlagbaren Kolben 17 an. Die Stützstrebe 13 ist
als Teleskopdämpfer ausgeführt und
weist ein Dämpferelement 18 mit
einer äußeren Zugkammer 19 und
einer äußeren Druckkammer 20 (6) auf. Beide Kammern umgeben
die pneumatische Hauptdämpfungseinrichtung, die
aus einer inneren Druckkammer 21 und einer inneren Zugkammer 22 besteht.
Ferner ist eine weitere Druckkammer 23 in dem Dämpferelement
ausgebildet, die mit der äußeren Druckkammer 20 gleichsinnig
wirksam ist.
-
Die Lenkeinrichtung 5 umfasst,
wie in den 1 und 4 gezeigt ist, vorzugsweise
eine teleskopische Vorbaugabel 24 aus zwei Gabelholmen 25 mit je
einem darin geführten,
das Vorderrad 6 tragenden Standrohr 26, wobei
die Vorbaugabel nach dem bekannten Doppelbrückenprinzip 32 aufgebaut
und in dem Lenklager 4 des Hauptrahmens 1 gelagert
ist. In den Gabelholmen sind Kolben-Zylinder-Einheiten eingegliedert,
die mehrere Kammern ausbilden. Diese Kammern sind so angeordnet,
dass der eine Gabelholm eine vorzugsweise als Federelementwirksame
pneumatische Vorkammer 27 und weiter ein hydraulisches
Dämpferelement 28 mit
Zugseite 29a und Druckseite 29b hat und dass der
andere Gabelholm vorzugsweise ebenfalls eine pneumatische Vorkammer 27 hat
und weiter eine pneumatische Federkammer 30 und einen hydraulischen
Verstellzylinder 31, der einen Hydraulikraum 31a hat,
aufweist. Der Zylinder 31 ist für die Beeinflussung der Arbeitslänge der
Vorbaugabel vorgesehen.
-
Die beiden Vorkammern 27 können geschlossene
Kammern sein, deren Luftinhalt als Federelement wirkt. Sie können aber
auch eine übliche Federeinheit,
z. B. eine Metallfeder, enthalten und ins Freie münden, falls
dies gewünscht
wird. Sie können des
Weiteren an pneumatische Energiespender angeschlossen sein, wie
noch klar wird.
-
An der oberen Gabelbrücke 32 der
Vorbaugabel 24 ist mit seinem Schwenkgelenk 33 (1) ein den Fahrradlenker 7 tragendes,
vertikal bewegbares Schwenkteil 34, z. B. ein zweiarmiger
Hebel in Form eines Dreieckteiles, angelenkt, an dem ein mit Verstellzylinder 35 beidseitig
druckbeaufschlagbarem Kolben als erstes Stellglied angreift, der
sich andererseits z. B. an der unteren Gabelbrücke 32 abstützt.
-
Wie aus 5 hervorgeht, sind die Verstellzylinder 16, 31, 35 und
das Dämpferelement 18 in
einer ersten Ausführungsform
hydraulisch und pneumatisch miteinander verknüpft. Zu diesem Zweck sind Rohr-
und/oder Schlauchleitungen 37, 38, 50, 51 und 52 vorgesehen,
wobei die Leitung 37 eine Luftleitung ist und die übrigen Leitungen
Hydraulikleitungen sind. Über
die Luftleitung 37 kommuniziert die Zugseite 19 des
Dämpferelements 18 mit
dem Pneumatikraum 16.1 des zweiten Verstellzylinders 16,
und über
die Hydraulikleitung 38 kommuniziert der Hydraulikraum 16.2 des
Verstellzylinders 16 mit dem Hydraulikraum 35.1 des
ersten Verstellzylinders 35. Der andere Hydraulikraum 35.2 des
Verstellzylinders 35 ist mit dem Hydraulikraum 31a des
Verstellzylinders 31 der Vorbaugabel 24 verknüpft. Die
betreffende Verknüpfung
ergibt sich aus einer ersten Stellung 36.1 eines manuell
betätigbaren,
mit der Hydraulikleitung 38 verbundenen Steuerventils 36 (5), das in einer zweiten
Stellung 36.2 eine Sperrung der Leitung 38 zwischen
dem Hydraulikraum 16.2 des Verstellrylinders 16 mit
dem ersten Hydraulikraum des Verstellzylinders 35 und der
Verbindungsleitung 50 zwischen dem zweiten Hydraulikraum
des Verstellzylinders 35 und dem Hydraulikraum 31a des
Verstellzylinders 31 bewirkt. Gleichzeitig wird in der
zweiten Stellung des Steuerventils 36 mittels der Leitungen 51 und 52 eine
Hydraulikverbindung zwischen einem Steuerelement
53 des
anderen Gabelholmes 25 der Vorbaugabel 24 und
dem Verstellzylinder 35 hergestellt.
-
Das Steuerelement 53 kann
z. B. ein kleiner Zylinder sein, dessen Kolben 53a über die
beiden Leitungen 51 und 52 verstellt wird, so
dass die Kolbenstange 53b die Ventileinheit 29c in
dem Kolben 29d teilweise schließt. Dadurch wird das Dämpferglied 28 mit
Druckenergie aus dem ersten Stellglied 35 gesteuert, um
einen plötzlichen
und schnellen Eintaucheffekt der Gabelholme 26 in ihre
Außenrohre
zu vermeiden.
-
Mit der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform
eines Fahrrads lassen sich der Radstand R (1) und die Federhärten und/oder Dämpfungseigenschaften
der betreffenden Federelemente des Fahrrads so beeinflussen, dass
die Möglichkeit
einer sofortigen Anpassung dieser Parameterwährend des Fahrens an den momentanen
Anwendungsfall, d. h. an die gerade angetroffenen Geländeeigenschaften, besteht,
ohne also vom Fahrrad absteigen zu müssen.
-
So lässt sich beim Aufwärtsfahren
(2 und 7) auf ansteigendem Gelände, z.B.
Bergauffahren, bei Stellung 36.1 (5) des Steuerventils 36 am Beginn
oder während
des Bergauffahrens eine durch das natürliche Fahrverhalten des Fahrers
(Erheben vom Sattel 8 nach vorne) bedingte Schwerpunktverlagerung
des Fahrers nach vorne in Verbindung mit einer Verschwenkung des
Schwenkteiles 34 und des Fahrradlenkers 7 gemäß dem angedeuteten Pfeil
nach vorn und unten bewirken, dass gemäß 5 aus dem Hydraulikraum 16.2 des
Verstellzylinders 16 Druckflüssigkeit verdrängt wird,
und zwar hinein in den Hydraulikraum 35.1 des Verstellzylinders 35 über die
Hydraulikleitung 38. Dies hat zur Folge, dass der Radstand
auf R1 verkürzt
wird, so dass sich das Hinterrad 3 also näher zum
Vorderrad 6 verstellt. Gleichzeitig stellt sich an der
Hinterradschwinge 10 eine weichere Federhärte bei
im Wesentlichen unveränderter
Dämpfung
ein. Auch wird die aktive Länge der
Vorbaugabel 24, d. h. deren Arbeitslänge, aufgrund des Druckanstieges
in dem Hydraulikraum 35.2 des Verstellzylinders 35 und
der daraus folgenden Beaufschlagung des Hydraulikraumes 31a des Verstellzylinders 31 verkürzt, was
dem Fahrer eine sicherere Position auf dem Fahrrad gibt.
-
Beim Abwärtsfahren (3 und 8)
auf einem Gelände
mit Gefälle,
z. B. Bergabfahren, lässt
sich und aufgrund der natürlichen
Schwerpunktverlagerung des Fahrers nach hinten (auf den Sattel 8 setzen)
aus dem gemäß dem Pfeil
nach oben und rückwärts gerichtetem
Verschwenken des Schwenkteils 34 durch den Fahrradlenker 7 bewirken,
dass bei Stellung 36.2 (5)
des Steuerventils 36 mittels des Verstellzylinders 35 Druckflüssigkeit
aus dem Hydraulikraum 31a des Verstellzylinders 31 in
der Vorbaugabel 24 abgezogen und damit die Arbeitslänge der
Vorbaugabel wieder vergrößert wird.
Gleichzeitig wird der Hydraulikraum 16.2 des Verstellzylinders 16 für die Verstellung
der Hinterbauwippe 11 über
die Verbindungsleitung 38 von dem Hydraulikraum 35.1 des
Verstellzylinders 35 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt, so dass
dadurch die Verstellung der Hinterradschwinge 10 nach hinten
bewirkt und der Radstand R des Fahrradesauf den Radstand R2 verlängert wird.
Mit der genannten Verschwenkung des Schwenkteils 34 und
des Lenkers 7 geht gemäß 5 auch ein Druckanstieg
in dem Pneumatikraum 16.1 des Verstellzylinders 16 und
in dem über
eine Pneumatikleitung 37 daran angeschlossenen Dämpferelement 18 der
Stützstrebe 13 einher,
so dass die Stützstrebe
und damit das Hinterrad 3 leichter einfedern kann und dafür einen
größeren Federweg
zur Verfügung
hat.
-
Die vorteilhaften Auswirkungen der
vorstehend beschriebenen Verstellung des Lenkers 7 und des
Radstandes R auf die Fahreigenschaften eines erfindungsgemäß ausgestatteten
Fahrrades sind auch aus den 7 und 8 erkennbar. Darin bezeichnen:
P:
den Fahrer,
S: den Schwerpunkt des Fahrers,
E: das Gelände,
FG: die Gewichtskraft des Fahrers,
FF: die Gewichtskraft des Fahrrades,
KS: den sich verändernden Abstand zwischen der Achse 12 des
Hinterrades 3 und dem Mittelgelenk 14 der Hinterbauwippe 11,
W:
Wirkungslinie des Systems Fahrer/Fahrrad,
R1, R2: die Rasabstände des
Fahrrades auf dem Gelände.
-
Die Darstellung nach 7 (Bergauffahren bzw. ansteigendes Gelände) zeigt
den Schwerpunkt S des Fahrers P beim Bergauf-Wiegetritt auf den
Kurbeltrieb 9, wobei der Fahrer nicht auf dem Sattel sitzt und
die Wirkungslinie seiner Gewichtskraft FG nach vorn
verlagert ist, wobei der Lenker 7 vorher nach vorn und
unten verschwenkt worden ist und sich der verkürzte Radstand R 1 eingestellt
hat. Es ist erkennbar, dass sich beim Aufwärtsfahren die gemeinsame Wirkungslinie
W der Gewichtskräfte
des Systems Fahrer/Fahrrad sehr nahe am Mittelgelenk 14 der Wippe 11 verläuft. Hierdurch
ist das Hinterrad 3 gewichtsmäßig entlastet, wodurch die
Verkürzung
des Radstandes, d. h. das Vorschieben der Hintenadschwinge 10 in
Fahrrichtung, begünstigt
ist und leichter erfolgen kann. Durch die untere Stellung des Lenkers 7 und
den verkürzten
Radstand R1 ist das Bergauffahren wesentlich erleichtert und sicherer.
-
Die Darstellung nach 8 zeigt die sich bei Bergabfahrt bzw.
bei Fahrt auf abfallendem Gelände einstellenden
Verhältnisse.
Hierbei hat der Fahrer P den Lenker 7 in die obere und
hintere Stellung verschwenkt. Die Wippe 11 und die Hinterradschwinge 10 sind
ebenfalls nach hinten verstellt, so dass der größere Radstand R2 eingestellt
ist. Die gemeinsame Wirkungslinie W der resultierenden Gewichtskraft aus
dem Gewicht FG des Fahrers P und dem Gewicht FF des Fahrrades verläuft aufgrund der Tatsache, dass
der Schwerpunkt des Systems Fahrer/Fahrrad im Vergleich zu einem
Fahrrad ohne kombinierte Radstandsveränderung und Verschwenkung des Lenkers 7 weiter
zurückliegt,
weiter weg vom Aufstandspunkt des Vorderrades 6 auf dem
Gelände
E, so dass das Überkippmoment
des Systems Fahrer/Fahrrad nach vorne minimiert, sich der Fahrer
sicherer fühlt
und die Fahrsicherheit bei dieser Fahrsituation ebenfalls erhöht ist.
-
Außer der Funktion, dass das
zweite Stellglied 16 beim Verstellen des ersten Stellgliedes 35 an der
Einstellung des Hinterbaus 2 aktiv beteiligt ist, hat das
zweite Stellglied 16 den weiteren Vorteil, dass das Einstellen
des Hinterbaus 2 relativ schnell durchgeführt wird.
Insbesondere beim Umstellvorgang des Steuerventils 36 von
bergab zu bergauf werden anschließend erhöhte Trittkräfte des Fahrers aufgrund seiner
Gewichtsverlagerung durch Erheben vom Sattel wirksam, wodurch in
dem Stellglied 16 ein beschleunigter Druckabfall bewirkt
wird, was die Radstandsverkürzung
erleichtert. Gleichzeitig wird auch das Dämpferelement 18 der
Stützstrebe 13 des
Hinterbaus 2 relativ schnell wirksam. Ein noch weiterer Vorteil
besteht darin, dass eine Sicherung gegen fehlerhafte Bedienung des
Steuerventils 36 durch den Fahrer gegeben ist. Eine fehlerhafte
Bedienung während
der Bergab-Fahrt führt
nicht dazu, dass sich der Radstand R aus der Bergab-Stellung in
die Bergauf-Stellung selbstständig ändert, und
zwar wegen Fehlens der Trittkräfte
des Fahrers aufgrund der relativ hohen Geschwindigkeit während der
Bergab-Fahrt.
-
Das Steuerventil 36 (5), das am Fahrradlenker 7 oder
an anderer, gut erreichbarer Stelle des Fahrrades befestigt ist,
kann mittels Drehgriff (nicht gezeigt) von Hand verstellt werden.
Dies erfolgt für
die Einstellung des Radstandes und der Vorbaugabel in Abhängigkeit
der vom Fahrer beobachteten Formen der von ihm gerade befahrenen
Geländestrecke
während
der Fahrt. Dabei ist es möglich, dass
das Verschalten der Stellglieder 16, 31, 35 so erfolgt,
dass während
der Fahrt auftretende Kräfte
(z. B. durch Gewichtsverlagerung des Fahrers oder beim Bremsen)
als Steuerenergie genutzt werden, um die Verstellung des Hinterbaus 2 zu
unterstützen und/oder
als Federhärte/
Dämpfersteuerung
zu fungieren.
-
Das Einstellen des Steuerventils 36 kann aber
auch durch einen Computer 45 (9 und 10) vorgenommen
oder unterstützt
werden. Je nach Programmierung des Computers 45 kann dieser
das Steuerventil betätigen,
das dann die betreffenden Stellglieder 16, 31, 35 nach
gespeicherten Fahrdaten, welche beispielsweise neben Geschwindigkeiten auch
Niveauunterschiede des Ge ländes
E berücksichtigen,
in Funktion treten lässt,
um die entsprechenden Einstellungen am Fahrrad vorzunehmen.
-
In weiterer Ausgestaltung kann die
Stützstrebe 13 des
Hinterbaus 2 in ihrer Federhärte verändert werden. Hierzu sind gemäß 9 in der pneumatischen Leitung 37 ein
manuell einstellbares Ventil 39 und eine von diesem Ventil
abgehende Zweigleitung 37a, die zur Druckseite 20 des
Dämpferelementes 18 führt, vorgesehen. Über das
Ventil 39 kann die Druckseite 20 oder können diese
Druckseite und die Zugseite 19 des Dämpferelements 18 der
pneumatischen Druckkraft aus dem Pneumatikraum 16.1 des Verstellgliedes 16 unterworfen
werden, um die Federhärte
des Dämpferelementes
geländeabhängig einstellen
zu können.
-
Die pneumatische Druckkraft aus dem
Verstellglied 16 kann zusätzlich oder alternativ auch
für die Änderung
der Federhärte
und der Einstellung der Vorbaugabel 24 genutzt werden.
Hierfür
sind gemäß 9 ein weiteres, in der pneumatischen
Leitung 37 angeordnetes, manuell einstellbares Ventil 40 und eine
von diesem Ventil abgehende Zweigleitung 37b, die zu wenigstens
einer der Kammern 27 der Vorbaugabel 24 verläuft, vorgesehen.
-
Gemäß einer zweiten, auch in 9 gezeigten Ausführungsform
der Verknüpfung
der Stellglieder 16, 31, 35 kann das
erste, hier teleskopartig ausgebildete Stellglied 35 zusätzlich eine
pneumatische Kammer 35.3 in seinem axial beweglichen Zylinderfeil
aufweisen, die über
eine pneumatische Leitung 41 mit wenigstens einer der beiden
Kammern 27 der Vorbaugabel 24 kommuniziert. Hierdurch
wird der Vorteil erreicht, dass beim Übergang von Bergauffahrt in
Bergabfahrt, während
dessen der Lenker 7 nach oben und hinten verschwenkt wird,
eine sich erhöhende
pneumatische Druckkraft in einer oder beiden der Kammern 27 erhalten
wird, die bewirkt, dass die Gabelholme 25 durch Ausfahren
der Standrohre 26 sich schnell verlängern. Dadurch erhält der Fahrer bei
Beginn der Bergabfahrt schneller eine höhere Kopf- und Schulterhaltung,
was ihm ein noch sichereres Fahrgefühl gibt.
-
Des Weiteren kann noch ein von Hand
einstellbares Ventil 46 vorgesehen sein, an welches die pneumatischen
Leitungen 37b und 41 angeschlossen sind und von
dem eine Verbindungsleitung zu wenigstens einer der beiden Kammern 27 der
Vorbaugabel 24 führt,
um sowohl das erste Stellglied 35 als auch das zweite Stellglied 16 mit
der Vorbaugabel wahlweise funktionell zu verbinden.
-
10 zeigt
eine weitere Ausführungsform, die
gegenüber
derjenigen nach 9 etwas
abgeändert
ist. Die Leitungen 37b und 41 sind in diesem Fall als
eine gemeinsame Hydraulikleitung 38a ausgeführt. Das
erste, teleskopartige Stellglied 35 hat in diesem Fall
eine Hydraulikkammer 35.4 und das zweite Stellglied 16 hat
eine zweite Hydraulikkammer 16.3. Somit arbeiten die beiden
Stellglieder 35 und 16 sämtlich hydraulisch mit dem
Vorteil, dass eine erhöhte
Sicherheit in der Funktion dieser beiden Stellglieder und bei der
Einstellung des Radstandes R gegeben ist.
-
Gemäß den 1 bis 4 ist
das zweite Stellglied 16 am Oberende der Hinterbauwippe 11 angelenkt,
derart, dass seine Gelenkachse mit der dortigen Gelenkachse der
Hinterradschwinge 10 zusammenfällt. Gemäß dem Beispiel in 9 kann auch so vorgegangen
sein, dass das zweite Stellglied 16 oberhalb der oberen
Gelenkstelle 11a der Hinterbauwippe 11 für die Hinterradschwinge
an einer anderen Gelenkstelle 11b angelenkt ist. Diese
Gelenkstelle ist, wie gezeigt, an einer Querstrebe 13a des
Hinterbaus 2 vorgesehen und kann alternativ, bei Weglassung
dieser Querstrebe, an einem Vorsprung (nicht gezeigt) der Hinterradschwinge 10 vorgesehen
sein. Im Allgemeinen wird diese Gelenkstelle 11b für das zweite
Stellglied in Nähe
der oberen Gelenkstelle 11a der Hinterbauwippe 11 vorgesehen
sein.
-
Diese Anlenkungsart des zweiten Stellgliedes 16 hat
den zusätzlichen
Vorteil, dass auf Impulsenergien der am Tretkurbeltrieb wirkenden
Trittkräfte des
Fahrers besser reagiert werden kann. So wird der als negativ empfundene
Einknick- oder Wippeffekt, der durch kurzes, heftiges Nachuntensacken des
Hinterbaus bei einem starken Antritt des Fahrers entsteht, eliminiert,
ohne dass dabei die Dämpfungswirkung
des Hinterbaus blockiert ist. Die Kettenkräfte und deren Gegenkräfte im System
Fahrrad/Fahrer lassen so den Hinterbau im Verhältnis zur auftretenden Trittenergie
höhere
Widerstandskräfte
gegen sein Einknicken bereitstellen. So verliert der Fahrer u. a.
keine Energie der Trittkräfte
durch das Dämpfungselement 18 des
Hinterbaus und dieses Dämpfungselement
bleibt weiterhin aktiv. Ein weiterer Vorteil dieser speziellen Anlenkung
des zweiten Stellgliedes 16 am Hinterbau 2 besteht
für den
Fahrer darin, dass er bei höheren
Fahrgeschwindigkeiten beim Durchfahren größerer Schlaglöcher oder
eines vorstehenden Hindernisses einen runderen, d.h. vergleichmäßigten Tritt
am Tretkurbeltrieb empfindet. Beim Durchfahren oder Überfahren
eines Hindernisses bewegt sich der Hinterbau kurz nach oben und unten
und bewirkt dadurch eine Bewegung des unteren Endes der Hinterbauwippe 11 und
eine Bewegung der Kurbel des Tretkurbeltriebes 9 in Fahrrichtung.
Diese Bewegungen kompensieren die vom Fahrer als unangenehm empfundenen,
rückwärts gerichteten
Impulskräfte
an der Tretlagerachse, die das Treten zum Beispiel beim Fahren auf
grobem Kopfsteinpflaster erschweren. Die hierdurch bedingten Verschiebewege
der Tretlagerachse und der Mehrweg des Hinterrades beim Überwinden
eines Schlagloches/Hindernisses heben sich für den Fahrer auf.
-
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung
besteht, wie z. B. in 9 gezeigt,
noch darin, dass am Oberende der Hinterbauwippe 11 ein
mechanisch oder hydraulisch axial verstellbares Kettenumlenkrad 42 für den vom
Tretkurbeltrieb 9 zum getriebenen Kettenrad oder Kettenradsatz
des Hinterrades 3 verlaufenden Obertrum der üblichen
Antriebskette 43 vorgesehen ist. Durch dieses Umlenkrad
werden Kettenkräfte
des Tretkurbeltriebs so in die Hinterradschwinge 10 eingeleitet,
dass während
des Fahrens starke und unangenehm empfundene Rückstellkräfte der Kette eliminiert werden
und die Radstandsverlängerung
des Weiteren erleichtert wird.
-
Die 11 und 12 zeigen zwei weitere Beispiele der Erfindung
in sehr vereinfachter Ausführung.
In 11 sind das erste
und das zweite Stellglied 35 bzw. 16 als einfache Verstellzylinder
mit beidseitig beaufschlagten Kolben ausge bildet und besitzen je
einen ersten Hydraulikraum 35.1 bzw. 16.2, wobei
diese beiden Hydraulikräume über die Hydraulikleitung 38 miteinander
kommunizieren. Der erste Verstellzylinder 35 besitzt noch
einen zweiten Hydraulikraum 35.2. Insoweit besteht Übereinstimmung
dieses Ausführungsbeispiels
mit dem ersten Ausführungsbeispiel.
In Abänderung
besitzt der zweite Verstellzylinder 16 auch einen zweiten
Hydraulikraum 16.3, und die beiden zweiten Hydraulikräume 35.2 und 16.3 sind über eine
zweite Hydraulikleitung 38b miteinander verbunden. Bei
diesem Beispiel ist das Feder-/ Dämpferglied 18 nicht
an dem zweiten Verstellzylinder 16 angeschlossen. Dies
ist jedoch möglich,
wenn dieser Verstellzylinder z. B. als Teleskopzylinder ausgebildet
ist, z. B. wie der erste Verstellzylinder 35 in den 9 und 10. Dieses Ausführungsbeispiel ist eine vereinfachte
und sicher funktionierende Ausführungsform
des Erfindungsgedankens zur Radstandsveränderung während der Fahrt.
-
Die 12 zeigt
ein noch weiter vereinfachtes Ausführungsbeispiel. Bei diesem
Beispiel sind die Verstellzylinder 35, 16 gegenüber denjenigen
nach 11 insoweit abgeändert, als
dass ihre zweiten Räume
als Pneumatikräume 35.5 bzw. 16.1 ausgebildet
sind und diese Räume
je ins Freie münden.
Ergänzend
kann der zweite Verstellzylinder 16 wie weiter vorstehend
beschrieben pneumatisch an das Dämpferelement 18 angeschlossen
sein, anstatt dass sein Pneumatikraum 16.1 ins Freie mündet. Bei diesem
sehr einfachen Beispiel ist die Vorbaugabel 24 vorteilhaft
ebenfalls nicht einbezogen und die beiden Verstellzylinder 35, 16 kommunizieren über die einzige
Hydraulikleitung 38, um eine Radstandsveränderung
während
der Fahrt zu bewirken.
-
Das in den 5, 9 und 10 gezeigte Steuerventil 36 ist
vorzugsweise ein Umsteuerventil, um die bei der Radstandsverstellung
gewonnene Druckenergie aus den Stellgliedern 35 und 16 bei
der Verstellung und/oder Einstellung der Vorbaugabel 24 zur weiteren
Erhöhung
der Fahrsicherheit zu verwenden. Wenn die genannte Druckenergie
für die
Vorbaugabel nicht genutzt werden soll und nur eine Sicherung der
Einstellung des Radstandes R gewünscht
wird, ist es vorteilhaft, ein Sperrventil zu verwenden, wie es mit
36a symbolisch in den 11 und 12 eingezeichnet ist. Wie
ersichtlich, ist das Sperrventil 36a in der Hydraulikleitung 38 eingegliedert;
es kann jedoch in der anderen Hydraulikleitung 38b (11) eingegliedert sein.
Die Betätigung
des Steuerventils 36 und des Sperrventils 36a erfolgt
auch in der Weise, dass eine Zwischenstellung des Kolbens des ersten
und des zweiten Stellgliedes 35 bzw. 16 gesichert
wird, so dass auch eine gesicherte Zwischeneinstellung des Radstandes
R möglich
ist.