DE202010009991U1 - Arrangement for positioning an electronic component on a bicycle frame - Google Patents

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Abstract

Anordnung eines Lenksystems zur Ausführung einer Lenkbewegung, insbesondere eines Fahrrades, bestehend aus einer Gabel (1) mit Gabelschaftrohr (1a) und einem Vorbau (6), welche in einem Steuerrohr (2) durch eine Kugellageranordnung (3a und 3b) drehbar gelagert ist, und zur axialen Krafteinleitung auf die Kugellageranordnung (3a und 3b) mit einer Deckkappe (5) über ein Verbindungselement (7) mit einem Widerlager (8a) zusammenwirkt;
dadurch gekennzeichnet,
dass das Widerlager (8a) Teil eines Gehäuses (8) ist, welches innerhalb eines Gabelschafts (1a) angeordnet ist, und in welchem ein elektronisches Bauteil (9) positioniert ist.Arrangement of a steering system for carrying out a steering movement, in particular a bicycle, consisting of a fork (1) with steerer tube (1a) and a stem (6) which is rotatably mounted in a control tube (2) by a ball bearing arrangement (3a and 3b), and for the axial application of force to the ball bearing assembly (3a and 3b) with a cover cap (5) via a connecting element (7) with an abutment (8a) cooperates;
characterized,
in that the abutment (8a) is part of a housing (8) which is arranged inside a steerer tube (1a) and in which an electronic component (9) is positioned.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft die Positionierung eines elektronischen Bauteiles an einem Zweiradrahmen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Im Allgemeinen bezieht sich die Erfindung auf Fahrzeuge mit Rädern wie z. B. Fahrräder und insbesondere auf ein Bauteil in einem Gabelschaft einer Anordnung zum Verbinden des Vorderrades und der Lenkstange mit dem Rahmen des Fahrzeuges mit Rädern.The The invention relates to the positioning of an electronic component on a bicycle frame according to the preamble of Claim 1. In general, the invention relates to vehicles with wheels such. B. bicycles and in particular to a component in a steerer of an assembly for connection of the front wheel and the handlebar with the frame of the vehicle with wheels.

Beschreibung des Stands der TechnikDescription of the state of the technology

Mobile elektronische Geräte finden in vielen Bereichen des täglichen Lebens Ihre Anwendung. So gilt heute z. B. die Nutzung von GPS-Navigationssystemen, Mobiltelefonen und Audio-Geräten wie z. B. MP3-Player als etwas Selbstverständliches.mobile Electronic devices can be found in many areas of the daily Live your application. So today z. Eg the use of GPS navigation systems, Mobile phones and audio devices such. B. MP3 player as something self-evident.

Die Geräte des Stands der Technik sind zum mobilen Betrieb mit Akkumulatoren ausgestattet, welche in verschiedenen Ausführungsformen bekannt sind. Nach einer gewissen Betriebszeit müssen diese jedoch wieder aufgeladen werden und schränken somit die Unabhängigkeit zu einer Stromquelle ein. Zudem müssen oftmals entsprechende Ladegeräte mitgeführt werden.The Prior art devices are for mobile operation equipped with accumulators, which in various embodiments are known. After a certain period of operation, these must but recharged and thus restrict the Independence to a power source. In addition, must often appropriate chargers are carried.

Viele Geräte können über die Bordstromversorgung in Kraftfahrzeugen, Zügen und Flugzeugen betrieben werden, und erlauben daher eine erweiterten mobilen Einsatz z. B. auf Reisen.Lots Devices can via the on-board power supply operated in vehicles, trains and aircraft, and therefore allow an extended mobile use z. B. traveling.

Es ist daher naheliegend, dass eine Bordstromversorgung auch an muskelbetriebenen Fahrzeugen, wie Fahrrädern wünschenswert ist.It is therefore obvious that an on-board power supply to muscle-powered Vehicles, such as bicycles is desirable.

Durch die Verbreitung von Fahrrädern mit leistungsfähigen Nabendynamos, sowie dem wachsenden Marktanteil von Fahrrädern mit Elektrounterstützungsantrieben, stehen prinzipiell auch Stromquellen zur Verfügung.By the proliferation of bicycles with powerful Hub dynamos, as well as the growing market share of bicycles with electric support drives, stand in principle also power sources available.

So sind auch in den Patentanmeldungen DE 10 2004 006 984 A1 (Merlaku), GB2355868A (Kieron), WO2008/119099A1 (Kidd), US2004/0095092A1 (Chang) oder der Gebrauchmusterschrift DE 20310489U1 (Röth) Möglichkeiten zur Nutzung der von einem Dynamo erzeugten elektrischen Energie beschrieben.So are the patent applications DE 10 2004 006 984 A1 (Merlaku) GB2355868A (Kieron) WO2008 / 119099A1 (Kidd) US2004 / 0095092A1 (Chang) or the utility model font DE 20310489U1 (Röth) described ways to use the electrical energy generated by a dynamo.

Auf dem Markt ist eine Auswahl verschiedener Geräte verfügbar, welche auf unterschiedliche Art und Weise dem Nutzer die Möglichkeit geben, die von einem Dynamo erzeugte elektrische Energie für verschiedene Anwendungen zu nutzen.On There is a selection of different devices available on the market, which in different ways the user the opportunity give the electric energy generated by a dynamo for different Applications to use.

Meist muss die Energie des Stromerzeugers an eine für den Endverbraucher konforme Eingangsspannung angepasst werden, was zusätzlichen Bauraum erfordert.Most of time the power of the generator must be at one for the end user conforming input voltage, which is additional Space required.

Es ist weiterhin offensichtlich, dass an einem Fahrrad nur bedingter Bauraum zur Anbringung solcher Komponenten zur Verfügung steht. Des Weiteren ist es wünschenswert Geräte direkt am Lenker bzw. in dessen Nähe anzubringen, so dass der Fahrer einfachen Zugriff auf die Endgeräte besitzt, um diese auch während der Fahrt bedienen zu können.It is further obvious that on a bicycle only conditional Space for mounting such components available stands. Furthermore, it is desirable devices directly on the handlebars or in its vicinity, so that the driver has easy access to the terminals, to be able to operate these while driving.

Die derzeit bekannten Geräte zur Bereitstellung einer gerätekonformen Bordstromversorgung sind allerdings weitgehend extern angebracht und daher Witterungsbedingungen und einer erhöhten Diebstahlgefahr ausgesetzt. Auch besteht durch offen am Rahmen verlegte zusätzliche Kabel und Halter eine erhöhte Verletzungs- und Sturzgefahr.The currently known devices for providing a device compliant On-board power supply, however, are largely installed externally and therefore weather conditions and increased theft risk exposed. Also exists by open on the frame moved additional Cable and holder an increased risk of injury and falling.

Fahrräder üblicher Art verwenden weitläufig ein Lenksystem mit Kugellageranordnung zur Ausführung einer Lenkbewegung des Vorderrades. Hierbei wird das Gabelschaftrohr drehbar im Steuerrohr eines Fahrradrahmens gelagert und über einen Vorbau, sowie Lenker gesteuert.Bicycles more usual Art widely use a steering system with ball bearing assembly to carry out a steering movement of the front wheel. in this connection The steerer tube is rotatable in the head tube of a bicycle frame stored and controlled by a stem, as well as handlebars.

So ist es naheliegend Komponenten wie etwa Geräte zur Bereitstellung einer gerätekonformen Bordstromversorgung innerhalb des Gabelschafts zu positionieren. Dies ist jedoch aufgrund der technischen Gegebenheiten und Ausführungen bekannter Lenksysteme für Fahrräder des Stands der Technik nicht ohne weiteres möglich, was insbesondere eine allgemeine Nachrüstbarkeit einschränkt.So it is obvious components such as devices for deployment a device-compatible on-board power supply within the Position the steerer tube. However, this is due to the technical Conditions and designs of known steering systems for Bicycles of the prior art are not readily possible, which restricts, in particular, a general retrofittability.

Insbesondere bei höherwertigen Fahrrädern wird weitläufig ein unter der Bezeichnung „Aheadset” geläufiger Standard verwendet. Diese Vorrichtung ist nach US5095770 (Rader) und DE69105442 (Rader) patentiert und gilt als Industriestandard.In particular, in higher-value bicycles widely used under the name "Aheadset" standard. This device is after US5095770 (Rader) and DE69105442 (Rader) patented and is considered the industry standard.

Die Einstellung des Lagerspiels in besagter Anordnung setzt jedoch das Aufbringen einer axialen Spannkraft auf das Lenklager voraus. Als bevorzugte Ausführung von US5095770 ( DE69105442 ) (Rader) hat sich eine Deckkappe mit Schraube, die gegen ein Widerlager gespannt wird, als Industriestandard durchgesetzt. Das Widerlager ist in der Regel eine sogenannte Spannkralle, welche entweder in das Gabelschaftrohr eingeschlagen oder als Expander geklemmt wird.However, the adjustment of the bearing clearance in said arrangement requires the application of an axial clamping force on the bearing. As a preferred embodiment of US5095770 ( DE69105442 ) (Rader) has enforced a cover with screw, which is clamped against an abutment, as an industry standard. The abutment is usually a so-called tensioning claw, which is either hammered into the steerer tube or clamped as an expander.

Es ist offensichtlich, dass das Widerlager den Bauraum, sowie die Positionierung oder auch eventuell notwendige Kabelverbindungen einer weiteren Komponente innerhalb des Gabelschafts deutlich einschränkt.It It is obvious that the abutment the installation space, as well as the positioning or possibly necessary cable connections of another Component within the steerer significantly restricts.

Es sind zwar verschiedene weitere Ausführungen zur Aufbringung einer axialen Spannkraft einer Anordnung nach US5095770 ( DE69105442 ) (Rader) wie etwa US596474 (Chen), US7017929B2 (Noriyuki), US 5319993 (Chiang), US5647684 (Chen) oder US2100/0096830 (Tange) bekannt, jedoch limitieren auch diese die Positionierung eines Bauteiles innerhalb des Gabelschafts oder erfordern eine andere Anordnung oder Modifikation der Komponenten der als Industriestandard bevorzugten Ausführung von US5095770 ( DE69105442 ) (Rader), was eine allgemeine Nachrüstbarkeit deutlich begrenzt.There are several other Ausfüh ments for applying an axial clamping force of an arrangement US5095770 ( DE69105442 ) (Rader) such as US596474 (Chen) US7017929B2 (Noriyuki) US 5319993 (Chiang), US5647684 (Chen) or US2100 / 0096830 (Tange), however, these also limit the positioning of a component within the steerer or require a different arrangement or modification of the components of the industry standard preferred embodiment of US5095770 ( DE69105442 ) (Rader), which clearly limits general retrofittability.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zur Positionierung eines elektronischen Bauteiles zur Bereitstellung einer gerätekonformen Bordstromversorgung innerhalb eines Gabelschafts an einem Zweiradrahmen zu schaffen.task The present invention is an arrangement for positioning an electronic component for providing a device compliant On-board power supply within a steer tube on a bicycle frame to accomplish.

Weiterhin soll eine Anordnung geschaffen werden, deren Positionierung fest aber auch lösbar ist, und die Einleitung einer axialen Spannkraft auf das Lenklager ermöglicht.Farther an arrangement should be created, their positioning firmly but also is solvable, and the initiation of an axial Clamping force on the bearing allows.

Die Anordnung soll des Weiteren ein Widerlager bereitstellen, um die allgemeine Nachrüstbarkeit in Verbindung mit der als Industriestandard bevorzugten Ausführung von US5095770 ( DE69105442 ) (Rader) nicht einzuschränken.The assembly is further intended to provide an abutment to provide general retrofit capability in conjunction with the industry standard preferred embodiment of FIG US5095770 ( DE69105442 ) (Rader) not restrict.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The Asked object is achieved by the Characteristics of the characterizing part of claim 1 solved.

Die Erfindung lässt sich als Bauteil eines Fahrzeugs mit Rädern, beispielsweise eines Fahrrades beschreiben, wobei das Bauteil in der Weise ausgebildet ist, dass es innerhalb und in Richtung der Zylinderachse des Gabelschafts des Lenksystems fest positioniert werden kann und ein Widerlager bereitstellt. Ein derart gestaltetes Bauteil bietet die Möglichkeit, etwa als Gehäuse eines elektronischen Bauteils, dieses in axialer Richtung innerhalb des Gabelschafts zu positionieren und eine axiale Kraft auf das Lenklager einzuleiten.The Invention can be described as a component of a vehicle with wheels, For example, describe a bicycle, the component in The way that it is designed is that within and in the direction of Cylinder axis of the steerer of the steering system firmly positioned can be and provides an abutment. Such a design Component offers the possibility, as a housing an electronic component, this in the axial direction within to position the steerer tube and an axial force on the steering bearing initiate.

Weitere Merkmale dieser Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen deutlich.Further Features of this invention will become more detailed in the following Description of the preferred embodiment with reference clearly on the drawings.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht.preferred Embodiments of the invention are in the subclaims claimed.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist eine Seitenansicht des Steuerrohrbereiches eines Fahrrades, in dem die Anordnung der Erfindung eingebaut ist 1 is a side view of the head tube portion of a bicycle, in which the arrangement of the invention is installed

2 ist eine Schnittzeichnung des Steuerrohrbereiches eines Fahrrades, in dem die Anordnung der Erfindung eingebaut ist 2 is a sectional view of the head tube portion of a bicycle, in which the arrangement of the invention is installed

3 ist eine Detailansicht des Gehäuses mit Expander-Klemmung, welches bei der Erfindung bevorzugt verwendet wird 3 is a detail view of the housing with expander clamping, which is preferably used in the invention

4 ist eine Schnittzeichnung des Gehäuses mit Expander-Klemmung, welches bei der Erfindung bevorzugt verwendet wird 4 is a sectional view of the housing with expander clamping, which is preferably used in the invention

Beschreibung des bevorzugten AusführungsbeispielsDescription of the preferred embodiment

Unter Bezug auf 1–4 wird die bevorzugte Ausführungsform näher erläutert.With reference to 1 - 4 the preferred embodiment is explained in more detail.

1 zeigt eine Anordnung eines Lenksystems zur Ausführung einer Lenkbewegung, insbesondere eines Fahrrades. Dieses besteht im Wesentlichen aus einer Gabel (1) mit Gabelschaftrohr (1a), welche in einem Steuerrohr (2) durch eine Kugellageranordnung (3a und 3b) drehbar gelagert ist und über einen Vorbau (6) mit nicht dargestelltem Lenker gesteuert werden kann. 1 shows an arrangement of a steering system for carrying out a steering movement, in particular a bicycle. This consists essentially of a fork ( 1 ) with steerer tube ( 1a ), which in a control tube ( 2 ) by a ball bearing arrangement ( 3a and 3b ) is rotatably mounted and via a stem ( 6 ) can be controlled with not Pictured handlebar.

2 verdeutlicht das bevorzugte Ausführungsbeispiels zur Einleitung einer erforderlichen axialen Spannkraft auf das Lenklager (3a und 3b), welche über eine Deckkappe (5) erfolgt, welche durch eine Verbindungselement (7) gegen ein Widerlager (8a) gespannt wird. 2 illustrates the preferred embodiment for initiating a required axial clamping force on the bearing ( 3a and 3b ), which have a cover cap ( 5 ), which by a connecting element ( 7 ) against an abutment ( 8a ) is stretched.

Das Widerlager (8a) ist Teil eines Gehäuses (8) und innerhalb des Gabelschaftrohres (1a) durch einen Expander (8b) fest gelagert. Die Spannkraft des Expanders (8b) ist durch ein Element (8c) einstellbar und die Lagerung des Gehäuses (8) im Gabelschaftrohr (1a) somit bei Bedarf wie z. B. beim Zusammenbau der Anordnung lösbar.The abutment ( 8a ) is part of a housing ( 8th ) and within the steerer tube ( 1a ) through an expander ( 8b ) firmly stored. The tension of the expander ( 8b ) is by an element ( 8c ) adjustable and the storage of the housing ( 8th ) in the steerer tube ( 1a ) Thus, if necessary such. B. when assembling the arrangement solvable.

Innerhalb des Gehäuses (8) ist ein elektronisches Bauteil (9), etwa zur Bereitstellung einer gerätekonformen Bordspannung gelagert, welches eingangsseitig über eine geeignete nicht dargestellte Verbindung mit einer Spannungsquelle wie z. B. einem Dynamo, und ausgangsseitig mit einer zum Anschluss von Endgeräten geeigneten nicht dargestellten Schnittstelle verbunden ist. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schnittstelle (5a) in der Deckkappe (5) positioniert und mit dem elektronischen Bauteil (9) durch eine geeignete nicht dargestellte Verbindung verbunden.Inside the case ( 8th ) is an electronic component ( 9 ), stored about to provide a device-compatible on-board voltage, which on the input side via a suitable connection not shown with a voltage source such. As a dynamo, and the output side is connected to a suitable terminal for connecting terminals not shown. In the preferred embodiment, the interface is ( 5a ) in the cover cap ( 5 ) and with the electronic component ( 9 ) connected by a suitable connection, not shown.

Die Erfindung wurde nur in einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Für den Fachmann ist klar, dass die Erfindung dahingehend nicht beschränkt ist, sondern verschiedene Veränderungen und Modifikationen zugänglich sind, ohne aus dem Gedanken der Erfindung herauszuführen.The invention has been described only in one embodiment. It is clear to a person skilled in the art that the invention is not restricted to this, but various changes and modifications are possible without departing from the To bring out thoughts of the invention.

Zum Beispiel könnte zur Positionierung des Gehäuses (8) im Gabelschaftrohr (1a) die Lagerung auch als Pressverbindung oder durch ein Innengewinde realisiert werden.For example, to position the case ( 8th ) in the steerer tube ( 1a ) The storage can also be realized as a press connection or through an internal thread.

Weiterhin kann die Schnittstelle (5a) auch etwa direkt am Gehäuse (8) oder am Vorbau (6) oder einem Lenker bereitgestellt werden.Furthermore, the interface ( 5a ) also approximately directly on the housing ( 8th ) or on the stem ( 6 ) or a handlebar.

Weiterhin können die geeigneten Verbindungen der zusammenwirkenden Elemente von elektronischem Bauteil (9), Schnittstelle (5a) und Spannungsquelle, fest verbunden oder durch Stecker trennbar sein.Furthermore, the appropriate connections of the cooperating elements of electronic component ( 9 ), Interface ( 5a ) and power source, be firmly connected or disconnectable by plug.

Andere Abänderungen werden dem Fachmann offensichtlich sein.Other Variations will be apparent to those skilled in the art.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (6)

Anordnung eines Lenksystems zur Ausführung einer Lenkbewegung, insbesondere eines Fahrrades, bestehend aus einer Gabel (1) mit Gabelschaftrohr (1a) und einem Vorbau (6), welche in einem Steuerrohr (2) durch eine Kugellageranordnung (3a und 3b) drehbar gelagert ist, und zur axialen Krafteinleitung auf die Kugellageranordnung (3a und 3b) mit einer Deckkappe (5) über ein Verbindungselement (7) mit einem Widerlager (8a) zusammenwirkt; dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (8a) Teil eines Gehäuses (8) ist, welches innerhalb eines Gabelschafts (1a) angeordnet ist, und in welchem ein elektronisches Bauteil (9) positioniert ist.Arrangement of a steering system for carrying out a steering movement, in particular a bicycle, consisting of a fork ( 1 ) with steerer tube ( 1a ) and a stem ( 6 ), which in a control tube ( 2 ) by a ball bearing arrangement ( 3a and 3b ) is rotatably mounted, and for the axial application of force to the ball bearing assembly ( 3a and 3b ) with a cover cap ( 5 ) via a connecting element ( 7 ) with an abutment ( 8a ) cooperates; characterized in that the abutment ( 8a ) Part of a housing ( 8th ) which is inside a steerer tube ( 1a ) and in which an electronic component ( 9 ) is positioned. Anordnung eines Lenksystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (8a) Teil eines Gehäuses (8) ist, welches innerhalb eines Gabelschafts (1a) durch einen Expander (8c) positioniert ist.Arrangement of a steering system according to claim 1, characterized in that the abutment ( 8a ) Part of a housing ( 8th ) which is inside a steerer tube ( 1a ) through an expander ( 8c ) is positioned. Anordnung eines Lenksystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (8a) Teil eines Gehäuses (8) ist, welches innerhalb eines Gabelschafts (1a) durch einen Pressverbindung zwischen Gehäuse (8) und Gabelschaft (1a) positioniert ist.Arrangement of a steering system according to claim 1, characterized in that the abutment ( 8a ) Part of a housing ( 8th ) which is inside a steerer tube ( 1a ) by a press connection between housing ( 8th ) and steerer tube ( 1a ) is positioned. Anordnung eines Lenksystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (8a) Teil eines Gehäuses (8) ist, welches innerhalb eines Gabelschafts (1a) durch einen Schraubverbindung zwischen Gehäuse (8) und Gabelschaft (1a) positioniert ist.Arrangement of a steering system according to claim 1, characterized in that the abutment ( 8a ) Part of a housing ( 8th ) which is inside a steerer tube ( 1a ) by a screw connection between housing ( 8th ) and steerer tube ( 1a ) is positioned. Anordnung eines Lenksystems nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronisches Bauteil (9) mit einer zum Anschluss von Endgeräten geeigneten Schnittstelle (5a) verbunden ist.Arrangement of a steering system according to claim 1 to 4, characterized in that the electronic component ( 9 ) with an interface suitable for the connection of terminals ( 5a ) connected is. Anordnung eines Lenksystems nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (5a) in der Deckkappe (5) positioniert ist.Arrangement of a steering system according to claim 1 to 5, characterized in that the interface ( 5a ) in the cover cap ( 5 ) is positioned.
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