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Diese Erfindung betrifft einen Sattel
für ein pedalbetriebenes
Gerät und
insbesondere, aber nicht ausschließlich, einen Sattel für ein Zweirad,
ein Dreirad, ein Gebrauchszweirad oder Ähnliches.
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Der Sattel dieser Erfindung ist primär für die Verwendung
mit einem Zweirad gedacht, das anschließend einfach als ein "Fahrrad"
bezeichnet wird. Obwohl die Erfindung anschließend ausschließlich unter
Bezugnahme auf Fahrräder
beschrieben ist, soll verstanden werden, dass der Sattel bei einer breiten
Vielfalt von pedalbetriebenen Geräten geeignet ist, einschließlich jener,
die oben genannt sind, und der Begriff "Fahrrad" soll nicht so verstanden werden,
als dass die Erfindung auf Fahrräder
beschränkt
ist.
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Die Funktion von einem Fahrradsattel
besteht darin, den größeren Teil
des Gewichts des Fahrers abstützend
zu halten und gleichzeitig zu verhindern, dass das Gesäß des Fahrers
von dem Sattel herunterrutscht, wobei die Beine des Fahrers frei
beweglich bleiben, um die Pedale in Drehung zu versetzen. Ein herkömmlicher
Fahrradsattel hat eine hintere, relativ breite Plattform, auf der
der innere Teil von dem Gesäß eines
Fahrers aufliegen kann, wobei die Plattform in ein einziges, nach
vorne gerichtet vorstehendes, relativ schmales Sattelhorn übergeht.
Die primäre
Funktion von dem Horn besteht darin, zu verhindern, dass der Fahrer
von dem Sattel abrutscht, aber in der Praxis kann ein wesentlicher
Teil des Gewichts des Fahrers durch das Horn getragen werden. Unglücklicherweise
kann ein Fahrer unter körperlichen
Problemen oder anderen medizinischen Folgen leiden, und zwar beim
längeren
oder übermässigen Radfahren
auf einem herkömmlichen
Sattel dieser Art, und zwar infolge des Drucks, der durch das Horn auf
den Schritt des Fahrers ausgeübt
wird.
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Es gibt Vorschläge für Fahrradsättel, die kein Horn haben und
das Ziel verfolgen, die Wahrscheinlichkeit der Probleme zu minimieren,
die sich aus der übermäßigen Benutzung
eines mit einem Horn versehenen Sattels ergeben. Es gibt darüber hinaus Vorschläge für Sättel, die
sich bewegen können
oder relativ bewegliche Teile haben, mit dem Ziel, das Fahren auf
dem Fahrrad bequemer oder weniger ermüdend zu machen, wie zum Beispiel
der Sattel aus dem Dokument WO-A-97/32774, das als nächstliegender
Stand der Technik betrachtet wird. Jedoch leiden alle diese Sättel unter
verschiedenen Nachteilen einschließlich des oft auftretenden
Gefühls
von Unsicherheit für
den Fahrer.
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Es ist ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung,
einen Fahrradsattel zur Verfügung
zu stellen, der dazu ausgestaltet ist, das Gesäß eines Fahrers in einer besonders
bequemen und wirksamen Weise abstützend zu halten, und der nicht
die freie Bewegung der Beine behindert, um die Pedale von dem Fahrrad
in Drehung zu versetzen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist ein Sattel für
ein pedalbetriebenes Gerät
vorgesehen, wobei der Sattel einen Sitzbereich mit einer oberen Fläche, um
das Gesäß eines
Benutzers abzustützen, und
eine Montageanordnung für
den Sitzbereich aufweist, wobei die Montageanordnung ermöglicht,
dass der Sitzbereich eine seitliche Schwenkbewegung durchführt, deren
wirksame Schwenkachse sich bei Benutzung oberhalb der oberen Fläche des
Sitzbereiches befindet.
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Wenn ein Fahrer die Pedale eines
Fahrrades betätigt,
führt seine
Hüfte eine
Art Rollbewegung durch, wobei das Becken von einer Seite zur anderen schwenkt.
Der Sattel der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, dass diese Beckenbewegung
auf eine natürliche
und unbeschränkte
Art und Weise stattfinden kann, wobei die Aufbringung der maximalen
Antriebskraft für
das sich nach unten bewegende Pedal des Fahrrades unterstützt wird.
Dies ist der Fall, da der Sattel in einer solchen Weise schwenken
kann, dass die Seite des Sattels auf der gleichen Seite des Fahrrades
wie das sich nach unten bewegende Pedal bezüglich der anderen Seite des
Sattels nach unten schwenken kann, um so die Bewegung des Beines
an dem sich nach unten bewegenden Pedal nicht zu beschränken. Die
gegenüberliegende
Seite des Sattels hebt sich leicht an, um so das Gewicht des Fahrers
auf diesem Gesäßteil an
dieser Seite des Sattels besser aufzunehmen. Wenn sich dann die Pedale
drehen und das andere Pedal mit der nach unten gerichteten Bewegung
beginnt, kann der Sattel in die andere Richtung schwenken, um so
das Bein, das das andere Pedal antreibt, für eine einfache Bewegung frei
zu machen.
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Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Sattel für eine Bewegung
seitlich von einem Fahrrad montiert, und wenn diese seitliche Bewegung
durchgeführt
wird, erfährt
der Sattel gleichzeitig eine Drehbewegung um den Krümmungsmittelpunkt
oberhalb der oberen Fläche
des Sattels. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Sattel
in einer solchen Weise gehalten, dass er eine Schwenkbewegung durchführt, deren
Krümmungsmittelpunkt
oberhalb der oberen Fläche
des Sattels liegt. In diesem Fall, obwohl sich der Sattel in einem
kleinen Ausmaß seitlich
bewegen kann, ist die primäre
Bewegung eine Schwenkbewegung um den Krümmungsmittelpunkt oberhalb
der oberen Fläche.
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Obwohl die Schwenkbewegung so beschrieben
wurde, als hätte
sie eine wirksame Achse über der
oberen Fläche
des Sattels, kann die Schwenkbewegung auch eine komplizierte Schwenkbewegung und
nicht eine einfache teilkreisförmige
Bewegung mit einem festen Krümmungsmittelpunkt
sein. Daher kann der wirksame Krümmungsmittelpunkt
für die Schwenkbewegung,
wenn sie eine komplizierte Form hat, selbst ein Ort mit gekrümmter Gestalt
sein.
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Die Montageanordnung weist vorzugsweise eine
Montageeinrichtung auf, wie zum Beispiel ein Träger, um die Anbringung des
Sattels an einem Fahrrad zu ermöglichen,
das normalerweise ein Zweirad oder ein Dreirad sein kann. Eine solche Montageeinrichtung
kann im wesentlichen von herkömmlicher
Art sein und weist daher eine Klammer auf, die dazu ausgestaltet
ist, um um eine Stange herum festgezogen zu werden, die sich von
dem Fahrradrahmen allgemein nach oben erstreckt.
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In dem erstgenannten Ausführungsbeispiel weist
die Montageanordnung eine Laufbahn mit im wesentlichen gekrümmter Form
auf, die einen gekrümmten
Bewegungspfad für
den Sitzbereich des Sattels definiert. Eine solche Laufbahn kann
die Form eines Kreisbogens haben – d. h. mit einem festen Radius – wobei
sich der Mittelpunkt des Kreisbogens über der oberen Fläche des
Sattels befindet und sich im wesentlichen entlang der Ebene erstreckt,
die den Rahmen des Fahrrades beinhaltet. Obwohl diese Achse vorzugsweise
im wesentlichen horizontal ist, kann sie mit einem kleinen Winkel
bezüglich
der Horizontalen verlaufen, um für
den Fahrer die wirksamste Abstützung
zu bewirken.
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Die Laufbahn kann die Form einer
Schiene haben, die an dem Träger
der Montageeinrichtung montiert ist, wobei der Sitzbereich zumindest
zwei Rollen aufweist, die auf der Schiene laufen. Alternativ kann
die Schiene an der Unterseite von dem Sitzbereich vorgesehen sein,
wobei die Schiene entlang geeigneter Rollen läuft, die an dem Träger der
Montageeinrichtung vorgesehen sind. In beiden Fällen ermöglicht es die Anordnung der
Schiene und der Rollen, dass sich der Sattel bezüglich des Fahrrades zur Seite
bewegen kann, an dem er angebracht ist, und zwar dem gekrümmten Pfad
folgend, der durch die Schiene definiert ist, und mit einem wirksamen
Krümmungsmittelpunkt
oberhalb der oberen Fläche
des Sitzbereiches. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Schiene
eine obere Fläche,
und die Rollen laufen entlang dieser oberen Fläche. Die Schiene kann einen
T-förmigen
Querschnitt haben, wobei zumindest zwei weitere Rollen angeordnet sind,
um auf den Unterseiten der Schiene zu laufen, gegenüber den
zumindest zwei Rollen, und zwar eine an jeder Seite von dem mittleren
Steg der T-förmigen Schiene.
Auf diese Weise kann der Sitzbereich durch die Montageeinrichtung
sicher angeordnet sein, um für
eine Bewegung entlang der Länge
der Schiene frei zu sein, aber an einer Bewegung in alle anderen Richtungen
behindert zu sein.
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Bei der alternativen Ausführung kann
die Schiene eine kanalförmige
Nut bilden, und es sind zumindest zwei Rollen vorgesehen, die in
der Nut laufen. Um den Sitzbereich vollständig zu lokalisieren, können zwei
kanalförmige
Nuten, die in einer Richtung parallel zur Achse der Schwenkbewegung des
Sitzbereichs beabstandet sind, und Rollen vorgesehen sein, die in
jeder der Nuten laufen. Bei einer solchen Anordnung ist es bevorzugt,
dass die Öffnungen
in die beiden Nuten aneinander zugewandt sind, um die Wahrscheinlichkeit
des Eindringens von Fremdkörpern,
das Einklemmen von Fingern oder Ähnliches
zu minimieren.
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Die Bewegung des Sitzbereichs kann
gedämpft
sein, zum Beispiel durch Vorsehen von Blöcken aus einem elastisch zusammendrückbaren
Material, die dazu neigen, den Sitzbereich in seiner mittleren Position
zu halten, und durch eine Bewegung weg davon wird der eine oder
der andere Block zusammengedrückt.
Bei einer alternativen Anordnung können Feder vorgesehen sein,
die auf geeignete weise zwischen dem Sitzbereich und dem Träger der Montageeinrichtung
angeordnet sind.
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Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der
Montageanordnung sind zwei Verbindungen vorgesehen, die jeweils
an ihren oberen Ende mit dem Sattelbereich und an ihrem unteren
Ende mit dem Montageträger
verbunden sind, wobei die Schwenkbewegung durch die kombinierte
Wirkung der beiden Verbindungen definiert wird. Somit ist eine Art
von Kopplung aus vier Stangen definiert, wobei die Verbindungen
die beiden gegenüberliegenden
Seiten dieser Kopplung bilden, die es ermöglicht, dass der Sattel eine
Schwenkbewegung mit einer gewissen seitlichen Translation durchführt. Die
Verbindungen können
elastisch verformbar sein, wobei die unteren Enden davon dann an
dem Montageträger
festgeklemmt sind, wodurch die Verbindungen entlang ihrer Längen elastisch
verformt werden, um zu ermöglichen,
dass der Sattel seine Schwenkbewegung durchführen kann. Dies hat den Vorteil,
dass der Sattel bezüglich
eines Fahrrades zentriert ist, an dem er befestigt ist, wenn der
Sattel von einem Fahrer nicht benutzt wird.
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Der Krümmungsradius der Schwenkbewegung
des Sitzbereichs muss bezüglich
der beabsichtigten Benutzung des Gerätes ausgewählt werden. In dem Fall beispielsweise,
wenn ein Fahrrad für
die Verwendung durch einen Erwachsenen gedacht ist, sollte der Krümmungsradius
in der Größenordnung von
200 mm liegen. Für
andere beabsichtigte Benutzungen, wie zum Beispiel bei einem Fahrrad
für ein Kind,
kann ein anderer Radius geeignet sein, der in dem Bereich von etwa
175–250
mm liegt.
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Diese Erfindung erstreckt sich auf
ein Fahrrad, und zwar immer dann, wenn es mit einem Sattel gemäß dieser
Erfindung versehen ist, wie vorstehend beschrieben. Anhand lediglich
eines Beispiels werden zwei spezielle Ausführungsbeispiele des Sattels dieser
Erfindung detailliert beschrieben, und zwar unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen, in denen:
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1 eine
Endansicht von den wichtigen Teilen des ersten Ausführungsbeispiels
des Sattels ist;
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2 und 3 teilweise Querschnittsansichten entlang
der Linien II-II und III-III sind, die in 1 eingezeichnet sind;
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4 eine
Seitenansicht von dem zweiten Ausführungsbeispiel des Sattels
ist;
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5 eine
Endansicht von dem Sattel aus 4 ist;
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6 eine
Draufsicht von der Montageanordnung für das zweite Ausführungsbeispiel
ist, wobei jedoch der Sattel aus Gründen der Deutlichkeit weggelassen
und in langen gestrichelten Linien dargestellt ist;
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7 eine
allgemein perspektivische Ansicht von der Sattelanordnung aus 4 bis 6 ist;
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8 die
Komponenten des zweiten Ausführungsbeispiels
in einer Explosionsansicht zeigt;
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9A bzw. 9B den Sattel aus 4 bis 8 jeweils
in einer zentralen Position bzw. seitlich verlagert zeigen, um die
Schwenkbewegung durchzuführen;
und
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10 den
Ort der Bewegung des Sattels darstellt.
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Der Sattel dieser Erfindung weist
einen Montageträger 10 auf,
der mit einer einstellbaren Klammer versehen, wie in 1 und 2 gezeigt, und dazu ausgestaltet ist,
um an dem oberen Ende von einer Sattelstange von einem Fahrrad angebracht
zu werden. Eine solche Klammer bildet keinen Teil von dieser Erfindung
und ist in der Technik allgemein bekannt; sie wird daher hier nicht
in weiterem Detail beschrieben. Der Träger 10 trägt eine
quer verlaufende Schiene 11 mit einem T-förmigen Querschnitt,
wobei der Steg 12 der Schiene allgemein vertikal verläuft. Die
Schiene hat eine gekrümmte
Form, wie in 1 gezeigt,
wobei jedoch der Krümmungsradius
in der Zeichnung übertrieben
dargestellt ist und typischerweise etwa 200 mm betragen sollte.
Der Mittelpunkt der Krümmung
befindet sich somit etwa 200 mm über der
Mitte des Montageträgers 10.
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Der Sattel hat einen Sitzbereich,
der in den Zeichnungen lediglich schematisch dargestellt aber geeignet
konstruiert ist, um das Gesäß von einem Fahrer
des Fahrrades abstützend
zu halten. Der Sitzbereich kann daher normalerweise eine polsterförmige Plattform
sein, die an der oberen Fläche 13 von
einem Schlitten 14 befestigt ist, der an der Schiene 11 abstützend gehalten
ist, um von einer Seite zur anderen entlang der Länge der
Schiene zu laufen. Der Träger 14 weist
drei Rollen 15 auf, die auf der oberen Fläche 16 der
Schiene 11 laufen, und untere Rollen 17, die entlang
der unteren Seite von dem Flansch 18 der Schiene 11 laufen.
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Der Schlitten 14 hat allgemein
einen kastenförmigen
Querschnitt mit einem Schlitz 19 in seiner unteren Fläche, um
den Steg 12 der Schiene 11 aufzunehmen. Jede Rolle 15 ist
an einem Stift gehalten, der zwischen den Seitenwänden des
Schlittens verläuft,
und jede Rolle 17 ist an einem freitragenden Stift gehalten,
der sich von der zugehörigen
Seitenwand des Schlittens nach innen erstreckt.
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Bei Benutzung ist die Klammer des
Montageträgers 10 an
der Sattelstange von einem Fahrrad befestigt, so dass der Steg 12 der
Schiene allgemein in einer vertikalen Ebene verläuft, quer zu der Mittelebene
von einem Fahrrad, mit dem der Sattel verwendet wird. Daher verläuft die
Achse des Krümmungsmittelpunkts
der Schiene 11 im wesentlichen horizontal, und zwar in
der Mittelebene des Fahrrades, so dass der Schlitten 14 von
einer Seite zur anderen schwenken kann, wobei die Rollen 15, 17 auf der
Schiene 11 laufen. Da der Schlitten 14 im wesentlichen
geschlossen ist und außerdem
mit Endkappen (nicht gezeigt) versehen sein kann, die enganliegend um
die Schiene angeordnet sind, wird das Eindringen von Schmutz oder
anderen Fremdkörpern
minimiert, wie auch das Einklemmen von Fingern (beispielsweise),
wenn sich der Sattel in seitlicher Richtung weiter bewegt, als wenn
das Fahrrad von einem Fahrer angetrieben wird.
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Der Sattel schwenkt von einer Seite
zur anderen, wenn die Pedale des Fahrrades betätigt werden. Das Bein, das
das sich nach unten bewegende Pedal antreibt, neigt dazu, auf diese
Seite des Sattels zu drücken,
was bewirkt, dass der Sattel auf die andere Seite der Mittelebene
des Fahrrades schwenkt und somit besser das andere Gesäßteil abstützt. wenn
das andere Pedal den oberen Totpunkt erreicht und zu dem sich nach
unten bewegenden Pedal wirkt, durchläuft der Sattel die Mittelebene
des Fahrrades und ermöglicht,
dass sich das Bein, das dieses Pedal antreibt, frei bewegen kann,
um so auf dieses Pedal die maximale Kraft aufzubringen. Obwohl in dieser
Ausführung
nicht gezeigt, können
zwischen dem Montageträger 10 und
dem Schlitten 14 Federn vorgesehen sein, um so den Schlitten
im wesentlichen in Richtung auf die mittlere Position zu drücken, wie
in 1 gezeigt, wobei
dann eine Bewegung aus dieser mittleren Position gegen die Wirkung
der Federkräfte
erfolgt.
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Es wird nun auf 4 bis 10 Bezug
genommen, in denen ein zweites Ausführungsbeispiel des Sattels
dieser Erfindung gezeigt ist, der eine ähnliche Wirkung wie jener hat,
der vorstehend beschrieben wurde, wobei diese aber auf eine andere
Art und Weise erreicht wird. Der Sattel hat einen Sitzbereich 20, der
in 4 bis 6 nur schematisch gezeigt, aber in größerem Detail
in 7 bis 9 dargestellt ist. Der Sitzbereich 20 hat
im wesentlichen kein Horn aber trotzdem einen kleinen, nach vorne
vorstehenden Bereich 21, um die Positionierung von einem
Benutzer auf dem Sattel zu unterstützen. Um die Bequemlichkeit
zu erhöhen,
kann der Sattel aus einem leicht elastischen Material hergestellt
oder mit einem solchen Material überzogen
sein, und zwar eine solche Art und Weise wie in der Technik bekannt.
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Eine Montageanordnung ist vorgesehen,
um den Sitzbereich 20 an dem oberen Ende einer Sattelstange 22 zu
befestigen, die vollständig
eine herkömmliche
Form hat und normalerweise einen Teil eines Fahrrades bildet, an
dem der Sattel montiert ist. Die Montageanordnung beinhaltet eine
Sattelstangenklammer 23 mit U-förmiger Gestalt und auch hier von
allgemein herkömmlicher
Konstruktion, durch die sich ein Klammerbolzen 24 erstreckt,
der mit einer Mutter 25 versehen ist. An dem Bolzen 24 sind
außerdem
zwei Paare von Klammer-Unterlegscheiben 26 und 27 angeordnet,
wobei zugehörige
Montagestangen 28 und 29 zwischen diesen Paaren
von Unterlegscheiben 27 festgeklemmt sind.
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Jede Montagestange 28, 29 hat
einen U-förmigen
unteren Bereich 30, in dem der Klammerbolzen 24 aufgenommen
ist, und nach oben vorstehende Seitenbereiche 31 mit Endbereichen 32,
die gebogen sind, um einander zugewandt zu sein. Obwohl die hintere
Seitenbereiche 31 im wesentlichen geradlinig sind, sind
die vorderen Seitenbereiche beide nach innen gekrümmt, und
zwar in Richtung aufeinander, wie am besten in 5 und 8 zu
sehen.
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An jedem Endbereich 32 ist
eine zugehörige Hülse 33 angeordnet,
die in einer Aussparung 34 aufgenommen ist, die in einem
Montageblock 35 vorgesehen ist, der an der Unterseite des
Sitzbereichs 20 befestigt ist. Die Hülsen 33 sind in der
Aussparung durch eine Platte 36 gehalten, die durch zwei
Schrauben 37 in ihrer Position gehalten wird, die sich
durch die Platte in Gewindebohrungen in den Block 35 erstrecken.
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Bei vollständiger Montage wird der Sattel durch
die oben beschriebene Montageanordnung in der Mitte der Mittelebene
von einem Fahrrad gehalten, wie in 5 und 9A gezeigt. Beim Fahren auf
einem mit diesem Sattel versehenen Fahrrad neigt das Bein, das das
sich nach unten bewegende Pedal antreibt, dazu, auf diese Seite
des Sattels einen Druck aufzubringen, was ein Schwenken des Sattels
bewirkt, wie in 9B gezeigt,
wodurch der Druck von dem sich nach unten bewegenden Bein nachlässt und
eine Bewegung des Beckens ermöglicht
wird. Diese Schwenkbewegung wird durch die Stangen 28 und 29 durchgeführt, die
sich in einem gewissen Ausmaß elastisch
verformen, bis eine Gleichgewichtsposition erreicht ist. Wenn das
sich nach unten bewegende Pedal die untere tote Mittel und das andere Pedal
die obere tote Mittel erreicht, fängt der Fahrer an, das andere
Pedal nach unten zu drücken,
und dadurch wird ermöglicht,
dass der Sattel in die entgegengesetzte Richtung schwenkt, wodurch
der Druck auf das sich nach unten bewegenden Bein nachlässt. Diese
Schwenkbewegung ist schematisch in 10 dargestellt,
die den Ort der Endbereiche 32 der Stangen 28 und 29 zeigt.
Wenn ein Fahrer von dem Fahrrad absteigt, kehrt der Sattel in seine
mittlere Position zurück,
wie in 9A gezeigt.