AT506404B1 - Fahrrad - Google Patents

Description

ästeifcscfistiiö patent AT506 404B1 2009-09-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Fahrrad, das ausgehend von einem Einrad mit einem Sattel auf einem etwa vertikalen Rohr, das in eine Gabel für ein Rad, insbesondere Speichenrad mit Tretkurbel übergeht, über ein weiteres Rad als Vorderrad verfügt, welches in einer lenkbaren Gabel gelagert und mit dem Einrad als Hinterrad über ein Rahmenrohr lösbar und zum zusätzlichen Lenken des Einrades gelenkig verbunden ist.

[0002] Ein Fahrrad ist heute sowohl ein Fortbewegungsmittel als auch ein Sportgerät. Als solches sind Sonderausführungen bekannt, die zum Training einer Vielzahl von Muskeln konzipiert wurden. Es handelt sich dabei nicht nur um so genannte Hometrainer, also stationäre Anordnungen, die einem Fahrrad ähnlich sind und der körperlichen Ertüchtigung dienen, sondern auch um Fahrzeuge, wie etwa Mountainbikes oder auch Einräder, welche den Gleichgewichtssinn in besonderem Maße beanspruchen. Mangels einer Lenkung werden Einräder durch Körperbewegungen gelenkt, gewissermaßen aus der Hüfte heraus. Während vor geraumer Zeit Einräder praktisch den Artisten Vorbehalten waren, sind sie heute, in der Zeit der Inlineskates oder Skateboards schon in größerem Rahmen verbreitet.

[0003] Es sind auch Konstruktionen bekannt, bei welchen das Einrad zu Übungszwecken mit einem Zusatzrad ausgestattet ist. Ferner ist ein Rad bekannt, das eine Kombination aus Einrad und aus einem üblichen Fahrrad darstellt.

[0004] In der US 2003/0132599 A1 ist ein solches Rad beschrieben, das von einem normalen Einrad mit Sattel, vertikalem Rohr, Gabel, Speichenrad und Pedalen ausgeht und bei dem an dem vertikalen Rohr ein Rahmenrohr als Ausleger mit Hilfe einer teilbaren Hülse angesetzt ist. Das Rahmenrohr stellt die Verbindung zu einem Vorderrad her, das in üblicher Weise mittels Lenkstange lenkbar ist. Die teilbare Hülse ermöglicht nach Öffnen der Halbschalen das Abkuppeln des Einrades, das dann als klassisches Einrad zur Verfügung steht. Bei einer starren Verbindung mittels der geschlossenen Hülse kann die Kombination aus Einrad mit lenkbarem Vorderrad wie ein normales Fahrrad gefahren werden. Es gibt aber noch eine dritte Möglichkeit, bei der das Einrad in der Hülse mittels der Körperbewegungen gedreht werden kann. Somit ist es möglich, mit der Lenkstange das Vorderrad und mittels der Körperbewegung das Hinterrad zu lenken. Dazu muss noch ein Sperrstift mittels eines Bowdenzuges aus der Sperrsteilung zwischen Hülse und vertikalem Rohr des Einrades gegen Federkraft zurückgezogen werden, damit die Hülse als Drehlager wirksam wird. Durch das Lenken sowohl des Vorderrades als auch des Hinterrades eröffnen sich viele neue Möglichkeiten der sportlichen Betätigung. Durch den Einsatz der Arme, des Oberkörpers und der Drehung aus der Hüfte sowie durch das Treten der Pedale wird der ganze Körper trainiert. Es können enge Kurven, Schlangenlinien nach vor und zurück gefahren werden. Dies allerdings mit einer ganz beträchtlichen Einschränkung: Beim Lenken, also Verdrehen des Einrades bleibt das Rahmenrohr aber weiterhin in Fahrtrichtung. Dadurch kollidieren die Beine, insbesondere der Bereich der Knie, mit dem Rahmenrohr, weil sich der Körper ab der Hüfte nach unten zur Seite dreht, um eine Lenkbewegung auf das Hinterrad auszuführen. Diese Einschränkung ergibt sich also auf Grund des Zusammenspiels zwischen Mensch und Mechanik.

[0005] Aus der WO 2004/033282 A1 ist ebenfalls ein Zweirad bekannt, bei welchem zwei Einräder durch einen Rahmen miteinander verbunden sind. Mindestens eines der Einräder ist gegenüber dem Rahmen, drehbar gelagert. Das eine Einrad weist einen Sattel auf, das andere eine Lenkstange. Somit kann sowohl mit der Lenkstange als auch durch Körperdrehung über den Sattel gelenkt werden. Allerdings ist die letztgenannte Möglichkeit eingeschränkt, da eine Satteldrehung infolge des zwischen den Knien bzw. Beinen des Radfahrers in Fahrtrichtung verbleibenden Rahmens nur in einem sehr geringen Ausmaß möglich ist. In ähnlicher Weise wird die Lenkfunktion des Einrades bei der Ausführung nach der WO 1998/00331 A1 behindert. Es kollidierten die Beine, welche die Tretkurbeln betätigen, bei einer Körperdrehung mit den Rahmen, der sich nicht mitdreht.

[0006] Völlig unabhängig von der Aufgabe, von einem Zweirad ein Einrad als funktionsfähige 1/5

terescfcsches patestt AT506 404B1 2009-09-15

Alternative des Radfahrens abzukuppeln ist es bei herkömmlichen Fahrrädern, wie auch bei Klapprädern bekannt, etwa mittig im Rahmen ein Gelenk einzubauen. Bei der US 2002/0067020 A1 dient dieses links und rechts auslenkbare Gelenk dem Zweck einer zusätzlichen Lenkmöglichkeit. Es kann aber auch, so wie bei Klapprädern, in der Strecklage fixiert werden.

[0007] Die Erfindung zielt darauf ab, eine Kombination aus Einrad mit Vorderrad hinsichtlich der Lenkbarkeit des Hinterrades, also des Einrades innerhalb der Konstruktion praxisgerecht so zu verbessern, dass ein Einschlagen ohne Behinderung durch das Rahmenrohr möglich ist. Insbesondere ist es ein Ziel der Erfindung, zumindest zwei Möglichkeiten des Radfahrens anzubieten, nämlich die eines Zweirades, ergänzt durch die zusätzliche kollisionsfreie Einradlenktechnik und die eines Einrades für sich allein. Dies wird dadurch erreicht, dass im Abstand zu der Verbindung des Rahmenrohres mit dem etwa vertikalen Rohr des Einrades im Verlauf des Rahmenrohres, wie bekannt, ein nach links und rechts zur Fahrtrichtung auslenkbares und in der Mittelstellung feststellbares Gelenk als eine Trennstelle für das Abkuppeln des Einrades vorgesehen ist. Somit bleibt ein Teil des zweigeteilten Rahmenrohres drehfest mit dem Einrad verbunden und dreht sich beim Lenken desselben mit. Dadurch bleibt für diesen Teil die Relativposition zu den Knien bzw. Beinen des Radfahrers immer gleich, egal ob geradeaus gefahren oder eine Kurve durch Körperdrehung gelenkt wird. Das Gelenk wurde somit am Rahmen in Richtung auf die Vorderrad-Lenkachse hin verlegt, wobei die Verlagerungsdistanz zur Kniefreiheit etwa 20 bis 30 cm betragen kann. Ferner hat es sich als günstig erwiesen, das zweigeteilte Rahmenrohr möglichst tief an dem etwa vertikalen Rohr des Einrades, also knapp oberhalb der Radgabel anzusetzen.

[0008] Eine besondere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass als Gelenk einerseits eine Gabel und anderseits ein Flachstück bzw. eine Lagerhülse an einer Trennstelle des Rahmenrohres vorgesehen ist, wobei das Flachstück bzw. die Lagerhülse zwischen die Gabel greift und durch einen Steckzapfen als Drehachse verbunden ist. Gabel und Flachstück sind so angeordnet, dass das Flachstück in einer Horizontalebene in der Gabel um den Steckzapfen drehbar ist. Eine Weiterbildung dieses Gelenkes sieht vor, dass das Flachstück bzw. die Lagerhülse in die Gabel über die Position des Steckzapfens als Drehachse hinaus tiefer einschiebbar ist und das Flachstück bzw. die Lagerhülse in dieser Einschubstellung allseitig formschlüssig anliegt und durch den in eine zusätzliche Bohrung einschiebbaren Steckzapfen arretierbar ist. Auf diese Weise kann das Gelenk zu einer starren Verbindung der beiden Rahmenrohrteile umgewandelt werden. Wenn man den Steckzapfen entfernt, dann kann man das Einrad für sich allein benützen. Allerdings ragt eine Hälfte oder ein Stück des Rahmenrohres von dem vertikalen Rohr des Einrades aus. Es besteht die Möglichkeit durch Verdrehen des Radsattels um 180° das verbleibende Stück des Rahmenrohres nach hinten zu orientieren. Gemäß einer anderen Möglichkeit ist das Rahmenrohr mit dem etwa vertikalen Rohr des Einrades durch eine Kupplung, insbesondere eine Schwalbenschwanzverbindung mit Splintsicherung, lösbar verbunden. Es kann dann also das Einrad restlos vom Rahmenrohr getrennt werden. Bemerkt wird, dass das Einrad in der Gesamtkonstruktion, also in Verbindung mit dem Rahmenrohr und dem Vorderrad etwas zum Vorderrad hin geneigt eingebaut ist, damit auch das Vorderrad ausreichend belastet ist, um Lenkbewegungen desselben in Richtungswechsel auf die Fahrbahn umsetzen zu können. Durch die Körperhaltung wird das Gewicht beim Lenken mit der Lenkstange mehr nach vorne und beim Lenken gemäß der Einradtechnik mehr nach hinten verlagert. Die Gesamtkonstruktion ist völlig unabhängig von der Raddimension und davon, ob vorne und hinten gleiche oder verschiedene Raddimensionen verwendet werden. Es ist z. B. möglich vorne ein 20 Zoll-Speichenrad und hinten ein 26 Zoll-Speichenrad einzusetzen oder auch umgekehrt. Natürlich kann die Hinterradnabe über eine Innengangschaltung verfügen, an deren zentraler Achse die Pedale unmittelbar ansetzen.

[0009] Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrrades ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

[0010] Fig. 1 zeigt ein Fahrrad in Seitenansicht, 2/5 oiteireicfehis patfmamt AT506 404 B1 2009-09-15 [0011] Fig. 2 eine Ansicht von oben mit einer strichliert dargestellten Lenkposition, [0012] Fig. 3 eine Gelenkverbindung in Seitenansicht, [0013] Fig. 4 eine Verbindung zwischen Rahmenrohr und Rohr des Einrades von oben und [0014] Fig. 5 diese Verbindung von der Seite.

[0015] Ein Fahrrad gemäß der Erfindung umfasst ein Einrad 1 als Hinterrad. Das Einrad besteht aus einem Rohr 2 mit anschließender Gabel 3 für ein Speichenrad 4 mit Pedalen 5 sowie aus einen höhenverstellbaren Sattel 6, dessen Rohrstück 7 teleskopartig im Rohr 2 gehalten ist. An dem Rohr 2 ist ein zweigeteiltes Rahmenrohr 8, 9 angeschweißt oder lösbar angesetzt. Dieses zweigeteilte Rahmenrohr 8, 9 stellt die Verbindung mit dem lenkbaren Vorderrad 10 bzw. mit dessen üblichen Bauteilen dar, nämlich mit einer Gabel 11, die in eine Lenksäule 12 in einem Drehlagerrohr 13 übergeht und mit einer auf der Lenksäule 12 aufgesetzten Lenkstange 14.

[0016] Zwischen den beiden Stücken des Rahmenrohres 8 und 9 ist ein Gelenk 15 eingebaut, das eine Winkelstellung der beiden Stücke des Rahmenrohres von 90° bzw. bei einer Bauausführung von 110° zueinander ermöglicht. Das Gelenk kann auch eine Strecklage der beiden Rahmenrohrstücke 8 und 9 fixieren. Das Gelenk ist in Fig. 3 näher dargestellt. Das mit dem Drehlagerrohr 13 an einem Ende verschweißte Rahmenrohrstück 9 trägt am freien Ende ein Flachstück 16, das abgewinkelt ist und in eine Gabel 17 am freien Ende des Rahmenrohrstückes 8 eingreift. In fluchtenden Bohrungen der Gabel 17 und des Flachstückes 16 ist ein Steckzapfen 18 einsetzbar, der die Drehachse zwischen den beiden Stücken des Rahmenrohres 8, 9 bildet. Wie Fig. 2 zeigt, kann das Rahmenrohr 8, 9 durch eine Körperbewegung auf dem Einrad 1 abgewinkelt werden und es kann gleichzeitig mit der Lenkstange 14 auch das Vorderrad gelenkt werden. Eine solche Situation ist in Fig. 2 strichliert eingezeichnet.

[0017] Das Gelenk 15 befindet sich in einem Abstand vom Einrad 1, der ausreicht, dass beim Lenken über das Einrad 1 eine Kollision zwischen dem Rahmenrohr 8 bzw. 9 und den Beinen, Knöcheln oder Knien des Menschen vermieden wird. Das Gelenk 15 kann aber auch in der Strecklage der beiden Teilstücke des Rahmenrohres 8, 9 fixiert werden. Dazu ist gemäß Fig. 3 der Steckzapfen 18 zu entfernen, das Flachstück 16 tiefer in die Gabel 17 einzuschieben, bis es allseitig formschlüssig umschlossen ist. In dieser Lage befinden sich wieder fluchtende Bohrungen in der Gabel 17 bzw. dem anschließenden Rahmenrohr 8, in die der Steckzapfen 18 eingeschoben werden kann. Diese Position ist in Fig. 3 strichliert angedeutet. Sie entspricht der Blockierung des Gelenkes 15 in der Strecklage des geteilten Rahmenrohres 8, 9. Aus Gründen der vereinfachten Darstellung wurde ein Flachstück 16 als jener Bauteil beschrieben und gezeichnet, der in die Gabel 17 greift und nach links und rechts um den in der vorderen Bohrung befindlichen Steckzapfen 18 schwenkbar ist. Es kann sich dabei natürlich auch um eine Lagerhülse handeln, die in die Gabel 17 einschiebbar ist und die bei tieferem Einschieben drehlagefixiert werden kann.

[0018] Wie eingangs beschrieben, ist das Rahmenrohr 8, 9 mit dem Rohr 2 des Einrades drehfest verbunden. Dies kann eine fixe Schweißverbindung sein oder aber eine Verbindung gemäß Fig. 4 und 5. Dazu trägt das Rahmenrohr 8 einen Formschlussteil, hier einen Schwalbenschwanz 19, der in eine Schwalbenschwanzausnehmung 20 auf einem Flansch 21 greift. Letzterer ist mit dem Rohr 2 verschweißt bzw. an diesem mit einer Schelle befestigt. Ein Splint 22, der vertikal nach oben herausgezogen werden kann, sichert diese lösbare Verbindung.

[0019] Eine Verdrehung des Gesäßes mit den Hüften gegenüber dem Oberkörper bewirkt ein Drehmoment auf den Sattel 6 und in weiterer Folge führt dies zu einem Abknicken des Gelenkes 15 während der Fahrt. Unter Beibehaltung einer Geradeausstellung durch die Lenkstange 14 wird dennoch eine Kurve gefahren. Wenn mit der Lenkstange 14 in Gegenrichtung eingeschlagen wird, dann bewegt sich das Fahrrad zur Seite, ohne eine Kurve zu beschreiben. Aus dem einspurigen Fahrrad wird dadurch gewissermaßen ein "zweispuriges Fahrzeug". Dieser Zustand ist in Fig. 2 strichliert angedeutet. 3/5

Claims (4)

1. fcSssKÄhe AT506 404B1 2009-09-15 Patentansprüche 1. Fahrrad, das ausgehend von einem Einrad (1) mit einem Sattel (2) auf einem etwa vertikalen Rohr (2), das in eine Gabel (3) für ein Rad (4), insbesondere Speichenrad mit Tretkurbel (5) übergeht, über ein weiteres Rad (10) als Vorderrad verfügt, welches in einer lenkbaren Gabel (11) gelagert und mit dem Einrad (1) als Hinterrad über ein Rahmenrohr (8, 9) lösbar und zum zusätzlichen Lenken des Einrades (1) gelenkig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand zu der Verbindung des Rahmenrohres (8, 9) mit dem etwa vertikalen Rohr (2) des Einrades (1) im Verlauf des Rahmenrohres (8, 9), wie bekannt, ein nach links und rechts zur Fahrtrichtung auslenkbares und in der Mittelstellung feststellbares Gelenk (15) als eine Trennstelle für das Abkuppeln des Einrades (1) vorgesehen ist.
2. 2. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenrohr (8, 9) mit dem etwa vertikalen Rohr (2) des Einrades (1) durch eine drehfeste Kupplung, insbesondere eine Schwalbenschwanzverbindung (19, 20) mit Splintsicherung (22), lösbar verbunden ist.
3. 3. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Gelenk (15) einerseits eine Gabel (17) und anderseits ein Flachstück (16) bzw. eine Lagerhülse an einer Trennstelle des Rahmenrohres (8, 9) vorgesehen ist, wobei das Flachstück (16) bzw. die Lagerhülse zwischen die Gabel (17) greift und durch einen Steckzapfen (18) als Drehachse verbunden ist.
4. 4. Fahrrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachstück (16) bzw. die Lagerhülse in die Gabel (17) über die Position des Steckzapfens (18) als Drehachse hinaus tiefer einschiebbar ist und das Flachstück (16) bzw. die Lagerhülse in dieser Einschubstellung allseitig formschlüssig anliegt und durch den in eine zusätzliche Bohrung einschiebbaren Steckzapfen (18) arretierbar ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 4/5