DE10114259A1

DE10114259A1 - Mountain bike with hydraulic braking system incorporates ABS of low weight

Info

Publication number: DE10114259A1
Application number: DE10114259A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Backe; Peter Backe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-06-20

Abstract

The braking system incorporates an ABS system (10), which has a weight of less than 0,7kg, pref. less than 0,5kg. The system incorporates a pressure modulation unit with a piston, which over at least part of its surface has a friction-reducing coating. The ABS has a micro-electronically controlled eccentric shaft, and this interacts with the piston via an eccentric. The shaft has a slide bearing, the eccentric has a cylindrical low-friction jacket surface and a needle bearing.

Description

Die Erfindung betrifft ein mittels Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, ins besondere ein Mountainbike, mit einem hydraulischen Bremssystem.The invention relates to a vehicle powered by muscle power, ins special a mountain bike, with a hydraulic braking system.

Muskelkraftangetriebene Fahrzeuge, im allgemeinen auch Fahrräder, insbe sondere Mountainbikes, haben meist ein Bremssystem, wobei eine aufge brachte Handkraft beispielsweise über einen Bowdenzug übertragen wird. Der Bowdenzug betätigt hierbei beispielsweise eine Mechanik einer Brem se, wobei zwei sich gegenüberliegende Bremsbacken auf eine Radfelge ei nes Rades des Fahrzeuges bzw. des Fahrrades einwirken. Durch die hierbei hervorgerufene Reibung zwischen der Radfelge und den Bremsbacken wird die Umfangsgeschwindigkeit des Rades und hierdurch die absolute Ge schwindigkeit des Fahrrades verringert.Muscle-powered vehicles, especially bicycles, in particular special mountain bikes, usually have a braking system, one being on brought manual strength, for example, is transmitted via a Bowden cable. The Bowden cable actuates a brake mechanism, for example se, with two opposing brake shoes on a wheel rim act on the wheel of the vehicle or bicycle. By doing this caused friction between the wheel rim and the brake shoes the peripheral speed of the wheel and thereby the absolute Ge speed of the bike is reduced.

Es sind weiterhin Bremssysteme beispielsweise auch bei Fahrrädern be kannt, die mittels einer Hydraulik eine Bremse betätigen. Von der Firma Magura ist ein Bremssystem bekannt, bei dem die auf einen Handhebel aus geübte Muskelkraft eines Fahrers über ein Hydrauliksystem an die Brems backen übertragen wird, wobei die Bremsbacken mit einer Metallscheibe bzw. mit einer Bremsscheibe, welche an dem Rad angeordnet ist, wechsel wirkt.There are also brake systems, for example, on bicycles knows that operate a brake by means of hydraulics. By the company Magura is known for a braking system in which a hand lever is used A driver's muscular strength is applied to the brakes via a hydraulic system shoe is transferred, the brake shoes with a metal disc or with a brake disc, which is arranged on the wheel, change acts.

Solche Systeme sind mittlerweile weit in ihrer Entwicklung fortgeschritten und somit hocheffizient geworden und verzögern ein Fahrzeug, insbesondere ein Fahrrad, wesentlich stärker als beispielsweise eine Felgenbremse noch vor einigen Jahren.Such systems are now well advanced in their development and thus become highly efficient and decelerate a vehicle, in particular a bicycle, much stronger than a rim brake, for example a few years ago.

Gerade aber die immer weiter gesteigerte Effizienz solcher Bremssysteme, insbesondere eines Bremssystems mit einer Scheibenbremse an einem Fahr rad, ermöglicht es, ein Fahrzeug derart zu verzögern, dass es leicht in einen Grenzbereich hinein bewegt wird, in dem die Haftreibung eines Reifens des Fahrzeuges gegenüber der Bodenfläche in eine Gleitreibung übergeht. Falls ein Fahrer eines Fahrzeugs ein solches Bremssystem hierbei nicht mit ent sprechender Fingerfertigkeit bedient, kommt es nicht selten zu folgenschwe ren Stürzen.But especially the ever increasing efficiency of such braking systems, in particular a brake system with a disc brake on a drive wheel, enables a vehicle to be decelerated in such a way that it can be easily locked into one Boundary area is moved in, in which the static friction of a tire of Vehicle passes into sliding friction relative to the floor surface. If a driver of a vehicle does not have such a braking system Using speaking dexterity, it is not uncommon for consequences to follow falls.

Neben dem Ziel der ständigen Verbesserung der Bremswirkung, ist ein wei teres Ziel eine konsequenten Weiterentwicklung der Bremssysteme unter dem Gesichtspunkt des Leichtbaus. Bremssysteme, wie die meisten übrigen Komponenten eine Fahrrades auch, sollen und müssen immer leichter wer den, um ein Fortbewegen eines mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeuges immer weiter zu erleichtern. Dieser Trend zeichnet sich gerade auch in ei nem Bereich ab, in dem sportliche Höchstleistung angestrebt wird, bei spielsweise auch beim Mountainbiking. In addition to the goal of constantly improving the braking effect, a white Another goal is the consistent further development of the braking systems the point of view of lightweight construction. Braking systems, like most of the others Components of a bicycle, too, should and must always be lighter to move a muscle-powered vehicle to continue to facilitate. This trend is particularly noticeable in egg from the area in which top athletic performance is sought for example also in mountain biking.

Um die Sicherheit bei einem Bremsvorgang bei einem mit Muskelkraft ange triebenen Fahrzeug wesentlich zu steigern, insbesondere auch bei einem Mountainbike, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, derartige Brems systeme weiterzuentwickeln.To ensure safety when braking with a muscle power driven vehicle significantly, especially with one Mountain bike, the invention has for its object such braking further develop systems.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst, von einem mittels Muskelkraft angetriebenen Fahrzeug, insbesondere von einem Mountainbike mit einem hydraulischen Bremssystem, wobei das hydraulische Bremssys tem ein Anti-Blockier-System (ABS) aufweist.The object on which the invention is based is achieved by a means Muscle powered vehicle, especially from a mountain bike with a hydraulic braking system, the hydraulic braking system anti-lock braking system (ABS).

Derartige Anti-Blockier-Systeme sind bereits bei motorisierten Fahrzeugen, insbesondere bei Pkw und Motorrädern, bekannt. Derartig motorisierte Fahrzeuge brauchen jedoch nicht mit der Muskelkraft des Fahrzeugführers angetrieben zu werden, so dass ein zusätzliches Gewicht, wie es beispiels weise das Gewicht eines Anti-Blockier-Systems (ABS) darstellt, unproble matisch ist. Des Weiteren erreichen motorisierte Fahrzeuge unter anderem auch wesentlich höhere Geschwindigkeiten, aus denen sie dann wieder si cher abgebremst werden müssen.Such anti-lock systems are already used in motor vehicles, especially known for cars and motorcycles. So motorized However, vehicles do not need the driver's muscle power to be driven, so an additional weight, such as it represents the weight of an anti-lock braking system (ABS), unproblematic is matical. Furthermore, motorized vehicles reach among others also much higher speeds, from which they are then again must be braked.

Daher erschien es bisher nicht erwähnenswert, beispielsweise ein Fahrrad mit einem System auszurüsten, welches in einer Grenzsituation, beispiels weise bei einer Vollbremsung, unterstützend eingreift.Therefore, it did not seem worth mentioning so far, for example a bicycle to equip with a system which, for example, in a borderline situation wise in the event of a full stop, intervenes in a supportive manner.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn Fahrräder, insbesondere gerade auch Sportfahrräder, die unter anderem durch einen konsequenten Leichtbau im mer schneller im Straßenverkehr zu bewegen sind, während eines Brems vorgangs eine höchstmögliche Sicherheit aufweisen, beispielsweise dahin gehend, dass das Wegrutschen eines Vorderrades beim Bremsen verhindert wird. Gerade die im Stand der Technik bekannten Bremsen führen zu einer solch brachialen Bremsverzögerung, dass die Gefahr des Blockierens eines Rades, insbesondere auch bei Nässe oder einer verschmutzter Fahrbahn, ständig ansteigt. Auch im Hinblick hierauf ist es vorteilhaft, wenn beispiels weise Fahrräder ebenfalls ein Anti-Blockier-System aufweisen, wodurch auch das Führen solcher Fahrzeuge durch den immer dichter werdenden Straßenverkehr wesentlich sicherer wird.It is particularly advantageous if bicycles, especially in particular Sports bikes, which are characterized by consistent lightweight construction in the moving faster in traffic while braking have the highest possible level of security, for example there going to prevent a front wheel from slipping when braking becomes. The brakes known in the prior art lead to a such brute deceleration that there is a risk of blocking one Wheel, especially in wet conditions or on a dirty road, constantly increasing. In view of this, it is advantageous if, for example as bicycles also have an anti-lock system, whereby also driving such vehicles through the increasingly dense Road traffic becomes much safer.

Das erfindungsgemäße ABS zeichnet sich gerade durch sein sehr geringes Gewicht aus, so dass es auch bei einem mittels Muskelkraft angetriebenen Fahrzeug sinnvoll zum Einsatz kommen kann.The ABS according to the invention is characterized by its very small size Weight off, so it is even when powered by muscle power Vehicle can be used sensibly.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gewicht des ABS unter 0,7 kg, vor zugsweise unter 0,5 kg, hegt, so dass das Gesamtgewicht eines Fahrzeuges, insbesondere eines Fahrrades, nicht allzu sehr gesteigert wird. Erfindungs gemäß ist es erstmals gelungen, ein ABS herzustellen, dessen Gewicht es zulässt, das ABS sinnvoll auch an einem Fahrrad anzuordnen.It is particularly advantageous if the weight of the ABS is less than 0.7 kg preferably less than 0.5 kg, so that the total weight of a vehicle, especially a bicycle, is not increased too much. Fiction According to the first time it was possible to manufacture an ABS whose weight it allows the ABS to be arranged sensibly on a bicycle.

Eine Ausführungsvariante sieht vor, dass das ABS eine Druckmodulations einheit umfasst. Mittels der Druckmodulationseinheit ist beispielsweise ein stufenloser Druckabbau bzw. ein stufenloser Druckaufbau an der Bremse möglich. Im Wesentlichen umfasst hierbei die Druckmodulationseinheit ei nen Verdrängerraum, welcher über geeignete Mittel mit einem Bremshebel, der sich vorzugsweise am Lenker des Fahrrades befindet, verbunden ist. One embodiment variant provides that the ABS uses pressure modulation unit includes. By means of the pressure modulation unit, for example stepless pressure reduction or a stepless pressure build-up on the brake possible. The pressure modulation unit essentially comprises ei NEN displacement chamber, which with suitable means with a brake lever, which is preferably located on the handlebar of the bicycle.

Dem Verdrängerraum ist hierbei ein Kugelventil vorgeschaltet, welches bei Bedarf die. Verbindung zwischen dem druckaufbauenden Zylinder des Bremshebels und des Verdrängerraums trennt. Der Verdrängerraum seiner seits wird, falls erforderlich, durch einen Kolben in seinem Volumen modu liert.A ball valve is connected upstream of the displacement chamber Need the. Connection between the pressure building cylinder of the Brake lever and the displacement space separates. The displacement space of his on the one hand, if necessary, by a piston in its volume modu profiled.

Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Kolben der Druckmodulati onseinheit an wenigstens einem Teilbereich der Oberfläche eine reibungsre duzierende Beschichtung aufweist. Diese reibungsreduzierende Beschich tung erlaubt es, den Kolben zur Druckmodulierung mit einer wesentlich ge ringeren Kraft zu bewegen, so dass hierdurch bedingt unter anderem die me chanischen oder elektrischen Einrichtungen, welche zum Bewegen des Kol bens notwendig sind, konstruktiv sehr einfach zu gestalten sind. Eine einfa che Gestaltung sowie eine Reduzierung des Kraftaufwandes zum Bewegen des Kolbens, ergibt auch eine wesentliche Gewichtsreduzierung der ver wendeten Bauteile.Here it is particularly advantageous if a piston of the pressure modulation unit on at least a portion of the surface has a reducing coating. This friction-reducing coating tion allows the piston for pressure modulation with a substantially ge to move less force, so that this causes me mechanical or electrical devices which are used to move the col bens are necessary, are very simple to construct. A simple che design and a reduction in the effort required to move of the piston, also results in a substantial weight reduction of the ver used components.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierbei die Unterseite des Kolbens eine reibungsreduzierte Beschichtung umfasst. Insbesondere die reibungsredu zierte Beschichtung der Unterseite des Kolbens reduziert beispielsweise die Reibung zwischen dem Kolben und einer mit dem Kolben in Wirkverbin dung stehende Exzenterwelle. Hierdurch verfeinert sich das Ansprechverhal ten der gesamten Mechanik.It is particularly advantageous if the underside of the piston is one includes low-friction coating. In particular the friction reduction Ornamental coating on the underside of the piston reduces, for example Friction between the piston and one in operative connection with the piston standing eccentric shaft. This refines the response behavior of the entire mechanics.

Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, dass das ABS eine mikroelekt ronisch gesteuerte Exzenterwelle aufweist, welche vorzugsweise mittels ei nes Exzenters in Wechselwirkung mit dem Kolben der Druckmodulations einheit steht. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Exzenterwelle und der Ex zenter aus ein und demselben Halbzeug gefertigt sind. Es ist aber auch mög lich, dass der Exzenter beispielsweise auf die Exzenterwelle als externes Bauteil aufgeschrumpft wird. Weiter ist es möglich, dass die Exzenterwelle als Hohlwelle ausgebildet ist, um so überflüssiges Gewicht zu vermeiden.Another embodiment variant provides that the ABS is a microelect ronically controlled eccentric shaft, which preferably by means of egg eccentric in interaction with the piston of the pressure modulation unity stands. It is advantageous if the eccentric shaft and the Ex are made from one and the same semi-finished product. But it is also possible Lich that the eccentric, for example, on the eccentric shaft as an external Component is shrunk on. It is also possible that the eccentric shaft is designed as a hollow shaft so as to avoid unnecessary weight.

Beispielsweise wird der Kolben der Druckmodulationseinheit mittels der Exzenterwelle bei Bedarf bewegt, so dass sich das Volumen des Verdrän gerraums modulieren lässt. Mit dieser Volumenänderung geht auch eine Druckänderung in Form von Druckabbau bei einer Volumenvergrößerung und einem Druckaufbau bei einer Volumenverkleinerung hervor. Diese Druckänderung wirkt sich unmittelbar auf den Bremsdruck an dem Brems sattel der Bremse aus.For example, the piston of the pressure modulation unit is by means of the Eccentric shaft moves if necessary, so that the volume of displacement can modulate space. With this change in volume, there is also one Pressure change in the form of pressure reduction with an increase in volume and a pressure build-up in the case of a volume reduction. This Pressure change directly affects the brake pressure on the brake brake caliper.

Das Kugelventil bzw. die Kugel des Kugelventils wird beispielsweise über eine Schubstange, welche ebenfalls mit dem Exzenter der Exzenterwelle in Wechselverbindung steht, verlagert, so dass ein Druck, welcher von dem Zylinder der Handbremse aufgebaut wird, während des Betriebs des ABS von dem Verdrängerraum verdrängt wird. Der Verdrängerraum weist eine Bohrung auf, worüber der im Verdrängerraum herrschende Druck auf die Kolben der Bremsbacken übertragen wird. Beispielsweise stehen die Bremsbacken mit der Scheibenbremse oder der Radfelge in Wechselwir kung, so dass die Geschwindigkeit des Fahrzeuges verringert wird. The ball valve or the ball of the ball valve is, for example, about a push rod, which also with the eccentric of the eccentric shaft in Alternating connection is, shifted, so that a pressure, which of the The handbrake cylinder is built up while the ABS is operating is displaced from the displacement space. The displacement room has one Hole on what the pressure in the displacement space on the Piston of the brake shoes is transmitted. For example, the Brake shoes with the disc brake or the wheel rim in alternation kung, so that the speed of the vehicle is reduced.

Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, dass die Exzenterwelle eine Gleitlagerung aufweist. Beispielsweise ist die Exzenterwelle in einer Teflon buchse gelagert, so dass mit einer vorzugsweise mit Schmierstoff angerei cherten Oberfläche ein noch geringerer Reibwert zwischen der Oberfläche der Exzenterwelle und der Oberfläche der Teflonbuchse erzielt wird. Es ver steht sich, dass die Lagerung der Exzenterwelle aber auch mittels einer Wälzlagerung möglich ist. Ebenfalls kann anstelle einer Gleitlagerung jede andere technisch realisierbare Lagerung vorgesehen werden.Another embodiment variant provides that the eccentric shaft Has plain bearing. For example, the eccentric shaft is in a Teflon bushing mounted so that preferably with lubricant surface, an even lower coefficient of friction between the surface the eccentric shaft and the surface of the Teflon bushing is achieved. It ver it is clear that the bearing of the eccentric shaft is also by means of a Rolling storage is possible. Likewise, instead of a plain bearing, each other technically feasible storage can be provided.

Vorteilhaft ist es, wenn der Exzenter der Exzenterwelle eine zylindrische Mantelfläche aufweist. Beispielsweise lässt sich hierbei ein Lager an dem Exzenter anordnen.It is advantageous if the eccentric of the eccentric shaft is cylindrical Has outer surface. For example, a bearing on the Arrange eccentric.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zylindrische Mantelfläche reibungsop timiert ist. Da die zylindrische Mantelfläche in einem direkten Kontakt mit der Unterseite des Kolbens steht, ist es vorteilhaft, wenn die Mantelfläche des Exzenters ebenfalls reibungsoptimiert ist, so dass hierdurch geringere Reibkräfte zwischen der Kolbenunterseite und der Mantelfläche des Exzen ters entstehen. Beispielsweise ist die Manteloberfläche durch Polieren rei bungsoptimiert. Unter anderem ist durch die Reibungsreduzierung das An sprechverhalten des ABS wesentlich erhöht, so dass ein ABS sich erfin dungsgemäß besonders gut bei extrem leichten Fahrzeugen einsetzten lässt.It when the cylindrical lateral surface is friction-free is particularly advantageous is timed. Because the cylindrical surface is in direct contact with the bottom of the piston, it is advantageous if the outer surface of the eccentric is also optimized for friction, so that less Frictional forces between the underside of the piston and the lateral surface of the eccentric ters arise. For example, the surface of the jacket is polished by polishing environment optimized. Among other things, due to the reduction in friction, the on Talk behavior of the ABS significantly increased, so that an ABS is invented can be used particularly well with extremely light vehicles.

Aber auch die Dimension der einzelnen Bauteile kann wesentlich verringert werden, da diese unter anderem durch die Reduzierung der Reibkräfte nur für einen wesentlich geringeren Kraftaufwand konstruiert und ausgelegt werden missen.But the dimensions of the individual components can also be significantly reduced as this is only due to the reduction of the frictional forces Designed and designed for much less effort will be missed.

Die zylindrische Mantelfläche kann eine reibungsarme Beschichtung aufwei sen. Hierdurch werden ebenfalls die Reibkräfte insbesondere zwischen der Unterseite des Kolbens und der Mantelfläche des Exzenters reduziert. Bei spielsweise hat die zylindrische Mantelfläche des Exzenters eine keramische Beschichtung, wobei die keramische Beschichtung eine sehr glatte Oberflä che aufweist.The cylindrical surface can have a low-friction coating sen. As a result, the frictional forces in particular between the Bottom of the piston and the outer surface of the eccentric reduced. at for example, the cylindrical surface of the eccentric has a ceramic Coating, the ceramic coating having a very smooth surface che has.

Um die Reibung zwischen Kolben und Exzenter ebenfalls wesentlich zu ver ringern, ist es vorteilhaft, wenn an dem Exzenter ein Nadellager angeordnet ist. Das Anordnen eines Nadellagers wird erst möglich, da die Mantelflä chen des Exzenters zylindrisch ausgebildet ist, also kreisrund ist. Erfin dungsgemäß wird durch eine zylindrische Mantelfläche erst die Grundvor aussetzung geschaffen, ein Nadellager auf der Mantelfläche des Exzenters zu platzieren.In order to significantly reduce the friction between the piston and the eccentric wrestle, it is advantageous if a needle bearing is arranged on the eccentric is. The arrangement of a needle bearing is only possible because the mantle Chen the eccentric is cylindrical, that is circular. OF INVENTION According to the basic Vorvor is by a cylindrical lateral surface suspension created, a needle bearing on the outer surface of the eccentric to place.

Es wurde gefunden, dass es vorteilhaft ist, wenn die Exzenterwelle und eine Welle einer Antriebseinheit auf zwei parallel zueinander verlaufenden Ach sen angeordnet sind. Hierdurch liegt die Exzenterwelle, welche mit ihrem Exzenter den Kolben der Druckmodulationseinheit anspricht, parallel neben der Antriebseinheit. Die Antriebseinheit verfährt die Exzenterwelle in eine den Betriebsbedingungen entsprechende Position. Die Antriebseinheit ist hierbei beispielsweise durch einen Motor angetrieben, welcher vorzugsweise durch einen Mikroprozessor gesteuert wird. It has been found that it is advantageous if the eccentric shaft and a Shaft of a drive unit on two axles running parallel to each other are arranged. This is the eccentric shaft, which with your Eccentric addresses the piston of the pressure modulation unit, in parallel next to the drive unit. The drive unit moves the eccentric shaft into one position corresponding to the operating conditions. The drive unit is driven, for example, by a motor, which preferably is controlled by a microprocessor.

Durch die Parallelanordnung baut das ABS mit seinen Komponenten sehr kompakt, so dass es auch an leichten Fahrzeugen angebracht werden kann.Due to the parallel arrangement, the ABS with its components builds a lot compact, so that it can also be attached to light vehicles.

Vorzugsweise weisen die Exzenterwelle, sowie die Welle der Antriebsein heit einen Formschluss, insbesondere einen Zahnriemen, auf, wodurch zwi schen den beiden Wellen eine kraftübertragende Verbindung entsteht. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Exzenterwelle und die Welle der Antriebseinheit parallel zueinander liegen. Der Zahnriemen ermöglicht hierbei eine einfache Kraftumlenkung, wobei der Zahnriemen relativ große Kräfte schlupffrei überträgt.The eccentric shaft and the shaft preferably have the drive Unit a positive fit, in particular a toothed belt, so that between a force-transmitting connection is created between the two shafts. This is particularly advantageous if the eccentric shaft and the shaft the drive unit are parallel to each other. The timing belt enables here a simple force deflection, the toothed belt being relatively large Transfers forces without slip.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante sieht Mittel zum Ermitteln der Absolutgeschwindigkeit des Fahrzeuges vor. Hierbei stellt die Absolut geschwindigkeit eine Referenzgeschwindigkeit dar. Das Erfassen der Refe renzgeschwindigkeit ist besonders wichtig, da sie beispielsweise mittels des Mikroprozessors ständig automatisch mit der Umfangsgeschwindigkeit des sich im Grenzbereich oder bei Radschlupf des zu verzögernden Rades ver glichen wird. Hierbei übermittelt der Mikroprozessor aus dem Vergleich er mittelte Informationen an die Antriebseinheit der Exzenterwelle, wodurch diese entsprechend eingestellt wird.A particularly preferred embodiment variant provides means for determining the absolute speed of the vehicle. Here, the absolute speed represents a reference speed. The detection of the ref speed is particularly important, as it can be determined using the Microprocessor constantly automatically with the peripheral speed of the ver in the border area or when the wheel to be decelerated slips is compared. The microprocessor transmits it from the comparison averaged information to the drive unit of the eccentric shaft, whereby this is set accordingly.

Unter Radschlupf versteht man hierbei eine nicht gewollte Relativbewegung zwischen dem Rad eines Fahrzeuges und dem Untergrund in einem Berüh rungspunkt von Rad und Untergrund, so dass das Rad auf dem Untergrund nicht rutscht, sondern sich mit dem Untergrund in einem Bereich der Haft reibung befindet. Wheel slip is understood here as an unwanted relative movement between the wheel of a vehicle and the ground in a contact point of the wheel and the ground, so that the wheel is on the ground does not slip, but settles with the ground in an area of detention there is friction.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mittel einen Sensor in der Nähe eines schlupffreien Rades, vorzugsweise am Hinterrad des Fahrzeuges aufweisen. Beispielsweise ermittelt der Sensor, welcher in der Nähe des Hinterrades des Fahrzeuges angeordnet ist, die Umfangsgeschwindigkeit des Hinterra des, wodurch hierdurch die Absolutgeschwindigkeit des gesamten Fahrzeu ges ermittelt wird.It is particularly advantageous if the means have a sensor in the vicinity of a slip-free wheel, preferably on the rear wheel of the vehicle. For example, the sensor determines which is near the rear wheel the vehicle is arranged, the peripheral speed of the rear of what thereby the absolute speed of the entire vehicle is determined.

Eine weitere Möglichkeit zur Ermittlung der Absolutgeschwindigkeit des Fahrzeuges besteht darin, dass die Mittel einen Laser zum Abtasten der Fahrbahnoberfläche aufweisen. Beispielsweise wird mit einer entsprechen den Lasereinheit ständig die Bodenoberfläche abgetastet und dabei die Ab solutgeschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt.Another way to determine the absolute speed of the The vehicle consists of a laser scanning device Show road surface. For example, will match with one the laser unit constantly scanned the surface of the floor and the ab the vehicle's real speed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante, ist es vorteilhaft, wenn die Mit tel einen Datenspeicher aufweisen, welcher die Umfangsgeschwindigkeit eines Rades speichert. Hierdurch ist die Referenzgeschwindigkeit des Fahr zeuges mit der Umfangsgeschwindigkeit unmittelbar vor dem Radschlupf des Rades ermittelt und kann mit der darauffolgenden Umfangsgeschwin digkeit des Rades verglichen werden. Erreichen die gespeicherte Umfangsge schwindigkeit des Rades und die aktuelle Umfangsgeschwindigkeit des Ra des hierbei einen kritischen Grenzwert, wird die Exzenterwelle des ABS über die Elektronik angesteuert und die Bremswirkung der Bremse eingere gelt.According to a further embodiment variant, it is advantageous if the with tel have a data storage, which the peripheral speed of a wheel stores. This is the reference speed of the drive stuff with the peripheral speed immediately before the wheel slip of the wheel is determined and can with the subsequent circumferential speed of the wheel are compared. Reach the saved circumference speed of the wheel and the current peripheral speed of the Ra a critical limit, the eccentric shaft of the ABS controlled via the electronics and the braking effect of the brake entered gelt.

Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls mit einem Verfahren zum Verhin dern von Rutschen eines Rades eines mittels Muskelkraft angetriebenen Fahrzeuges, insbesondere eines Mountainbikes, auf einem Untergrund, mit dem das Rad Kontakt hat, gelöst, wobei ein Wert einer Umfangsgeschwin digkeit des Rades ermittelt wird, und ein Wert einer Absolutgeschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt wird. Der Wert der Umfangsgeschwindigkeit wird hierbei mit dem Wert der Absolutgeschwindigkeit des Fahrzeuges vergli chen, wobei bei einem kritischen Vergleichswert eine auf das Rad ausgeübte Bremskraft automatisch gesteuert wird, so dass das Rad und der Untergrund in einem gemeinsamen Berührungspunkt keine Relativbewegung zueinander aufweisen.The object of the invention is also achieved with a method for preventing the slipping of a wheel of a driven by muscle power Vehicle, especially a mountain bike, on a surface with which the wheel is in contact with, a value of a peripheral speed wheel is determined, and a value of an absolute speed of the vehicle is determined. The value of the peripheral speed will compare with the value of the absolute speed of the vehicle Chen, with a critical comparison value one exerted on the wheel Braking force is controlled automatically, so that the wheel and the surface no relative movement to one another at a common point of contact exhibit.

Eine konsequente Weiterentwicklung insbesondere auch von Fahrrädern hat unter anderem zur Folge, dass die Fahrräder immer leichter werden, wobei auch dadurch bedingt, wesentlich höhere Geschwindigkeiten des Fahrrades erreicht werden können. Hinzu kommt die Weiterentwicklung von Fahrrad bremsen, die zur Folge hat, dass Fahrräder wesentlich stärker verzögert werden, als dies beispielsweise mit älteren Felgenbremsen der Fall ist. Ins besondere bei regennasser Straße weisen heutige Bremssysteme derart gute Verzögerungswerte auf, dass ein Rad, insbesondere das Vorderrad eines Fahrrades leicht blockiert, wobei ein Blockieren des Rades häufig zu einem Sturz führt.A consistent further development, especially of bicycles among other things, that the bicycles are getting lighter, whereby This also means that the bike's speeds are much higher can be achieved. Added to this is the further development of bicycles brake, which has the consequence that bicycles decelerated much more than is the case with older rim brakes, for example. in the Today's braking systems have such good results, especially on wet roads Deceleration values on that one wheel, especially the front wheel of one Bicycle easily blocked, blocking the wheel often into one Fall.

Gerade um solche Stürze zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, wenn die auf das zu verzögernde Rad ausgeübte Bremskraft automatisch gesteuert wird, sobald an diesem Rad ein Schlupf auftritt, wobei hierbei der Reifen des Rades von einer Haftreibung in eine Gleitreibung übergeht. To avoid such falls, it is particularly advantageous if the braking force exerted on the wheel to be decelerated is automatically controlled as soon as a slip occurs on this wheel, whereby the tire the wheel changes from static to sliding friction.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Steuerung der Bremskraft die Um fangsgeschwindigkeit eines zu verzögernden Rades ermittelt wird, wobei die auf das zu verzögernde Rad ausgeübte Bremskraft in Abhängigkeit der Um fangsgeschwindigkeit von dem in einem Grenzbereich befindlichen Rades automatisch gesteuert wird. Geht die Umfangsgeschwindigkeit dieses Rades beispielsweise gegen Null, ist es sinnvoll, die auf das zu verzögernde Rad wirkende Bremskraft automatisch zu modulieren.It when the order to control the braking force is particularly advantageous catch speed of a wheel to be decelerated is determined, the braking force exerted on the wheel to be decelerated depending on the order catch speed of the wheel located in a border area is controlled automatically. Goes the peripheral speed of this wheel For example, towards zero, it makes sense to set the wheel to be decelerated to automatically modulate acting braking force.

Hierzu ist es vorteilhaft, wenn durch einen Sensor ständig die Geschwindig keit des Rades gemessen und zur Auswertung an eine Recheneinheit weiter geleitet wird. Hierbei ist es vorteilhaft, dass die ermittelte Umfangsge schwindigkeit mit der Absolutgeschwindigkeit des Fahrzeuges verglichen wird, wobei die absolute Geschwindigkeit eine Referenzgeschwindigkeit darstellt. Beispielsweise wird die Umfangsgeschwindigkeit derart umge rechnet, dass sie mit der Absolutgeschwindigkeit des Fahrzeuges ohne Wei teres verglichen werden kann. Wird hierbei beispielsweise ein kritischer Grenzwert erreicht, wird automatisch die Bremskraft auf das zu verzögernde Rad moduliert.For this purpose, it is advantageous if the speed is constantly increased by a sensor speed of the wheel measured and forwarded to a computing unit for evaluation is directed. It is advantageous here that the circumferential ge determined speed compared to the absolute speed of the vehicle where absolute speed is a reference speed represents. For example, the peripheral speed is reversed in this way calculates that it is with the absolute speed of the vehicle without Wei teres can be compared. For example, this becomes a critical one Limit is reached, the braking force is automatically on the decelerated Wheel modulated.

Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn die Grenzgeschwindigkeit an ei nem schlupffreien Rad ermittelt wird. Beispielsweise wird die Referenzge schwindigkeit mittels der Umfangsgeschwindigkeit des Hinterrades ermit telt. Unter einem schlupffreien Rad ist hierbei zu verstehen, dass im Berüh rungspunkt Rad/Fahrbahn keine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Rad und der Fahrbahn vorliegt. For this purpose, it is particularly advantageous if the limit speed at egg a slip-free wheel is determined. For example, the reference ge speed by means of the peripheral speed of the rear wheel telt. A slip-free wheel is to be understood here that in the touch wheel / lane no relative speed between the wheel and the roadway is there.

Eine alternative Verfahrensvariante sieht vor, dass die Referenzgeschwin digkeit relativ zwischen dem Fahrzeug und der Fahrbahn gemessen wird. Hierzu wird beispielsweise eine Lasereinheit eingesetzt, die durch Abtasten der Fahrbahnoberfläche die Absolutgeschwindigkeit des Fahrzeuges und somit die Referenzgeschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt wird.An alternative method variant provides that the reference speed is measured relatively between the vehicle and the road. For this purpose, a laser unit is used, for example, by scanning the road surface, the absolute speed of the vehicle and thus the reference speed of the vehicle is determined.

Eine weitere Verfahrensvariante sieht vor, dass die ermittelte Referenzge schwindigkeit gespeichert wird. Beispielsweise wird die Umfangsgeschwin digkeit ständig an einem Rad ermittelt und gespeichert, wobei die gespei cherte Umfangsgeschwindigkeit unmittelbar mit der darauf folgenden Um fangsgeschwindigkeit, also der aktuellen, des Rades verglichen wird. Sollte hierbei ein bestimmter Grenzwert erreicht werden, wird die auf das zu ver zögernde Rad ausgeübte Bremskraft moduliert.Another variant of the method provides that the determined reference ge speed is stored. For example, the peripheral speed speed is constantly determined and stored on a wheel, with the stored circumferential speed immediately with the following order initial speed, that is, the current speed of the wheel is compared. Should Here a certain limit is reached, which is to be ver hesitating wheel modulated braking force.

Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls gelöst durch eine Verwendung eines Anti-Blockier-Systems (ABS) in einem hydraulischen Bremssystem, wobei das ABS an einem mittels Muskelkraft angetriebenen Fahrzeug ver wendet wird, insbesondere an einem Mountainbike.The object of the invention is also achieved by use an anti-lock braking system (ABS) in a hydraulic brake system, the ABS ver on a vehicle powered by muscle power is used, especially on a mountain bike.

Bekannte Anti-Blockier-Systeme waren bisher für einen Einsatz, insbeson dere an einem Fahrrad, wie etwa einem Mountainbike nicht einzusetzen, da sie hierfür zum Einem wegen ihres hohen Gewichtes und zum Anderen we gen ihres unsensiblen Ansprechverhaltens nicht geeignet waren. Gerade im Hinblick darauf, dass im Fahrzeugbau, insbesondere bei Fahrrädern, ver sucht wird, das Gewicht stetig zu reduzieren, erscheint es abwegig eine zu sätzliche Baugruppe an einem Fahrrad anzubringen und somit das Gewicht wieder zu erhöhen. Dies steht aber nicht im Widerspruch mit dem erfinde rischen ABS, da dieses derart entwickelt ist, dass es extrem leicht ist.Known anti-lock systems have so far been used, in particular not to be used on a bicycle, such as a mountain bike, because they on the one hand because of their high weight and on the other we were not suitable due to their insensitive response behavior. Especially in With regard to the fact that in vehicle construction, especially in bicycles, ver is trying to reduce the weight steadily, it seems absurdly too additional assembly to attach to a bike and thus the weight to increase again. However, this is not in contradiction with the invention ABS, because it is developed in such a way that it is extremely light.

Das erfindungsgemäße ABS ermöglicht es nun erstmals, dass ein Anti- Blockier-Sstem an einem muskelangetriebenen Fahrzeug, insbesondere an einem Fahrrad, angewendet werden kann. Dies resultiert unter anderem durch eine konstruktiv bedingte Gewichtsreduzierung, welche unter anderem mit einer Miniaturisierung sowie einer konstruktiven Vereinfachung eines Druckmodulators einhergeht.The ABS according to the invention now makes it possible for the first time that an anti- Blocking system on a muscle-powered vehicle, especially on a bicycle. Among other things, this results through a design-related weight reduction, which among other things with a miniaturization and a constructive simplification of a Pressure modulator goes hand in hand.

Es versteht sich, dass das erfindungsgemäße ABS nicht nur zur Unterstüt zung bei einem Bremsvorgang des Fahrzeuges eingesetzt wird, sondern auch um ein Durchdrehen, insbesondere des Antriebsrades, zu verhindern. Bei spielsweise kann das ABS regulierend eingreifen, wenn ein Fahrer mit einem Mountainbike eine schlammige Steigung hinauf fährt. Oft dreht hierbei das Hinterrad durch, so dass das angetriebene Hinterrad wegrutscht und ein Vorwärtskommen erschwert.It goes without saying that the ABS according to the invention is not only for support tion is used when braking the vehicle, but also to prevent spinning, especially of the drive wheel. at for example, the ABS can intervene in a regulating manner if a driver with a Mountain bike up a muddy slope. Often this turns Rear wheel through, so that the driven rear wheel slips and one It is difficult to move forward.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand der Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher bei spielhaft ein ABS dargestellt ist.Further advantages, goals and characteristics of the present invention will become apparent explained using the description of the accompanying drawing, in which at ABS is playfully shown.

In der Zeichnung zeigenShow in the drawing

Fig. 1 schematisch ein Bremssystem mit ABS, Fig. 1 shows schematically a braking system with ABS,

Fig. 2 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer ABS-Einheit, Fig. 2 shows schematically a first embodiment of an ABS unit,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer ABS-Einheit, Fig. 3 shows another embodiment of an ABS unit,

Fig. 4 einen schematischen Querschnitt durch einen Exzenter, Fig. 4 is a schematic cross-section through an eccentric,

Fig. 5 ein Drehwinkel-Hub-Diagramm und Fig. 5 is a rotation angle-stroke diagram and

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer ABS-Einheit. Fig. 6 shows another embodiment of an ABS unit.

Fig. 1 zeigt eine hydraulische Bremsanlage 2, wie sie heute schon neben den durch Bowdenzug betätigten Bremsen bei Fahrrädern, insbesondere bei Mountainbikes, bekannt ist. Die hydraulische Bremsanlage weist einen Handbremshebel 3 auf, auf welchen eine Kraft 4 ausgeübt wird. Hierdurch wird der Handbremshebel 3 um den Lagerpunkt 5 angelenkt, wodurch im Bereich 6 der Handbremshebel 3 einen Kolben 7 eines Hauptbremszylinders 8 bewegt. Hierdurch wird die Flüssigkeit, welche sich in dem Hauptbrems zylinder 8 befindet, verdrängt bzw. komprimiert. Der Hauptbremszylinder 8 ist über eine Leitung 9 mit dem erfindungsgemäßen Anti-Blockier-System (ABS) 10 verbunden. Das Anti-Blockier-System 10 weist eine weitere Ver bindung 11 zu einem Bremssattel 12 auf. Der Bremszylinder 12 umfasst zwei Bremszylinder, deren Bremsbeläge 13 und 14, insbesondere beim Bremsen, mit einer Bremsscheibe 15 in Wechselwirkung stehen. Die Brems scheibe 15 ist auf einer Radachse 16 angeordnet. Die Bremsscheibe 15 um fasst des Weiteren eine Zahnscheibe 17, welche durch einen Sensor 18 in duktiv abgetastet wird. Fig. 1 shows a hydraulic brake system 2 , as it is already known today in addition to the brakes actuated by Bowden cable in bicycles, especially mountain bikes. The hydraulic brake system has a hand brake lever 3 , on which a force 4 is exerted. As a result, the hand brake lever 3 is articulated around the bearing point 5 , as a result of which the hand brake lever 3 moves a piston 7 of a master brake cylinder 8 in the region 6 . As a result, the liquid, which is located in the master brake cylinder 8, is displaced or compressed. The master brake cylinder 8 is connected via a line 9 to the anti-lock braking system (ABS) 10 according to the invention. The anti-lock braking system 10 has a further connection 11 to a brake caliper 12 . The brake cylinder 12 comprises two brake cylinders, the brake linings 13 and 14 of which interact with a brake disc 15 , particularly when braking. The brake disc 15 is arranged on a wheel axle 16 . The brake disc 15 also includes a toothed disc 17 , which is inductively scanned by a sensor 18 .

Das ABS 10 wirkt mit einer Mikroelektronikeinheit 19 zusammen, wobei die Mikroelektronikeinheit 19 und das ABS 10 mittels der Leitungen 20, 21 und 22 verbunden sind. Die Mikroelektronikeinheit 19 hat ebenfalls eine Verbindung 23 zu dem Sensor 18 und eine Verbindung 24 zu einem Mittel, welches eine Referenzgeschwindigkeit ermittelt (hier nicht dargestellt). Die Energie für die Mikroelektronikeinheit 19 stellt eine Energiequelle 25 zur Verfügung.The ABS 10 interacts with a microelectronic unit 19 , the microelectronic unit 19 and the ABS 10 being connected by means of the lines 20 , 21 and 22 . The microelectronic unit 19 also has a connection 23 to the sensor 18 and a connection 24 to a means which determines a reference speed (not shown here). The energy for the microelectronic unit 19 is made available by an energy source 25 .

Die am Handbremshebel 3 wirkende Kraft 4 übt über den Hauptbremszylin der 8 einen Bremsdruck aus, der über die Leitung 9 zum ABS 10 geleitet und weiter über eine Leitung 11 von dem ABS 10 zu den zwei Bremszylin dern des Bremssattels 12 übertragen wird. Die Bremsbeläge 13 und 14 der Bremszylinder werden mittels des Bremsdruckes an die Bremsscheibe 15 gepresst. Hierdurch wird ein Bremsmoment auf ein rotierendes Rad, an wel chem die Bremsscheibe 15 angeordnet ist, ausgeübt. Mittels des Sensors 18 wird die Zahnscheibe 17 induktiv abgetastet, wobei die Zahnscheibe 17 mit dem Rad umläuft. Hierbei wird die aktuelle Radgeschwindigkeit bevorzugt digital gemessen und mit einem Signal für eine Referenzgeschwindigkeit in der Mikroelektronikeinheit 19 verglichen. Bei Auftreten von Schlupf (Rut schen) des Rades unterscheidet sich die aktuell gemessene Radgeschwin digkeit von der Referenzgeschwindigkeit und das ABS 10 wird aktiviert. Das ABS 10 schließt als Erstes durch geeignete Maßnahmen die Verbin dung zwischen der Leitung 9 und der Leitung 11, so dass die Bremskraft an der Scheibenbremse 15 nicht weiter ansteigen kann. Bei weiterem Rutschen des Rades bewirkt das ABS 10 ein Absenken des Bremsdruckes am Brems sattel 12, so dass die Bremskraft nachläßt und das Rad wieder beschleunigt wird. The force 4 acting on the hand brake lever 3 exerts a brake pressure via the main brake cylinder of FIG. 8 , which is passed via line 9 to ABS 10 and is further transmitted via line 11 from ABS 10 to the two brake cylinders of caliper 12 . The brake pads 13 and 14 of the brake cylinders are pressed against the brake disc 15 by means of the brake pressure. As a result, a braking torque is exerted on a rotating wheel on which the brake disc 15 is arranged. By means of the sensor 18, the pulley 17 is scanned inductively, wherein the toothed disc 17 rotates with the wheel. Here, the current wheel speed is preferably measured digitally and compared with a signal for a reference speed in the microelectronic unit 19 . If slip (slipping) of the wheel occurs, the currently measured wheel speed differs from the reference speed and the ABS 10 is activated. The ABS 10 first closes the connection between the line 9 and the line 11 by suitable measures, so that the braking force on the disc brake 15 cannot increase any further. If the wheel slips further, the ABS 10 causes the brake pressure on the brake caliper 12 to drop, so that the braking force decreases and the wheel is accelerated again.

Die in Fig. 2 gezeigte ABS-Einheit 26 hat einen Druckmodulator 27, einen Motor 28; ein Getriebe 29, eine Kupplung 30, welche eine Getriebewelle 31 mit einer Exzenterwelle 32 verbindet, und eine Kupplung 33, welche die Ex zenterwelle 32 mit einem Drehsensor 34 verbindet. Die Exzenterwelle 32 ist mittels Lager 35 und 36 in dem Gehäuse 37 der ABS-Einheit 26 gelagert.The ABS unit 26 shown in FIG. 2 has a pressure modulator 27 , a motor 28 ; a transmission 29 , a clutch 30 , which connects a transmission shaft 31 to an eccentric shaft 32 , and a clutch 33 , which connects the eccentric shaft 32 to a rotation sensor 34 . The eccentric shaft 32 is mounted in the housing 37 of the ABS unit 26 by means of bearings 35 and 36 .

Die Exzenterwelle 32 umfasst einen Exzenter 38, welcher eine Kurven scheibe 39 aufweist.The eccentric shaft 32 comprises an eccentric 38 , which has a cam disk 39 .

Der Druckmodulator umfasst einen Kolben 40, der das Volumen eines Verdrängerraumes 41 moduliert. In dem Verdrängerraum 41 ist eine Spiral feder 42 angeordnet. Der Verdrängerraum umfasst hierbei zwei Leitungen 43 und 44 bzw. Bohrungen 43 und 44, wobei die Leitung 43 zu einem Bremssattel (hier nicht dargestellt) führt und die Leitung 44 eine Verbindung zu einem Kugelventil 45 herstellt. Die Kugel 46 des Kugelventils 45 steht mittels einer Schubstange 47 mit der Kurvenscheibe 39 des Exzenters 38 in Wirkverbindung. Das Kugelventil 45 weist eine Spiralfeder 48 auf, welche eine Kraft auf die Kugel 46 ausübt. Das Kugelventil 45 hat in seinem oberen Bereich eine Zuleitung 49 worüber ein Bremsdruck in Pfeilrichtung 50 von einem Hauptbremszylinder (hier nicht dargestellt) ausgeübt wird.The pressure modulator comprises a piston 40 , which modulates the volume of a displacement space 41 . In the displacement space 41 , a spiral spring 42 is arranged. The displacement chamber here comprises two lines 43 and 44 or bores 43 and 44 , line 43 leading to a brake caliper (not shown here) and line 44 establishing a connection to a ball valve 45 . The ball 46 of the ball valve 45 is operatively connected to the cam plate 39 of the eccentric 38 by means of a push rod 47 . The ball valve 45 has a spiral spring 48 which exerts a force on the ball 46 . The ball valve 45 has a supply line 49 in its upper region, via which a brake pressure in the direction of the arrow 50 is exerted by a master brake cylinder (not shown here).

Im Bereich des Kolbens 40 weist das Gehäuse 37 einen Dichtring 51 auf. Der Kolben 40 selbst hat ebenfalls einen Dichtring 52.In the area of the piston 40 , the housing 37 has a sealing ring 51 . The piston 40 itself also has a sealing ring 52 .

Der Druckmodulator 27 der ABS-Einheit 26 arbeitet nach dem bekannten Prinzip der Volumenvergrößerung eines Verdrängerraumes 41. Der Verdrängerraum 41 wird durch den Hub des Kolbens 40 verändert. Hierbei wird der Kolben 40 durch einen einfach wirkenden Exzenter 38 verstellt. Dieser Exzenter 38 wird durch den Motor 28 über das Getriebe 39 verdreht. Der Motor 28 sowie das Getriebe 29 sind hierbei direkt über die Kupplung 30 an der Exzenterwelle 32 gekuppelt. Die Exzenterwelle 32 ist mittels den beiden Kugellagern 35 und 36 gelagert und überträgt ihre Drehbewegung über die Kupplung 33 auf den Drehwinkelsensor 34.The pressure modulator 27 of the ABS unit 26 works according to the known principle of increasing the volume of a displacement space 41 . The displacement space 41 is changed by the stroke of the piston 40 . Here, the piston 40 is adjusted by a single-acting eccentric 38 . This eccentric 38 is rotated by the motor 28 via the gear 39 . The motor 28 and the transmission 29 are coupled directly to the eccentric shaft 32 via the clutch 30 . The eccentric shaft 32 is supported by means of the two ball bearings 35 and 36 and transmits its rotary movement via the clutch 33 to the angle of rotation sensor 34 .

Ist die ABS-Einheit 26 nicht angesprochen, befindet sich der Kolben 40 in einem oberen Totpunkt. Dabei wird das Kugelventil 45 über die Schubstan ge 47 durch die Kurvenscheibe 39 in einer Offenstellung gehalten. Die Kur venscheibe 39 ist zentrisch auf dem Exzenter 38 der Exzenterwelle 32 ange bracht und läuft in einer Nut im unteren Bereich des Kolbens 40, in solch einer Weise, dass im oberen Totpunkt des Kolbens 40 mittels einer Überhö hung der Kurvenscheibe 39 die Schubstange 47 nach oben geschoben wird und die Kugel 46 von ihren Sitzen gehoben ist und somit die Öffnung 44 des Kugelventils 45 zu dem Verdrängerraum 41 freigeben ist. Soll nun der Bremsdruck eines Bremssattels im Verdrängerraum 41 reduziert werden, wird der Kolben 40 abgesenkt. Dies geschieht über die Exzenterwelle 32, welche um einen Winkel ϕ über die Motor-Getriebeeinheit 28, 29 verdreht wird.If the ABS unit 26 is not addressed, the piston 40 is at an upper dead center. The ball valve 45 is held on the Schubstan ge 47 by the cam 39 in an open position. The Kur vensscheibe 39 is placed centrally on the eccentric 38 of the eccentric shaft 32 and runs in a groove in the lower region of the piston 40 , in such a way that in the top dead center of the piston 40 by means of an excess of the cam 39, the push rod 47 after is pushed up and the ball 46 is lifted from its seats and thus the opening 44 of the ball valve 45 to the displacement chamber 41 is free. If the brake pressure of a brake caliper in the displacement space 41 is now to be reduced, the piston 40 is lowered. This takes place via the eccentric shaft 32 , which is rotated by an angle ϕ via the motor-gear unit 28 , 29 .

Fällt die Elektronik des Druckmodulators 27 aus, so wird das Kugelventil 45 über eine entsprechende Einrichtung 27' umgangen, so dass dann das nor male Bremsverhalten ohne ABS 26 in Funktion ist. Wenn das ABS 26 aus fällt, muss die Handkraft um circa 10% über den maximal notwendigen Bremsdruck erhöht werden. Dadurch schaltet die Einrichtung 27' gegen eine Federkraft in die geöffnete Stellung und rastet dort ein. Damit ist das ABS 26 umgangen und die normale Bremsfunktion wirksam. Um die ABS- Funktion wieder zu erhalten, muss die Rastung der Einrichtung entsperrt werden.If the electronics of the pressure modulator 27 fail, the ball valve 45 is bypassed via a corresponding device 27 ', so that the normal braking behavior without ABS 26 is then functional. If the ABS 26 fails, the hand force must be increased by approximately 10% above the maximum required brake pressure. As a result, the device 27 'switches into the open position against a spring force and engages there. This bypasses the ABS 26 and the normal braking function takes effect. In order to get the ABS function again, the locking of the device must be unlocked.

Fig. 3 zeigt eine ABS-Einheit 53, bei welcher der Motor 54 und das Ge triebe 55 auf einer Achse 56 liegen. Auf der Getriebeachse 57 ist eine Zahn riemenscheibe 58 angeordnet. Parallel zu der Achse 56 ist eine weitere Ach se 59 angeordnet, auf der eine Exzenterwelle 60 liegt. Die Exzenterwelle 60 ist in Lagern 61 und 62 in einem Gehäuse 63 der ABS-Einheit 53 gelagert. An einem Ende der Exzenterwelle 53 ist eine Zahnriemenscheibe 64 ange ordnet. Die Zahnriemenscheibe 58 und die Zahnriemenscheibe 64 stehen mittels eines Zahnriemens 65 in Wirkverbindung. Fig. 3 shows an ABS unit 53 , in which the motor 54 and the Ge gear 55 are on an axis 56 . On the gear axis 57 , a toothed pulley 58 is arranged. Parallel to the axis 56 , a further axis 59 is arranged, on which an eccentric shaft 60 lies. The eccentric shaft 60 is mounted in bearings 61 and 62 in a housing 63 of the ABS unit 53 . At one end of the eccentric shaft 53 , a toothed belt pulley 64 is arranged. The toothed belt pulley 58 and the toothed belt pulley 64 are operatively connected by means of a toothed belt 65 .

Die Exzenterwelle 60 weist einen Exzenter 66 auf, an dem eine Kurven scheibe 67 angeordnet ist.The eccentric shaft 60 has an eccentric 66 on which a cam disk 67 is arranged.

Dadurch, dass die Motor-Getriebeeinheit 54, 55 auf eine zu der Achse 59 der Exzenterwelle 60 parallelen Achse 56 liegt, ist die ABS-Einheit 53 sehr kompakt gebaut.The fact that the motor-gear unit 54 , 55 lies on an axis 56 parallel to the axis 59 of the eccentric shaft 60 means that the ABS unit 53 is very compact.

Die Fig. 4 zeigt prinzipiell einen Querschnitt durch eine Exzenterwelle 68, deren Mittelpunkt im Schnittpunkt der beiden Linien 69 und 70 liegt. Die Exzenterwelle 68 umfasst hierbei einen Exzenter 71, dessen Mittelpunkt um einen Betrag "e" aus dem Mittelpunkt der Exzenterwelle verschoben ist. An dem Exzenter 71 ist eine Kurvenscheibe 72 angebracht, welche im oberen Bereich eine Überhöhung 73 aufweist. Die Überhöhung 73 der Kurven scheibe 72 steht in direkter Wechselwirkung mit einer Schubstange 74. Fig. 4 shows in principle a cross section through an eccentric shaft 68, the center of which lies at the intersection of the two lines 69 and 70. The eccentric shaft 68 in this case comprises an eccentric 71 , the center of which is shifted from the center of the eccentric shaft by an amount "e". A cam 72 is attached to the eccentric 71 and has an elevation 73 in the upper region. The elevation 73 of the cam disc 72 interacts directly with a push rod 74 .

Die Mantelfläche 75 des Exzenters 71 steht hierbei unmittelbar in Kontakt mit der Bodenfläche 76 eines Kolbens 77.The lateral surface 75 of the eccentric 71 is in direct contact with the bottom surface 76 of a piston 77 .

Die Kurvenscheibe 72 bewegt sich reibungsfrei gegenüber dem Kolben 77 in einer Nut des Kolbens 77.The cam 72 moves smoothly with respect to the piston 77 in a groove of the piston 77th

Fig. 5 zeigt eine Kennlinie 78 des Kolbens 40 sowie eine Kennlinie 79 des Kugelventils 45. Beide Kennlinien 78 und 79 zeigen den Zusammenhang zwischen einem Hub des Kolbens 40 sowie einem Hub des Kugelventils 45 in Bezug auf einen Drehwinkel ϕ der Exzenterwelle 32. Fig. 5 shows a characteristic curve 78 of the piston 40, and a characteristic curve 79 of the ball valve 45. Both characteristic curves 78 and 79 show the relationship between a stroke of the piston 40 and a stroke of the ball valve 45 with respect to an angle of rotation ϕ of the eccentric shaft 32 .

Beträgt der Drehwinkel ϕ der Exzenterwelle Null Grad, haben der Kolben 40 und das Kugelventil 45 den maximalen Hub. Nach einem 30 Grad Dreh winkel ist das Kugelventil 45 bereits geschlossen. Die wirksame Änderung des Verdrängerraumes 41 erfolgt durch den Kolbenhub zwischen 30 Grad und 150 Grad Drehwinkel der Exzenterwelle 32. Durch die so bewirkte Vergrößerung des Verdrängervolumens 41 wird der Bremsdruck am Brems sattel abgesenkt und dadurch die Bremswirkung reduziert. Soll die Brems wirkung wieder erhöht werden, so wird die Exzenterwelle 32 unter Zuhilfe nahme der Mikroelektronik um einen kleineren Drehwinkel ϕ gedreht, wo bei der Drehwinkel ϕ von der Antriebseinheit innerhalb von Sekundenbruch teilen eingefahren wird. Dadurch wird der Verdrängerraum 41 verringert und der Bremsdruck an dem Bremssattel wieder erhöht.If the angle of rotation ϕ of the eccentric shaft is zero degrees, the piston 40 and the ball valve 45 have the maximum stroke. After a 30 degree angle of rotation, the ball valve 45 is already closed. The effective change of the displacement space 41 takes place through the piston stroke between 30 degrees and 150 degrees of rotation angle of the eccentric shaft 32 . Due to the enlargement of the displacer volume 41 caused in this way, the brake pressure on the brake caliper is reduced and the braking effect is thereby reduced. If the braking effect is to be increased again, the eccentric shaft 32 is rotated with the aid of the microelectronics by a smaller angle of rotation ϕ, where the drive unit breaks in at the angle of rotation ϕ within a fraction of a second. As a result, the displacement space 41 is reduced and the brake pressure on the brake caliper is increased again.

Fig. 6 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer ABS- Einheit 85. Auch diese ABS-Einheit 85 hat unter anderem einen Motor 86, ein Getriebe 87 und eine Kupplung 88, welche eine Getriebewelle 89 mit einer Exzenterwelle 90 verbindet. Die Exzenterwelle 90 ist in zwei Lagern 91 und 92 an einem Gehäuse 93 der ABS-Einheit 85 gelagert. Die Exzen terwelle 90 umfasst einen Exzenter 94, auf dessen Mantelfläche ein Rollen lager 95 angeordnet ist. Das Nadellager 95 hat mit seiner Umfangsfläche 96 direkten Kontakt zu einem Kolben 97. Der Kolben 97 moduliert je nach Be darf einen Verdrängerraum 98, so dass in der Leitung 99 unterschiedliche Bremsdrücke eingestellt werden. Fig. 6 shows a further embodiment of an ABS unit 85 schematically shows. This ABS unit 85 also has, among other things, a motor 86 , a transmission 87 and a clutch 88 which connects a transmission shaft 89 to an eccentric shaft 90 . The eccentric shaft 90 is mounted in two bearings 91 and 92 on a housing 93 of the ABS unit 85 . The Exzen terwelle 90 includes an eccentric 94 , on the outer surface of a roller bearing 95 is arranged. The needle bearing 95 is in direct contact with a piston 97 with its peripheral surface 96 . The piston 97 modulates, depending on the loading, a displacement chamber 98 , so that 99 different brake pressures are set in the line.

Der Verdrängerraum 98 wird auf einer Seite durch ein Sitzventil 100 be grenzt, wobei das Sitzventil 100 elektronisch verstellt wird. Bei Eintritt eines gewissen Drahtschlupfes wird das Sitzventil 100 über eine mikroelektroni sche Steuereinheit (hier nicht dargestellt) geschaltet, in dem eine Spule 101 des Sitzventils 100 bestromt wird. Dadurch wird ein Anker 102 derart angezogen, dass ein Verschluss 103 eine Bohrung 104 verschließt. Hierbei ist die Kraft der elektromagnetischen Betätigung in einer Schließstellung so hoch, dass das Ventil 100 geschlossen bleibt, selbst wenn in der Bohrung 104 ein hoher durch eine Kraft auf einen Bremshebel bewirkter Druck 105 erhalten bleibt und ein modulierter Druck im Verdrängerraum 98 bzw. in der Bremsleitung 99 beliebig abgesenkt wird. Bei einem Ausfall der Elektronik öffnet das Ventil 100 automatisch, da die Spule 101 nicht mehr bestromt ist. Damit tritt die normale Bremswirkung der Bremsanlage in Funktion.The displacement space 98 is bordered on one side by a seat valve 100 , the seat valve 100 being electronically adjusted. When a certain amount of wire slip occurs, the seat valve 100 is switched via a microelectronic control unit (not shown here) in which a coil 101 of the seat valve 100 is energized. As a result, an anchor 102 is attracted in such a way that a closure 103 closes a bore 104 . Here, the force of the electromagnetic actuation in a closed position is so high that the valve 100 remains closed, even if a high pressure 105 caused by a force on a brake lever is maintained in the bore 104 and a modulated pressure in the displacement chamber 98 or in the Brake line 99 is lowered as desired. If the electronics fail, the valve 100 opens automatically because the coil 101 is no longer energized. The normal braking effect of the brake system thus comes into operation.

Hierbei ergibt sich der Vorteil, dass der Exzenter 94 der Exzenterwelle 90 keine Kurvenscheibe umfasst, wobei auf dem Exzenter 94 ein Nadellager 95 aufgebracht ist. Auf diesem Nadellager 95 stützt sich der Kolben 97 ab. Durch das Nadellager 95 wird die Reibkraft zwischen dem Exzenter 94 und dem Kolben 97 erheblich reduziert.The advantage here is that the eccentric 94 of the eccentric shaft 90 does not comprise a cam disk, a needle bearing 95 being applied to the eccentric 94 . The piston 97 is supported on this needle bearing 95 . The needle bearing 95 considerably reduces the frictional force between the eccentric 94 and the piston 97 .

Ein weiterer Vorteil dieses Ausführungsbeispiels ergibt sich aus dem Um stand, dass lediglich nur eine Dichtung 106 zum Abdichten des Verdränger raums 98 benötigt wird.Another advantage of this embodiment results from the fact that only one seal 106 is required to seal the displacer 98 .

Claims

1. Vehicle powered by muscle power, in particular a mountain bike, with a hydraulic braking system ( 2 ), characterized in that the hydraulic braking system ( 2 ) has an anti-lock braking system (ABS) ( 10 ; 26 ; 53 ; 85 ).

2. Vehicle according to claim 1, characterized in that the ABS ( 10 ; 26 ; 53 ; 85 ) has a weight of less than 0.7 kg, preferably less than 0.5 kg.

3. Vehicle according to one of claims 1 or 2, characterized in that the ABS ( 10 ; 26 ; 53 ; 85 ) comprises a pressure modulation unit ( 27 ).

4. Vehicle according to claim 3, characterized in that a piston ( 40 ; 77 ; 97 ) of the pressure modulation unit ( 27 ) has a friction-reducing coating on at least a portion of the surface.

5. Vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ABS ( 10 ; 26 ; 53 ; 85 ) has a microelectronically controlled eccentric shaft ( 32 ; 60 ; 68 ; 90 ) which by means of an eccentric ( 38 ; 66 ; 71 ; 94 ) interacts with the piston ( 40 ; 77 ; 97 ) of the pressure modulation unit ( 27 ).

6. Vehicle according to claim 5, characterized in that the Ex center shaft ( 32 ; 60 ; 68 ; 90 ) has a plain bearing.

7. Vehicle according to one of claims 5 or 6, characterized in that the eccentric ( 38 ; 66 ; 71 ; 94 ) of the eccentric shaft ( 32 ; 60 ; 68 ; 90 ) has a cylindrical outer surface ( 75 ).

8. Vehicle according to claim 7, characterized in that the cylindrical cylindrical surface ( 75 ) is low-friction.

9. Vehicle according to one of claims 5 to 8, characterized in that a needle bearing ( 95 ) is arranged on the eccentric ( 38 ; 66 ; 71 ; 94 ).

10. Vehicle according to one of claims 5 to 9, characterized in that the eccentric shaft ( 32 ; 60 ; 68 ; 90 ) and a shaft ( 31 ; 57 ; 89 ) of a drive unit on two mutually parallel axes ( 56 , 59 ) are arranged.

11. Vehicle according to claim 10, characterized in that the eccentric shaft ( 32 ; 60 ; 68 ; 90 ) and the shaft ( 31 ; 57 ; 89 ) of the drive unit have a positive connection, in particular a toothed belt ( 65 ).

12. Vehicle according to one of claims 1 to 11, characterized by means of determining the absolute speed of the drive tool.

13. Vehicle according to claim 12, characterized in that the means have a sensor ( 18 ) in the vicinity of a slip-free wheel, preferably in the vicinity of a rear wheel of the vehicle.

14. Vehicle according to claim 12, characterized in that the Means a laser for scanning the road surface sen.

15. Vehicle according to one of claims 12 to 14, characterized records that the means have a data memory, which stores at least one peripheral speed of a wheel.

16. A method for preventing a wheel from slipping Muscle powered vehicle, especially a moun tainbikes, on a surface with which the bike is in contact, wherein a value of a peripheral speed of the wheel is determined and a value of an absolute speed of the vehicle is determined, characterized in that the value of the order initial speed with the value of the absolute speed of the vehicle is compared and at a critical ver equivalent to an automatic braking force exerted on the wheel table is controlled that the wheel and the surface in one common point of contact no relative movement to each other exhibit.

17. The method according to claim 16, characterized in that the Absolute speed is determined on a slip-free wheel, preferably near a rear wheel of the vehicle.

18. The method according to claim 16, characterized in that the Reference speed relative between the vehicle and the Lane is measured.

19. The method according to claim 16, characterized in that the determined absolute speed is stored.

20. Use of an anti-lock braking system (ABS) ( 10 ; 26 ; 53 ; 85 ) in a hydraulic brake system ( 2 ), characterized in that the ABS ( 10 ; 26 ; 53 ; 85 ) is driven by a muscle force Vehicle is used, especially on a mountain tainbike.